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庄氏庄园大木构架营造技艺及文化特征研究

2019-07-30黄晓曼梅剑平

山东工艺美术学院学报 2019年3期
关键词:大木檩条构架

黄晓曼 梅剑平

庄氏庄园是明清时期集群式宦官地主庄氏家族居住和生活的空间,位于山东省莒南县大店地区,鼎盛时期曾有72家著名堂号,是以堂号为特征的庄园式建筑群体[1]。在抗日战争时期,它曾临时作为山东省政府所在地。现存的建筑遗址有居业堂、慎余堂及四余堂等。其中,居业堂和四余堂都是明清时期建筑遗址。庄氏庄园建筑的大木构架按照当地俗称可以分为“垛梁”和 “重梁瓜柱”两种形式。在本文的论述中,作者仍沿用莒南当地工匠的惯用称呼。

1.垛梁体系

1.1 样式及演化

庄氏庄园院落空间的正房及厢房采用一种类似抬梁式大木构架,“垛梁”是当地工匠对此种大木构架最为常见的俗称。“垛”在辞海中解释为“成堆的东西”,与此相对应,“垛梁”指的是成堆的梁,其结构主要特征是使用三根贯通的大梁和四根短梁,由此带来包括柱、檩在内的整个木构架体系。在形式上,与传统民居的抬梁结构体系不同之处是在七檩建筑的三架梁、五架梁及七架梁之间分别插入四根短梁和短柱。当地工匠对结构部件的命名如图1所示。

图2是庄氏庄园四余堂正房边贴梁架,是垛梁的基本结构形态。除此之外,还可以看到其变化的两种演化形式。一是增加挑檐,四余堂厢房在明间山缝梁架使用的是挑檐结构,其屋架的主体也是使用“垛梁结构”,将与屋内主体结构连接的挑梁伸出墙体以承托檐檩,檐口出墙距离较短,约80-90厘米(图3),形成不太宽裕的廊道空间。

图2 四余堂垛梁大木构架

图3 居业堂厢房挑檐结构

图4 四余堂正房明柱出厦

二是增加廊柱,实例见于四余堂明间山缝梁架。其做法是增加廊柱承托出檐墙的抱头梁(当地俗称拉梁),再以穿枋拉结檐柱与墙内金柱,相比与挑檐结构,明柱出厦更大,约为1.5米,可有效地遮阳挡风(图4)。

1.2 构件及技艺特征

1.2.1 柱

廊柱的断面形式为圆形柱身上小下大直线收分。这是根据天然柱料根部顶端小的自然收分,约1%。柱头直径18厘米,柱脚直径约20厘米。柱础无花纹和雕刻,柱子不做榫直接搁置于柱础之上(图4)。除廊柱外,其余落地柱子均隐藏于墙体内,柱子用材较小,直径约16厘米,与墙体一起承托梁架。

除支撑脊檩的柱子称为“中柱”外,其余童柱当地俗称“站腿”,高度较矮,断面形式为长方形,无收分(图5)。断面尺寸依据房间进深不同有所变化,一般长边约16-20厘米,短边约8-12厘米(比梁径小8-10厘米)。童柱叉于梁上时柱脚开榫,表面不做处理。榫头约6-7厘米,是为了方便木工对梁中榫眼的加工。断面尺寸16×2.8厘米(图6)。

1.2.2 梁

“垛梁”构架中的三根贯通大梁自下而上,依次称为大梁、二梁及三梁。庄氏庄园中梁的断面形式都是上下加工成方形,左右则保持圆弧形。主要目的是梁柱结合时开榫方便,紧密接合部件。梁头开凹槽用以承托檩条,无卷杀,使用“水尖”花纹装饰代表龙头出水之意。因住宅民居中避讳使用龙形(图7),故用此意会纹样替代。一般而言,大梁的直径不低于22厘米,最大时可达30多厘米。二梁直径不低于18厘米,三梁直径约在18-20厘米,自上而下逐步增大。

当地俗称在大梁、二梁及三梁之间的短梁为“横腿”,其主要作用是拉结两根立腿,承托檩条。廊柱承托的抱头梁当地俗称“拉梁”,起承托檐檩的作用。拉梁是大梁出檐墙的部分,梁头有卷杀(图8)。

1.2.3 檩及木枋

檩是传统建筑大木最基本的构件之一,是与屋顶长度平行的水平构件。檩一般断面均为圆形,直径尺寸根据屋面施用的材料会有所不同。莒南普通民居檩条以自然木料为基础,稍加砍刨,一般会出现粗细不一的状况。庄氏庄园建筑内的檩条则有所不同,从东北精心挑选的松木,加工时直径误差控制在1厘米内,一般约为16厘米,明间稍大头朝东,次间大头则一律朝明间。檩条下用通常的木枋辅助檩条受力。木枋在当地俗称“扯牵(当地方言谐音)”,目的是辅助檩条受力,起稳固檩条的作用。庄氏庄园主要建筑的明间檩下全用木枋(图9),而次要空间只是脊檩下使用木枋(图10)。

明间和次间的檩条结合处暗藏在正贴梁架上中柱上(图11),檩条之间采用燕尾榫连接,明间脊檩作榫头,次间作榫窝。燕尾榫特点是榫的两端宽度不一,头大尾小,梯台形的榫可以使工件的角部高强度接合,避免在受力时脱开。以脊檩与中柱为例,结合方式如图12所示。穿枋插入中柱中可作直榫,也可作燕尾榫,庄氏庄园采用是作燕尾榫。

图5 四余堂厢房站腿

图6 站腿与大梁连接方式

图7 梁头“水尖”花纹

图8 居业堂正房檩下木枋

1.3 受力特征

抬梁大木构架是在柱顶或柱网的水平铺作层上,沿房屋进深方向架数层叠加的梁。梁逐层缩短,层间架短柱,最上层梁中间立小柱托脊檩的三角形屋架。以小式七檩为例,房屋的屋面重量传力方向为:椽—檩—中柱—梁—童柱—梁—柱传到地面基础(图13)。这个过程中,童柱只受到屋面的竖向分推力,大梁受到屋面的横向分推力矩为零,但通过中柱传递的竖向压力使得大梁承受的弯矩和剪力比较大。由于压力传递的作用,梁的直径自上而下逐步增大,落地柱子也需要承受很多的力。

“垛梁”大木构架是在抬梁式的三架梁、五架梁及七架梁之间左右各加立一根短柱,上架短梁和檩条。在形式上,增加了原先大梁的步数,在受力方面,原先童柱受到了来自于增加短梁的横向分推力。增加的短梁不受横向分推力,实际只起拉结作用,所以比起原先的三、五、七架梁,直径要小得多, 且不随位置变化而增大直径,如图14所示。

2.重梁瓜柱体系

2.1 名称及样式特征

庄氏庄园院落厢房等次要空间的大木构架使用一种三角梁架体系,形式类似于传统的抬梁结构和胶东地域的“八字木”叉手结构的结合体。这种三角梁架的主要特征是使用了两根成“人”字形交叉的大斜梁,底部以大横梁相连,梁上承托短柱,柱上承短梁,梁上再托短柱。

“重梁瓜柱”是当地工匠对此三角梁架作法的俗称,亦有说法是“重梁挂柱”。传统建筑中“重梁瓜柱”指的是由五架梁和三架梁支撑屋顶,双梁之间有瓜柱支撑的大木构架。大横梁和小横梁虽不是严格意义上的五架梁和三架梁,但其上分别有上下童柱连接,从形式上来讲,有一定的相似度,当地工匠的叫法有一定道理。

重梁瓜柱梁架结构体系由三个部分组成,按照传统建筑的命名规则,将其分别称为:大斜梁、大小横梁、上下童柱、檩条、木枋、木垫块(图15)。按照当地的俗称,组件依次称为叉手、大梁及二梁,中柱及立腿、檩子、扯牵、扒山虎子(当地方言谐音)。

2.2 构件及技艺特征

2.2.1 檐柱、横梁与大斜梁

庄氏庄园三角梁架多为三间。正统的“重梁瓜柱”作法每缝均使用梁架,与搁置在墙内的檐柱组成非承重的框架结构。墙内檐柱柱径约为16厘米,墙体厚约50厘米,从室内外看不到柱子。根据经济水平不同,莒南当地部分民居有缩短墙内檐柱柱径或将三角梁架直接搁置在土墙或砖墙上的做法。后者类似于“硬山搁檩”,最大的弊端就是墙倒屋塌,房屋的牢靠性不够。庄氏庄园财力雄厚,用材并没有受到限制。

大斜梁与胶东地区的八字木大木构架非常相似[2],是三角梁架不可缺少的特征构件。通过檩条传递屋面的载荷,大斜梁下端开榫嵌入到大横梁两端,榫头采用深度不一的暗榫,方向与斜梁一致,保证受力时不会断裂或发生位移(图16)。在做法上,榫眼一定要位于墙或柱的中心轴线上,主要是考虑斜梁的竖向压力能够传递到木柱或墙体中心。小横梁不像大横梁一样,梁头藏于檐墙之上,而是明露在空间中,梁头作“水尖”(当地谐音)花纹装饰,暗寓龙头出水的意思。

图9 居业堂正房檩下木枋

图10 居业东房脊檩下木枋

图11 正贴梁架的脊檩

图12 脊檩、木枋与中柱节点做法

2.2.2 脊檩、替木与童柱

“重梁瓜柱”构架中,脊檩搁置于上童柱之上,其余檩条则依托于斜梁之上。除脊檩和檐檩之外,其余檩条与柱的对应关系不像抬梁式那样成中心轴对称。庄氏庄园建筑屋架以九檩居多,檩条沿斜梁方向等距布置。檩条直径约12厘米,间距约50厘米。受材料所限,檩条不可以是一根通长的木料,数量根据开间数来定,至少需要3根以上。在架檩时,明间的檩条讲究直径较大的檩料根部朝东,两侧房间的檩条讲究根部朝明间,以朝明间为尊。

上童柱承托脊檩,保证了脊檩的垂直方向稳定性,至于水平方向,工匠则采用木枋(当地俗称的“扯牵”)来实现其稳定性。具体做法是在上童柱上开榫槽,木枋上开榫头,连接方式与垛梁结构类似。木枋长短依据经济条件而定,可贯通于山间和明间,如图17所示。也可以使用短替木替代穿枋(图18),将脊檩搁置于短替木之上,通过铁垫块调平连接脊檩两端,短替木与脊檩之间手工制作的“拐头钉”加固。

2.2.3 檩与大斜梁

除脊檩和檐檩外,为防止其余檩条从大斜梁上滑落,在檩条的下方使用木垫块,当地工匠俗称“扒山虎子”。木垫块用传统手工打制的“梢子钉”钉于斜梁之上(图19)。为防止檩条向上移动,在木垫块的相反方向,使用“拐头钉”分别拉结檩条和大斜梁(图20)。

2.2.4 童柱与横梁

童柱与横梁属于梁架内构件,起稳定三角结构的作用。童柱及横梁的断面形式均为方形,边角倒园。由于檩条是等距布置,上下童柱的高度依据屋架举高而定,比例在1:1-1:2之间。大小横梁分别承托着大小童柱,其结构工艺类似于抬梁式中五架梁、三架梁与瓜柱的连接关系。小横梁榫窝位置内缩梁头约30厘米,与大斜梁和檩条的连接点不在同一中心线上,这与抬梁式构造有所不同(图21)。

2.3 受力特征

此种结构体系下,屋面的载荷主要有两个传递方向,一是通过脊檩传递到上童柱,小横梁也因此承受集中压力,再下传至下童柱和大横梁;二是除脊檩外的屋架檩条所承载的压力,通过大斜梁承重,并产生侧向推力。其中横向分推力与大横梁方向一致,分别来自两个斜梁方向的分推力相抵,力矩为零;竖向分推力则通过支点传递到墙面的柱子中去,大横梁的力矩也为零。

综合两个方面的受力特征,可以看出,“重梁瓜柱”构架体系中所有的构件都承受一定的压力:大斜梁承受屋面载荷,上下童柱则承受屋脊载荷,横梁除了起稳固拉结三角结构外,还承受来自屋脊的压力。这与胶东地区的“八字木”叉手结构有一定的相似之处(图22)。莒南地区的这种三角梁架结构结合了抬梁的结构形式,其大横梁的竖向分推力分布在两个童柱附近,而“八字木”叉手结构则分布在大横梁中心位置。这就决定了在材料性质相同的情况下,“八字木”叉手结构房间的进深要小得多。

3.庄氏庄园大木构架来源及产生可能

3.1 抬梁对庄氏庄园大木构架的影响

抬梁式是古代木构架的主要形式,萌芽出现在春秋时期,在汉代日趋发展,目前所见最早的图像是四川成都出土东汉庭院画像砖。唐代它已发展成熟,并出现了以山西五台佛光寺大殿和山西平顺天台庵正殿为代表的殿堂型和厅堂型两种类型。 抬梁是古代汉族建筑木构架的主要形式,尤其是在我国北方地区,其特点是室内柱少甚至无柱,有利于空间连续展开和家具布置,展示空间的气质特征。

庄氏庄园地处我国北方,以北京为中心的正统文化势必会对其产生一定的影响。大店庄氏崛起的政治原因是跻身官场,获得政治地位,从明万历年间到清宣统年间,共考取进士、举人、贡生等合计一百多人[3]。以抬梁为主的官方建筑大木构架会对庄氏庄园建筑产生一定的影响,无论是主要空间的“垛梁”还是次要空间的“重梁瓜柱”,在形式上能看到抬梁式大木构架的影子。

3.2 从抬梁推测“垛梁”产生可能性

从气候上来看,莒南地区地处山东南部,东与日照相邻,属于温带海洋性气候,夏季降水量充沛,较高的屋顶有利于坡面散水。传统抬梁七檩小式建筑檐步架、金步架及脊步架的举高[4]分别如图23所示。此种结构屋面坡度较为平缓,不利用散水,当地工匠在抬梁构架基础上采用提高童柱高度的方法,使得举高与步架数相等,使得屋面变陡,同时檩条间距加大。但此种情况下,屋面斜向支撑不够,需要新增檩条承托。为了解决这个问题,其结果就是在原来三架梁、五架梁及七架梁上增加短梁及瓜柱,承托新的檩条。这种结构就与庄氏庄园现存的“垛梁”大木构架较为一致。

从社会经济角度,庄氏庄园历经明清两代,是名扬全国的豪门大族,以大店为中心其势力延伸到苏鲁豫皖四省,富甲鲁南。至抗日战争爆发前,有堂号150多家,有名的大堂号达72家,庄氏自称“人走百里不宿别家店,马行百里不吃外姓草”[5]。说明当时庄氏家族确实是富甲一方。从某种程度上来讲,较高的堂屋屋脊也是其财富和地位的象征。

3.3 从抬梁推测“重梁瓜柱”产生可能性

“重梁瓜柱”如果说以抬梁为形式基础的大木构架,那么身处胶东地区,其大木构架也必然受到“八字木”叉手民间作法的影响。其产生原因是:地处近海的胶东房屋屋顶多数是采用海草、茅草等当地材料来铺作屋面,八字木叉手大木构架施工简便,能够有效支撑这种轻便屋顶。其基本做法是用两根大斜梁和一根大横梁斜,将大斜梁的受力直接转化到落地柱或墙体上去了。后来随着经济的发展,建筑屋面“茅草变陶瓦,使载荷增加,这对沿袭已久的斜梁式带来了新的问题……”[6]。“八字木”叉手结构已不能适应新的社会发展情况,庄氏庄园富甲一方经济实力雄厚,其居住房屋与普通民间住宅不可同日而语,采用陶瓦取代海草或茅草势必会加大屋面载荷,抬梁构架在结构上能解决承重问题。另外从形式上,抬梁与八字木叉手相结合的大木构架也满足庄氏家族在文化上的要求。

图13 抬梁受力分析

图14 垛梁受力分析

图15 重梁瓜柱构件名称

图16 大斜梁与横梁结合节点

图17 檩架下的穿枋

图18 檩架下的短替木

图19 檩与大斜梁连接节点

图20 檩与大斜梁结合

图21 檩、大斜梁、小横梁及下童柱之间关系

图22 胶东地区“八字木”叉手结构

图23 七檩小式步架与举高关系

4.结论

文化是经济和政治的集中体现,庄氏家族在政治和经济上的地位也须通过其居住环境加以体现。庄氏庄园建筑的大木构架形式是正统文化与莒南当地的地域文化相结合的产物,即以抬梁为基础,结合当地气候、经济及民俗文化产生了“垛梁”和“重梁瓜柱”两种大木构架。

我们目前展开这一研究的目的,主要是期望能对北方地区明清庄园民居的研究有所补充,为北方明清庄园民居的保护和再利用提供理论依据,并为进一步探索山东地区传统建筑木作营造技术的渊源与变迁奠定基础。在研究的过程中,技艺的研究成果多数出自于当地工匠的口述整理和现场测绘勘察,对其文化意义的研究还仅仅处于探索阶段。庄氏庄园建筑大木构架的形式是否还受到其他因素影响还有待于同行们的深入调查和研究,这里作者只能提供一些素材和线索。

注释:

[1]大店镇志编纂委员会:《大店镇志》,济南:黄河出版社,2013年,第743页。

[2]黄永健:《东楮岛村海草房营造工艺研究》,博士学位论文,山东大学,2014年。

[3]马炳坚:《中国古建筑木作营造技术》,北京:科学出版社,2003年,第7页。

[4]同上。

[5]宋兴波:《古镇大店》,济南:中国出版社,2005年。

[6]刘叙杰:《中国古代建筑史(第一卷)》,北京:中国建筑工业出版社,2003年。

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