屋顶的百花园
2024-02-01杨鹏
杨鹏
屋顶,称得上是建筑“最”必要的构件。
墙壁固然也非常重要,但是遮挡雨雪和烈日的重任,更多的是由屋顶来承担。即便从单纯视觉欣赏的角度讲,屋顶就像人的头发或者帽子,也是最容易吸引观察者注意力的构件。
20世纪之前世界各地的建筑屋顶,绝大多数都是斜坡顶。去古城游玩,或者在古装影视剧里,经常会看到斜屋顶的轮廓线起起伏伏,像波浪也像群山。但是估计你已经猜到了,古代建筑的屋顶倾斜的主要原因,不是赏心悦目。当时屋顶的建筑材料只有陶土烧制的瓦,或者更简陋的木板、茅草。屋顶必须倾斜,才能让雨水迅速地流到屋檐,再流到地面,否则室内就很容易漏雨。几千年前的先民们根本没有高深的数学或物理知识,只是靠观察生活,加上不断试错,就掌握了这些技术。
世界各地传统建筑的屋顶,虽然都是大同小异的斜坡,但是仔细看就能大致识别是什么地区的建筑,就像各地的语言、服装那样有鲜明的地域特征。总体的规律是:雨或雪较多的地区,屋顶的坡度比较陡,如印度尼西亚等东南亚国家。北欧国家冬季多雪,并且长时间堆积不化,坡度陡的屋顶让大量雨水迅速流走,积雪也不容易长久堆积。雨或雪较少的地区,屋顶的坡度比较缓。多晴天而少雨的地中海气候地区,例如,西班牙以及气候接近的墨西哥等拉丁美洲国家,传统建筑的屋顶坡度比北欧缓得多。如果要画小说《堂吉诃德》或者《卖火柴的小女孩》的插画,它们分别对应西班牙和丹麦,屋顶的坡度要注意别搞错。
中国古代建筑的屋顶有两个重要的特征。第一个,就是曲线。从东汉留下的画像石来看,当时的屋顶仍是笔直的,侧面看是扁长的等腰梯形。经历魏晋南北朝之后,隋唐时期的屋顶已经是优雅的曲面。侧面看是一条舒缓的曲线。施工过程用四五段直线,拼合成略微向下凹的曲线。上半段较陡,利于雨水迅速下滑;下半段较缓,利于雨水顺着屋面飞出远一些。
从下凹的曲线特征,自然而然地生成第二个特征:屋檐伸出墙面很远,少则一米多,多则两三米。这样的屋顶,既不会遮挡墙面上开窗的采光,也有多种好处。一方面能更好地保护木质柱子、门窗外侧糊在木棱上的纸,不被风裹着雨水淋湿;另一方面在屋檐下形成室內外之间的过渡空间,进屋前或者刚走出来可以短暂地停留,甚至舒适地长久停留。
兼有这两个特征的屋顶,像大鸟展开的翅膀,是功能和美感合二为一的典范。它发源于中国,流传到朝鲜半岛和日本之后,得到普遍的应用。
除了上述两个特征,中国古代建筑的屋顶也大致遵循坡度随气候而变的规律,北方干燥,曲线平缓,南方雨多,坡度更陡,为了让出挑很远的屋檐,不至于太低垂压抑,所以角部向上高高地扬起。
而在古代欧洲和美洲,某些教堂和市政厅,屋顶是接近半圆球的穹顶。它最初并不是出于形式的美感,而是自然地呼应空间的特殊功能。在某些强调仪式感的巨大空间里,为了追求极致的完整和纯净,内部刻意不用柱子支撑。在只有石块和砖的时代,只有类似半个鸡蛋壳一样的穹顶,才能顺应结构规律,稳固耐久地实现巨大的开敞空间。
穹顶建筑的巅峰之作,是位于土耳其古城伊斯坦布尔的索菲亚大教堂。接近半球形的穹顶直径达到30米。茨威格的名著《人类群星闪耀时》中有一篇《拜占庭的陷落》,讲述拜占庭帝国的都城被奥斯曼帝国的军队攻陷。文章结尾处,征服者苏丹站在索菲亚大教堂的穹顶下,却被这宏伟而纯净的空间征服。他下令把这座异教的圣殿,稍加改动后用作清真寺,并且仿照它,在奥斯曼帝国各地建造了无数清真寺、浴场等公共建筑。
今天绝大多数建筑的屋顶,都是平板而不再倾斜。这种所谓的“平屋顶”,并不是近代才发明的新事物。中国的新疆、西藏某些地区,突尼斯、摩洛哥等非洲北部国家,美国南部等干旱少雨地区,数百年来传统民居都是彻底的方盒子,屋顶自然都是平的。屋顶的四周有翻边,保证人在上面活动的安全,充分利用屋顶,摆放晾晒东西或者乘凉休息。因为这种气候类型地区的人口数量相对较少,所以平屋顶的文化影响力也较小。
进入20世纪,平屋顶之所以迅速普及,一方面是因为它的确节省空间,另一方面,也是因为物以稀为贵,和千百年占据主流的坡屋顶相比,显示出简洁强烈的“现代”美。钢筋混凝土这种防水的屋顶材料,再加上其他辅助的防渗水材料,让平的屋顶也不容易漏水。
在20世纪,也有某些建筑出于特殊的功能,自然地形成特殊形状的屋顶。许多工业厂房,都需要从高处的窗子引进充足的自然光。中国各地许多几十年前建造的棉纺厂、电子产品加工厂,厂房的屋顶大都是连续的锯齿形。锯齿的斜面或弧面朝向南,在朝北接近竖直的墙面上有长条玻璃窗,确保室内有充足且很均匀的自然光。北京著名的798艺术区,是20世纪50年代所建的工厂改造而成,在这里可以看到典型的带锯齿形天窗的屋顶。
一句话总结:屋顶既是建筑不可或缺的功能构件,也可以是建筑重要的魅力担当。不同地域、不同时代的建筑屋顶,组成品种多样的花园,是了解人类文明的重要线索。
(摘自《少年新知》2023年第11期,本刊有删节,图虫创意图)