晋系古建筑“窑顶檐厦”营造技术初探★

王金平，韩 笑

(太原理工大学,山西 太原 030024)

山西文物古迹众多,有“中国古代建筑博物馆”之称。在文物建筑保护方面,人们较多关注木结构建筑,很少关注窑洞结合木结构混合营造所产生的建筑物。特别是在窑洞和木结构房屋的结合部位,常常是最薄弱的节点,也最易引起破坏。调查发现,“窑房同构”的营造方式,是晋系古建筑典型的技术方式,包括“窑上建窑”“窑上建房”“窑前建房”“窑顶檐厦”“无梁结构”和“窑脸仿木”六种营造做法,在山西各地均有发现[1]。其中“窑顶檐厦”技术,广泛应用于楼阁、殿堂和民居建筑中。“窑顶檐厦”的构筑,包括两种方式：一种是相对于“窑前建房”的“无根厦檐”,即窑前不用柱子支撑,仅在窑顶出挑檐厦的各式挑檐,如石梁挑檐、木梁挑檐、青砖叠涩等;另一种是窑顶仿木结构,即在窑洞顶部构筑坡瓦屋面,亦如木结构建筑,采用各种形式的坡顶,如庑殿顶、歇山顶、攒尖顶、硬山顶、卷棚顶等。无论是何种做法,都具有保护窑脸、美化锢窑的功能,此为二者的相同之处。不同之处在于前者的屋面平整,附带女儿墙,窑顶可以上人,空间可以利用,被称之为“盝顶式”;后者的屋面采用“坡顶式”,有单坡、双坡、四坡之分,五脊、九脊、四阿之别,由于屋面采用青瓦铺设,且带有坡度,所以不宜上人(见图1)。下面从“窑顶檐厦”技术的分类、功能和技术沿革,以及盝顶式“窑顶檐厦”技术、“坡顶式”窑顶檐厦技术的营造做法等方面进行分析,为文物建筑保护充实新的内容。

1 窑顶檐厦的类型

“窑顶檐厦”技术的同构方式,可以归纳为两种类型,即盝顶式和坡顶式。其中,盝顶式结构可以分为石、木悬挑和青砖叠涩两种做法;坡顶式屋面的形成,包括碎料填充和木结构举架两种形式。坡顶式“窑顶檐厦”与“窑上建房”的用途不同,前者将木结构梁架直接搁置于窑顶,仅仅满足造型要求,不能作为房屋使用。后者的空间包含柱子的高度,具有楼阁、房屋的属性,常被用作殿堂、绣楼等。坡顶式檐厦与盝顶式檐厦用途也有区别,前者多用于庙宇的殿堂、戏台、山门等(见图2,图3)。后者常在层窑的一层顶部,民居的左、右下窑,庙宇的东、西配殿等建筑中使用[2]。

1.1 “窑顶檐厦”技术的分类

“窑顶檐厦”技术,因侧重点的不同,衍生了不同的分类方法。其一,从屋顶的造型来看,“窑顶檐厦”做法可分为“盝顶”与“坡顶”两种形式;其二,从建筑材料来看,可分为木、砖、石、瓦、琉璃五种材质[3];其三,从结构类型来看,可分为悬挑、简支两种结构形式;其四,从建筑构造来看,可分为木结构梁架、条石悬挑、砖石叠涩三种做法。无论是哪种方式,“窑顶檐厦”技术构造的重点,在于如何使檐厦牢固地与窑墙连接在一起,避免从墙体上脱落。由于承托檐厦的构件,其材质、性能各有不同,所产生的结果也迥然有异,所以按照不同材料的构件进行分类,较为合理。

窑房同构的檐厦只能依托承重结构,将自身的荷载传递到窑腿上承重,从檐厦承重部位的材料来看,可将“窑顶檐厦”分为木结构承重檐厦、砖石结构承重檐厦两大类。其中,砖石结构承重檐厦又可分为条石托木檐厦、石板挑檐檐厦和叠砖砌石檐厦三大类(见图4—图6)。通过大量的实例调查并加以分析,可以发现,由于承重结构和砌筑材料的不同,在长时间的环境作用下,悬挑檐厦与砖石锢窑的交接部位产生了不同的温度形变和应力形变,使得该部位二次受力,成为建筑构造最薄弱的环节。一般而言,坡顶式“窑顶檐厦”常用于庙宇的殿堂、戏台、山门等建筑,较之庙宇中的无梁殿,造型更加简洁,结构更为简易,应用最为普遍。盝顶式“窑顶檐厦”常用于民居的下窑、绣楼的女儿墙以及庙宇的配殿、“上房下窑”或“层窑”的窑顶栏杆等部位。简要归纳如下：

其一,坡顶式“窑顶檐厦”殿堂,下部采用若干并列筒拱砌筑,屋顶模仿木结构式样,有的用砖石叠涩,有的用琉璃构件饰面,形式多样,造型丰富,空间布局严谨,常被布置于庙宇的中轴线上,肃穆庄严(见图7)。

其二,作为庙宇建筑的组成部分,坡顶式“窑顶檐厦”戏台,以倒座形式居于庙堂的同一轴线上。一般而言,这种窑洞戏台以一层为主,下部常采用纵窑、横窑十字交叉拱券结构,屋顶简洁,以硬山、卷棚、歇山顶居多。

其三,坡顶式“窑顶檐厦”山门,是庙宇等建筑群的门户和起点,常被布置于中轴线上,左右两侧配置钟楼、鼓楼,严谨对称。多采用筒拱“顺窑”形式,有时为一间,有时多间并列,以三间居多,是重要的交通节点(见图8)。

其四,在“窑上建房”与“窑上建窑”的庙宇、民居等建筑中,上层的木结构房屋或砖石锢窑常采用层层退后、错落布置的方空间形式,由此产生了盝顶式可上人屋面。其“窑顶檐厦”的构造,往往与女儿墙相组合,前部出挑,保护窑脸,后部筑栏,避免人畜跌落。

其五,盝顶式“窑顶檐厦”配殿,以三间、五间并列砖石筒拱为主,被布置于多进院落组合的庙宇中。山西民间信仰广泛,人口规模较少的村落,常将数位神灵安排在一处庙宇中,称之为“诸神庙”。并列筒拱的“窑顶檐厦”配殿,有利于空间划分,诸位神圣各得其所,空间紧凑,主次分明,既经济又合理(见图9)[4]。

其六,晋中、晋西等地的窑洞民居,在中轴线上布置正窑,也称“上窑”,左右两侧布置厦窑,也称“下窑”。“上窑”与“下窑”一起组合,形成高低错落的三合院或四合院。“下窑”通常筑有檐厦,除少数采用“窑前建房”的廊厦外,大多使用结构简易的砖石挑檐。“下窑”的屋顶平整,常为可上人的盝顶形式,其空间是重要的户外活动场所。楼梯的布置很有特色,通常采用两种布局方式：一种是位于“上窑”和“下窑”之间的户外楼梯,称之为“明梯”;另一种是利用一间“下窑”砌筑的室内楼梯,称之为“暗梯”。无论是哪种建构方式,皆以上下方便、结构安全为目的(见图10)[5]。

1.2 “窑顶檐厦”技术的功能

“窑顶檐厦”技术的功能体现在两个方面：一是保护窑脸;二是美化窑洞。为了避免雨水对窑脸的直接冲刷,在窑顶砌筑檐厦,自窑脸出挑,阻止了雨水在女儿墙处汇聚,顺着窑脸满面而下,使得雨水能够有组织排放。尤其是土窑,最怕雨水长期浸泡,窑檐对窑脸保护更为重要,所以一些地方将窑檐称之为“护崖檐”[3]118。“窑顶檐厦”不需要明柱支承,窑檐出挑较短,对阳光遮挡较少,房间内的采光效果优于“窑前建房”。

民间自古便有美化居室的传统,窑脸是所谓的门户,也是体现主人物力地位、审美取向的部位,所以成了装饰的重点。经济实力雄厚的人家,会在窑脸前部构筑檐廊,檐廊入深2 m～3 m,在窑洞之外形成檐下空间,成为介于室内、室外的过渡空间,显得高大阔绰。若是经济条件一般的人家,不足以采用“窑前建房”的方式,此时便会将明柱去掉,缩小出檐长度,改用悬挑结构支承披檐,形成了“窑顶檐厦”的形式。

较之素面窑脸,窑顶檐厦划分了窑脸的层次,丰富了窑脸的细节。砖石叠涩檐厦在民居中通常与女儿墙结合,女儿墙常做镂空,形成各式各样的花纹,砖石层层上叠,每一层的高度与出挑都经过精心考量计划,极富韵律感。女儿墙的镂空与檐厦叠涩的密实相对比,虚实结合,意趣横生。若是木挑檐或条石托木形式,在承重的木梁或者条石上再雕以花纹,赋予其象形意义,则更是满足了人们对于审美需求。

1.3 “窑顶檐厦”的沿革

如同“窑前建房”营造方式,“窑顶檐厦”技术的形成,经历了漫长的过程。最初的靠崖土窑,为了防止雨水侵袭,仅在窑洞顶部用瓦砌筑一道“封檐”,尚不能称为真正的“檐厦”[6]。

随着先民审美意识的不断提高和财富的日益积累,对居所的要求愈来愈高。明清时期,砖石材料加工技术发达,应用非常普遍,锢窑成为主要的居住形式,“窑顶檐厦”应用而生。封檐的出挑越深,窑墙承受的荷载越大,窑墙与檐厦之间不得不用牛腿或挑梁支撑。这种承重方式称为悬臂结构,常用木梁、石梁悬挑。檐厦如若进一步外伸,砖石或木结构悬臂结构,不足以支承其产生的荷载,此时就需要另加柱子承重,“檐厦”也就变成了“廊厦”,具备木结构梁架的属性,称之为“窑前建房”[1]180-193。“窑顶檐厦”,民间称为“无根檐厦”,这种叫法与“明柱檐厦”相对应。“柱”即柱子,“明柱檐厦”就是前述的“檐廊”形式。“明柱”是指露在外面的柱子,与包砌在砖墙内、支承木构架的“暗柱”相对应。而“根”即为“明柱”,“无根檐厦”就是指没有柱子的檐厦,即为本文所述的“窑顶檐厦”。由于贫富悬殊,一些人家无力购买大型木料建造明柱檐廊,但又想对窑脸进行美化,“窑顶檐厦”营造方式用料少、成本低,所以被大量采用。

较之“窑前建房”,“窑顶檐厦”距离地面较远,出檐不深,较少遮挡光线,其构造形式更有利于接纳阳光。由此可见,“窑前建房”与“窑顶檐厦”虽然是两种不同属性的构筑方式,但二者的技术衍变,既有区别又相互关联,无不都是因地制宜、因境而成的结果[7]。

2 盝顶式窑顶檐厦

盝顶式窑顶檐厦,包括木结构承重檐厦和砖石结构承重檐厦两种类型。从受力构件来看,木结构檐厦可分为悬挑承重和斜撑承重两种形式。砖石结构承重檐厦也可分为两种类型：一种为条石或石板承重,即将条石或石板向外悬挑,其上承托檐厦;另一种为砖石层层叠涩外悬,上覆青瓦,形成简易檐厦。

2.1 木结构承重檐厦

2.1.1 木结构悬挑檐厦

一般而言,木结构悬挑承重的木梁,长约2 m～3 m。木梁的出挑部分,长约三分之一,计1 m左右。木梁的三分之二被埋入墙中,上部用砖石叠压,形成杠杆结构,增强其承载力。这种做法与窑前建房的檐廊相似,对于出厦较远的屋面,仅施木梁悬挑,不足以承受较大的荷载,极易造成倾覆,故需在悬梁下增加柱子承重,此为不同之处。利用木结构悬挑的檐厦,或在木梁端部雕花,或在屋檐下垂花,或设雀替等木雕构件,姿貌各异,千秋百态。

2.1.2 木结构斜撑檐厦

斜撑承重是指在木结构挑梁的下部支以斜撑,将檐厦的重量通过木梁传递到斜撑上,再均匀地传到窑脸墙体上。较之于木结构悬挑檐厦,这种承重方式更加稳定,耐久性更强,常被使用在院落的大门处。有时也采用复梁承重,上下梁之间用短柱相连,代替斜撑。下层木梁较为粗大,为主要的承重构件;上层木梁较为纤细,具有拉杆的作用,增强了木结构梁架的稳定性。

2.2 砖石结构承重檐厦

2.2.1 叠砖砌石挑檐

叠涩技术是古代砖石结构建筑的一种砌法,是指用砖石材料层层堆叠向外出挑或收进,用以承受上部荷载的做法。常在早期建筑的叠涩拱、顶部檐口、须弥座束腰、墀头拔檐等部位使用,多见于佛塔、墓室、锢窑等建筑物。叠涩形成的屋顶形式多样,有对角脊、多角形和圆形穹窿等。从北魏到金代,一直采用叠涩方法砌筑砖石塔的檐口。明代清真寺的窑殿,仍沿用叠涩穹窿。明清之际,多用于砖拱锢窑的出挑檐厦,有时也在门窗、天花藻井、塔顶等承托装修的部位使用。叠砖砌石挑檐,被民间称为“檐牙”,由靠崖土窑的“封檐”演化而来。这种檐厦采用砖石叠涩方法,在锢窑拱顶完成后开始砌筑。叠涩结构的砖石窑檐,每层砖石的砌筑方式皆有变化,逐层向外出挑,层层叠叠构成檐厦。叠涩而成的挑檐,做法简便,整体性强,既敦厚又富于变化。一般而言,挑檐之上皆砌筑镂空的女儿墙,花纹多样,轻巧细腻。檐墙互相映衬,对比鲜明,相得益彰。这种挑檐形式,在晋西、晋中的民居、庙宇建筑中应用广泛[8]。

2.2.2 条石托木挑檐

条石托木挑檐,是指利用条石出挑承接檐厦的构造方式,常被应用于砖石锢窑和接口子窑中。条石是承担窑檐重量的主要构件,民间称之为“牛腿”,外形以矩形居多,异形的有三角形、弧形等。条石的外端耍头常施雕饰,图案以云纹、兽头较多,造型优美,形象生动。条石一般长2 m～3 m,宽0.2 m左右,高0.4 m左右。这种结构形式以石梁代替木梁,做法与木结构挑檐相类似,其梁身的三分之二也被埋入墙体中,末端压以重石,与墙体相接的部位垫短石梁,形成类似于叠涩的构造,均匀分散窑檐荷载。条石外端上侧开倒梯形槽口,用以搁置木枋。木枋一般为上下两根,作为条石承重的辅助支承,上端的木枋断面较大,下面的断面较小,用以增强各条石之间的联系(见图11)[8]66。

2.2.3 石板挑檐

石板挑檐多见于吕梁、太行山区的窑洞民居中,是指在窑洞拱顶砌筑完成后,将石板的三分之二埋入窑墙,三分之一向外出挑,窑顶上部砌筑女儿墙,所形成的窑顶檐厦形式。与木结构、条石挑檐相比,石板挑檐取材较易,成本低廉,做法简便,构造简单,在民间建筑中被大量使用[8]64。

2.3 悬挑檐厦的做法

悬挑檐厦的关键技术体现在两个方面：一是悬挑结构承重部位与窑脸的结合;二是檐厦屋顶部位与窑脸的结合。

悬挑结构的构造重点,在于檐厦和窑脸之间需要依靠木梁或石板梁拉结并承重,木梁或石板梁自身的三分之二伸入窑脸墙体之内,悬挑长度仅为自身长度的三分之一。木梁与石梁伸入墙内做法亦有不同。木梁悬挑结构,常在墙内梁上立短柱,短柱与木梁开榫结合,或短柱下端制榫插在木梁之上,或木梁制榫插于短柱之内。若采用复梁形式,则两根木梁同时插于短柱之内连结,藏于两层砖墙之内,在窑面上看不到短柱。建造过程中,一般先将窑体砌筑至门窗洞口拱顶,到了起檐厦部分时,木梁承重结构先将梁柱架好,然后将木梁截面按照周围砖石豁口削砍成为方形,再将窑脸补齐。短柱上架爬墙檩,木梁外侧端部架枋,枋上托檐桁,檐桁与爬墙檩之间铺设椽子,部分地区还架有飞椽。一些地区还有在木梁与暗柱之间增加斜撑,以便加强构架稳定性的做法。斜撑与木梁暗柱之间亦用榫卯方式连接。通过分析大量的实例,可以发现,悬挑结构的木梁与窑脸结合部位,是木构架与窑洞结合最容易损坏的环节,发生拔榫,或者木梁与窑脸交界处开裂的现象,较为多见。拔榫现象是指榫卯结合处松动而导致各部件离析拔出的现象。由于该节点为受力的重点部位,所以极易出现损坏,是建造过程中需要加固的节点,也是后期维护修缮的重点部位。一般而言,常用铁件加固联系,增强了构架之间的结合力和整体的稳定性。若是石板挑梁结构,常用石块叠压石梁的末端,石块的大小一般与四块整砖相同。石板上也立暗柱,用以承托窑檐。窑檐构架部分与木梁悬挑结构类似,但石板梁与窑脸交界处需垫衬短石梁,形成如叠涩一般的构造形式,使构造结构更加合理,受力分布更加均匀[1]197。

屋顶部位与窑脸的结合,也如窑前建房那样,可分为两种做法：一种是将屋脊与女儿墙合二为一,砌筑于女儿墙顶部;另一种是屋脊位于女儿墙底部,椽子伸入墙体,搭接在预置于女儿墙中的梁架上。晋西民居屋面的铺设,通常只用一层板瓦,层层叠压,一直铺到女儿墙底部,再覆以一层筒瓦,用灰泥浆抹实,形成屋脊。女儿墙或高或矮,可作为二层台院的栏杆(见图12)。

3 坡顶式窑顶檐厦

较之于盝顶式“窑顶檐厦”,坡顶式檐厦除在山门、戏台、殿堂等级别较高的建筑中使用外,鲜见有在锢窑民居中使用的。众所周知,中国古代建筑等级森严,常以屋顶形式规定宫室与民居的形制。明清之际,发券技术发达,砖石拱券窑洞应用广泛,一定程度上弥补了由于木材匮乏而造成的取材困境[9]。经过长期的探索和实践,窑洞模仿木结构造型的技术日益成熟,为窑洞结合木结构房屋进行空间组织创造了条件。一般而言,木结构建筑采用瓦屋面坡顶,筒拱窑洞多为覆土平顶,坡顶式“窑顶檐厦”的同构形式,避免了将二者组合在一起,由于屋顶形式不统一、不协调而产生的建筑群体形象的突兀之感。同时,砖石锢窑防火性好,坚固耐用,窑房同构的建筑既经济又适用,克服了纯木结构房屋的很多缺陷。坡顶式“窑顶檐厦”通常有两种做法：一种是抬梁式坡顶檐厦,即将木构架直接搁置于窑顶,采用固有的举架做法;另一种是填充式坡顶檐厦,即通过填充碎石材料找寻坡度,压实后直接铺瓦。下面分而述之。

3.1 抬梁式坡顶檐厦

抬梁式坡顶檐厦将木结构与拱券结构相分离,各自保持相对独立的结构体系,易于构建各种形式的屋顶,以庑殿顶、歇山顶、悬山顶、硬山顶、卷棚顶较为常见。其应用范围比较宽泛,庙宇的主体殿堂也可使用。这种“窑顶檐厦”形式,有时还在“窑前建房”,造成高低错落、起伏跌宕、异彩纷呈的建筑形象,是晋系窑房同构建筑的上乘之作。其抬梁结构有两种方式：一种是将梁架直接搁置在窑顶上,不使用短柱承梁,如临县宿皇寺配殿(见图13)[1]205。

另一种是在窑顶布置短柱,将梁架搁在短柱上。位于孝义下马宽清凉寺一进院落的过殿,是采用短柱承梁较为典型的实例。该建筑采用“窑上建窑”“窑前建房”与“窑顶檐厦”相结合的多重组合方式,建筑坐落在长方形的土台上,上下共建三层。一层东西长22.2 m,南北宽9.75 m,采用偷碹手法,利用土台砌筑一间砖窑,拱券跨度为1.61 m。窑内设置踏步,拾阶而上,通往二层。二层窑洞向后退进1.85 m,五间并列顺窑与一间横窑十字相交,前建木结构廊厦,面阔五间,明间带有抱厦。三层采用抬梁式“坡顶檐厦”做法,面阔三间,柱子高约1.5 m,坐落在二层窑顶上。进深四架椽,前面向下延伸至二层檐柱上。屋顶采用悬山式,将窑洞包裹在木结构的檐厦之中。整座建筑巧思妙构,大气磅礴,将两层窑洞与木结构房屋有机地融为一体(见图14)。

3.2 填充式坡顶檐厦

填充式坡顶檐厦,是指利用窑顶的覆土和其他填充材料,依据木结构举架的算例、法式进行找坡,以便形成抬梁式样的坡瓦屋顶。其屋顶形式丰富多彩,常见的有庑殿顶、歇山顶、攒尖顶、硬山顶和卷棚顶。

由于砖石结构建筑难于两头出厦,所以较少采用悬山式屋顶。这种坡顶“窑顶檐厦”形式,经济实用,施工简易,常被用作庙宇的山门、戏台以及殿堂等建筑。离石金阁寺的戏台、配殿、正殿等建筑,皆采用“窑前建房”与“窑顶檐厦”相结合的同构方式。正殿面阔1间,室内砌筑神台,窑顶利用碎砖石、三合土填充,模仿四架椽结构,边压实边找坡,直接在上面铺瓦。屋面为硬山顶,檐口叠涩三层砖,上部即为瓦口。偏殿由一间横窑与两间顺窑“丁”字形相交而成,前面构建木结构廊厦,面阔五间,中间三间较窄,左右梢间较宽,很不规则。窑洞的屋顶采用填充式硬山顶檐厦,与窑前廊厦相搭接,浑然一体。戏台也为一间横窑与一间顺窑“丁”字形相交而成,窑前建有廊厦,面阔三间,明间较宽,较少遮挡观众视线。戏台窑顶采用硬山式,前后坡度不等,后坡较缓,前坡较陡,与木结构廊厦结合在一起(见图15,图16)。

如将“抬梁式坡顶檐厦”与“填充式坡顶檐厦”做一比较,二者的优缺点显而易见。前者适应性强,可建造大体量的窑房同构建筑,但经济性较差,特别是在其窑房结合部位,由于将木构件埋设于密闭空间中,偶遇防潮设施处理不当,极易使木结构梁架腐朽损毁。后者较为经济,不需考虑防潮因素,但在建造大体量建筑时,覆土较厚,自重加大,徒增窑洞的荷载,所以不适宜建造规模较大的殿堂。

4 结语

通过分析“窑顶檐厦”技术的分类、功能和技术沿革,以及盝顶式、坡顶式“窑顶檐厦”技术的营造做法,详尽论述了这种同构方式的技术背景、原理和应用范围。在窑房同构的前提下,窑洞和檐厦作为建筑的关键组成部分,起着十分重要的作用。不难发现,任何一种技术形态的产生,都是适应不断变化的自然和人文条件以及更高的使用要求的结果。从其适用性来看,最初的技术目标主要是为了保护窑脸,避免雨水的侵袭。随着民间经济能力的提高,先民有了更高的审美要求,演变出多种窑房同构形式,促进了营造技术的进步。这种技术形态,不仅具有保护窑脸的功能,而且拓展了室内空间,丰富了立面层次,美化了窑洞造型。窑檐下的场所成了窑洞室内外空间的过度,叠砖砌石的缜密与镂空女儿墙的疏朗,窑墙的敦厚与光影的空灵,无不都富有美感,给人以强烈的感官愉悦。“窑顶檐厦”技术适应性强,常在民居、殿堂建筑中使用。其应用范围主要分布在晋中、晋西和晋南地区,晋北、晋东南地区鲜有发现。其技术方式也呈现区域性分布特征,晋西地区的“窑顶檐厦”技术,窑洞与木结构自成体系,前后较少呼应,以石梁挑檐为主。晋南、晋中地区的窑房同构,前后关联,做法严谨规矩,“窑顶檐厦”以青砖叠涩为主。由此可见,任何一种技术的推广应用,是与其所在区域的取材范围和营造习俗分不开的,这也是造成晋系窑房同构建筑丰富多彩、特色鲜明、多元发展的直接动因[10]。

注：此文来源于专家荐稿。