汉代楼阁建筑技术及其对形制的影响
2022-12-31南阳师范学院土木建筑工程学院讲师
邵 楠 南阳师范学院土木建筑工程学院讲师
贾 虎 南阳师范学院科技处处长
汉代是中国古代建筑发展史上一个关键的转折阶段,这一时期木结构建筑技术的发展和创新使汉代建筑的主体构架和承重方式发生了重大转变。西汉初年,建筑技术发展迅速,形成了抬梁式、穿斗式、井干式3 种主要木构建筑结构体系。多层木结构的出现打破了高层建筑均依土台而建的传统方式。东汉末年,佛教传入我国,印度形式的窣堵波由于受当地的气候、风俗和文化的影响,逐渐被我国建筑形式同化,寺庙逐渐由以塔为中心向以佛阁为中心演变,楼阁式建筑也因此获得了进一步发展,但是现在地面上的汉代建筑遗址已所剩无几。随着考古工艺、遗迹挖掘和保护技术的发展,大量汉代画像石得以保存和修复,所呈现出的建筑图像可以为现代工匠了解汉代建筑风格提供借鉴。
1 汉代楼阁建筑技术的研究现状
目前,关于汉代楼阁建筑技术的研究主要集中在以下两个方面:第一,对汉代高层宫殿、礼制建筑遗址和相关建筑技术的探讨及其复原设想[1];第二,以建筑遗迹及模型明器为主要研究对象的汉代木结构建筑研究。很多学者认为汉代木构建筑中的抬梁式、穿斗式和井干式3 种结构均已出现[2]。
上述研究多以模型明器为主来探讨汉代楼阁的结构及技术发展。而从西汉到东汉末,汉画像石中的楼阁图像在数量和结构上都大量增加。汉画像石中所包含的楼阁建筑技术及其形制的发展,一方面反映了汉代楼阁建筑技术的变化趋势,另一方面也可以印证技术发展对形制规格的影响。基于此,梳理汉画像石的特点,并以模型加以佐证,对图像中包含的汉代楼阁建筑类型、结构及建筑技术发展和形制变化进行分析,有助于更全面地认识汉代建筑体系。
2 汉代楼阁建筑技术的变革要素
从中原汉画像石中可以发现,楼阁式建筑又可以继续细分为多种类型,如仓楼、望楼、乐楼以及台榭等。其建筑结构特征大体相似,但因使用功能的差异又呈现出不同的外观形式。
2.1 汉代建筑材料的应用
随着生产力水平的提高,建筑所承载的功能要求逐渐从单一走向多元化,空间特点也由封闭向复合、大尺度转变。一定形式的空间需要存在与之对应的结构,而结构技术的发展往往是以新材料或原有材料的创新性运用为前提的,因此建筑材料的创新在一定程度上促进着建筑新结构方式的探索。汉代楼阁的屋身呈现出由低到高的变化趋势,建筑材料也开始选择轻便且坚固的木材做支撑。
2.2 汉代楼阁建筑的木构架
先秦推崇的“土木之崇高”思想,影响了后世几千年的建筑材料选择。汉代木构架技术的成熟是汉代楼阁建筑得以发展的关键因素。通过对汉画像石中楼阁图像进行研究可知,汉代楼阁建筑架构主要有穿斗式和抬梁式两种,而从郑州画像砖上的井干式单层房屋来看,汉代建筑中也有井干式结构。
2.2.1 井干式结构
汉井干式结构是一种不用立柱和大梁的汉族房屋结构。这种结构以圆木或矩形、六角形木料平行向上层层叠置,在转角处木料端部交叉咬合,形成房屋四壁,形如古代井上的木围栏,再在左右两侧壁上立矮柱承脊檩构成房屋。此种结构的特征是:用矮柱将整座房屋架起,离地高度不及屋高的一半。目前,最早的井干式房屋的形象和文献都出现在汉代,我国的一些少数民族仍在使用。
2.2.2 抬梁式结构
抬梁式构架是汉代建筑的主要结构类型,前后两柱等高,其上置梁,梁上又立短柱来承托更短的梁。最上部的三角形区域增加了结构的稳定度[3]。以四川出土汉画像石为例,汉代建筑庭院厅堂中普遍使用了抬梁立柱,两小短柱托起较短的横梁,既稳定了房顶又带来了宽阔的上层空间。抬梁结构是斜梁的延伸,结合了斜梁和椽木的优势。这种抬梁式的建筑风格一直延续至今[4]。
2.2.3 穿斗式结构
不同于抬梁式结构的复杂,穿斗式梁架结构的每条檩子下都有通达地面的柱子,柱间用横枋贯穿。此做法多见于南方地区,屋架由斗枋连接起来,但由于柱子过密会影响空间体验。后期部分柱子不落地,由其下相应的穿枋承托,由此形成密檩穿斗式与疏檩穿斗式两种。汉代建筑工艺集合了南北梁架的特点,也发展出不使用架空抬梁而直接穿坊木柱的贯穿横木,既满足了建筑抗震的需要,又构成了丰富多样的汉代建筑风格群[5]。
2.3 汉代楼阁建筑的斗拱
斗拱作为一种复合型的承屋架梁结构,其部件可以分为斗、拱、昂、枋四类。根据所处位置不同,斗可以细化为下端的栌斗和上端的交互斗。“拱”搭配“斗”的物理结构,可以分为外挑的华拱和处在栌斗左右的泥道拱和瓜子拱。汉代斗拱在中国建筑的发展历程中具有承上启下的作用,大量的汉画像石为研究汉代斗拱形制和特征提供了丰富的实物资料。
出土的汉画像石表明,斗拱在汉代建筑中发挥着重要的作用,但其形制不一,拱身变化较多,长、宽、高的比例也没有定式。汉代的仓楼、住宅等建筑都使用斗拱,说明汉代没有确立斗拱的等级制度。此外,汉代画像中还出现了一些更为复杂和高难度的斗栱,如带栌斗不设散斗的两重曲栱。由此可见,汉代斗栱已经发展出柱头斗栱、柱间斗栱和转角斗栱三大基本形式,其结构具有较高的稳定性且在楼阁建筑中被大量使用。这些斗栱在建筑中的使用,一方面增加了梁檩与立柱之间的支承截面,减少了支端的剪切应力,另一方面能够增加出檐的外挑,减少屋面排水对墙面和柱础的侵蚀。
2.4 汉代楼阁的楼层结构
高台建筑虽然在西汉时期比较流行,但是从东汉起逐渐减少,多层楼阁开始增加。当时的楼阁建筑,每层都是一个独立的结构单元。直到宋代,楼层结构仍然是中国高层建筑的基本结构方法[6]。西汉初期,民间以茅茨土阶最为常见,随着祭祀活动的兴盛和建筑技术的发展,出现了结合草顶和檩椽交错构建的“柯亭”,并逐渐在民间普及,加速了汉代楼阁建筑的兴起[7]。
2.4.1 井干式楼阁
井干式结构是我国最早出现的几种结构之一。此结构先在方木或圆木两端开凹槽以组成矩形木框,一层层的木框层叠而上组成墙壁。根据“关于井干楼的木构之安排,实际就是对井干架等之安排。西汉长安城井干楼井干架等之安排,就是附楼全部用井干架,在土心的四面设计井干架”可知[8],西汉的高层楼阁还未完全摆脱对夯土台的依赖,但为以后多层木楼阁建筑技术的发展打下了基础。
2.4.2 重楼式楼阁
汉代重楼式楼阁楼层间由单层楼阁的构架层叠构成,在下层柱的柱头上设置了封闭梁枋。这样上下层间的柱子可以错位设置,形成丰富的建筑轮廓线。为了加强柱间的横向联系,汉代楼阁建筑采用的方法有在柱脚设地栿、在柱头设阑额,并在柱身的中部加一条当时称为“壁带”的横枋。这些构件既能起到联结和过渡的作用,又能提高建筑的强度。汉代的这种结构形式在后世得到延续,同唐宋时期的“殿阁式”构架形式相似。
3 建筑形制的变化及文脉延续
汉代楼阁建筑技术和建筑形制对我国现代建筑发展具有深远的影响。结合汉代楼阁建筑的变化特点,以南阳汉风建筑创作实例为对象,可以延伸出汉风建筑与现代建筑相结合的设计方法。
3.1 建筑体量增高
随着汉代楼阁建筑构架中木结构斗栱、梁枋等的发展及木构架的大量运用,汉代建筑的屋檐及屋身结构出现了由低变高的发展趋势。以“阙”为代表,根据汉画像石中展示的图样,可以分为“宅第阙、宫阙、城阙、祠堂阙、墓阙”[9]。
3.2 支撑结构精简
木结构支撑技术的发展使得汉代高层建筑逐渐摆脱了战国时期高台建筑大量使用高大夯土台基来提高建筑稳定性的做法,开始使用较大的斗栱立柱支撑高层建筑,使得建筑基础支撑结构逐渐由实变虚。
3.3 内部空间开阔
梁枋等结构的出现,使建筑中心空间增大,汉代建筑形式从密集支撑向逐渐悬空转变。汉代梁枋等结构的出现,能够提高建筑物的整体稳定性,在支撑整个构架时只需要在几个关键点位置设承重立柱即可。这样的做法进一步增加了建筑中心的空间,使得汉代建筑内部由密集支撑逐渐形成悬空之势。
3.4 楼梯形制多变
汉代楼阁建筑的楼梯总体可分为内置楼梯与外置楼梯两类。其中,内置楼梯形制最为多变,有短坡交接的坡道楼梯,有单跑道或多跑道的一跑楼梯,有设有休息台的折线楼梯等。楼梯的多样性满足了阁楼建筑的使用需求,同时也可以作为建筑外观的点缀,丰富了汉代建筑的形制。
3.5 文脉延续与转译
在汉代以前,建筑形式的变化主要是为了解决建筑承重力及稳定性问题,无论是高大夯土台基,还是密集的承重立柱,都是为了解决不同结构产生的力学问题。而在汉代建筑中已经开始尝试采用各种不同的力学构造创造新的建筑类型和结构,从简单弥补结构缺陷到发挥主动性创造出新的建筑形式,都体现出汉代人对建筑力学认知的新高度。正是这种基础知识的增长,促进了汉代建筑面貌的发展和改变,从而使木构建筑得以迅速发展。受儒家思想、天人沟通等文化的影响,汉代楼阁的艺术美学呈现出浑厚的气势。传承古建筑文化与激发地域的文明自豪感始终是城市建设的重要内容。单纯模仿汉画像石中的建筑样态是对历史的照搬照抄,而将其元素当作符号加以改变又是折中主义的做法。传承古代文化要从实际需要出发进行创作,努力找到古与今的契合点,从这个契合点入手进行艺术创作。
4 结语
传统木质斗拱在汉代已被大量运用,既满足了建筑稳固需要,又彰显了鼎盛的汉代文化。这些技艺的不断延续和发展,催生出了技艺更加成熟、造型更加壮丽的木作阁楼与亭榭。尤其是以皇室祭奠、宗庙祭祀为主要依托的台榭建筑完全改用木结构支撑,既满足了建筑的实用功能又丰富了汉代建筑的风貌[10]。汉代处于中国古典建筑文化的形成和丰富时期,阁楼建筑技艺的提升,更是融合了秦汉文化的特点,不断充实和形成了“天人合一、文质合一、礼乐合一、时空合一、巫史合一”的艺术观念[11]。
仅利用图像研究建筑结构及其使用的建筑技术,存在两个方面的局限性:一方面,由于部分图像的拓片不是很清晰,观察其中的建筑结构难免存在不足之处;另一方面,利用平面图像可观察到的建筑结构有限。本文对汉代建筑图像的研究已尽可能地结合多学科知识和研究方法,能够为相关研究提供借鉴。