宋辽金夏科技史之建筑技术 发布时间：2009-6-6 阅读次数：93 字体大小: 【小】 【中】【大】 建筑技术 （一）宋辽金夏时期建筑技术发展概况 宋代的手工业和商业突出发展，科学上出现不少伟大的发明。古代木结构体系的基本作法，在唐代已经完成流传发展过程。到了宋代，产生了两种新的趋向：在形式上，讲求轻巧和变化；在技术上，为着简便设计和施工的需要，朝着标准定型的方向发展。 公元１１世纪李诫编著《营造法式》，记载了北宋及北宋以前木结构建筑的规范，以它与实物互相对照，互为补充，使我们对于北宋以前的建筑技术的发展有了比较全面的认识。 在宋代出现了许多屋顶山面向前的殿堂和楼阁，产生了丁字脊、十字脊屋顶以及工字型、亚字型平面的殿宇。而斗拱比唐代缩小，现存的宋代木构建筑，如大同善化寺普贤阁、太原晋祠圣母殿、正定龙兴寺摩尼殿、晋城青莲寺大殿等，都反映了宋代建筑技术的这种新发展和特点。这时，已经开始出现减柱的作法，如晋祠圣母殿减中间老檐柱四根，劲城青莲寺大殿减中间前金柱四根，反映了结构布置的灵活性，从而改善和扩大了室内空间。 木构技术发展到宋代，其卓越成就和另一趋向，就是产生了整个建筑所有构件的统一比例单位，即斗拱的 材 、 契 （拱的用料尺寸，即标准材），从而在建筑上达到了设计的标准和定型。这种 材分 制度体现在北宋的《营造法式》中，它的产生，对于封建统治阶级来说，是为了控制宫廷和官府建筑的等级，以 关防工料 为目的，在建筑技术史上是一个发展的里程碑。《营造法式》总结的 材分 制，具有 模数 的意义，即 凡构屋之制，皆以材为祖。材有八等，度屋之大小因而用之 ， 各以其材之广分为十五分，以十分为其厚。凡屋宇之高深，各物之短长，曲直举折之势，规矩绳墨之宜，皆以所用材之分以为制度。 《营造法式》的产生，反映了北宋时大兴土木对于做法规范及工料定额的需要，同时也说明了当时建筑技术的成熟水平。古代的一座带斗拱的木构建筑，有几十种构体，大小数千个零件，要一件件预先做好然后加以安装，是一个极复杂的过程。在设计方面规定标准对于提高施工效率有极大的意义。现存辽代木构建筑实物中，用材多采用３∶２的断面，曾为数十种构件，但其标准断面也统一为少数几种。 辽金建筑，基本上继承了唐宋的传统技术，而辽更主要是继承了唐。辽金是我国古代建筑史上很有创造的时期。现存最早最高大的木建筑恰恰是辽代建筑，一
为应县木塔，另外几座大殿如大同上华严 寺海会殿、善化寺大殿、义县奉国寺大殿等。特别是公元１１世纪的应县佛宫寺五层木塔，高达６６米，充分显示了古代工匠运用木材及其结构技术建造高层建筑所达到的成就。塔身利用里外两圈梁柱互相拉接及柱间斜柱起支撑作用，形成了空间结构的整体刚性，上层柱立于下层柱大斗上，采用了 叉柱 做法，抗住了大风的袭击，经受住地震的摇动，风雨苍沧经历９００年，仍然屹立。 《营造法式》所载的这个时期应用和发展的梁柱式构架者两种形式：一种是内外柱同高或内柱稍高，内外柱均为斗拱；一种是内柱升高至檩下，内柱不做斗拱。这两种形式是对唐宋木构的总结，也为明清木构发展打下了基础。 我国古代木构架，很早就出现了三角形结构。在辽、金建筑中应用叉手、斜撑的例子很多，如应县木塔、朔县崇福寺观音殿等，也突破了传统的框框，有所创新。金代建筑中，减柱和移柱的作法比宋代又前进了一步，这也是对传统木结构技术的突破和发展，进而开创了 头额 结构技术。 宋代砖塔结构在唐塔基础上作了较大的改进，反映出它的技术进入了新的阶段。宋塔除大多数仍用黄泥外，个别已用白灰砌筑，高度可达８０米以上，大大超过了唐塔的规模。特别是塔身将空筒式、木楼层的结构改为塔壁及楼层、梯阶全用砖砌，使塔成为一个整体。宋塔改进了唐塔结构上的弱点，看重加强塔身的刚性，如开封开宝寺塔、定州开元寺塔。此外，南方地区砖木混合塔也很多。 琉璃制造是我国独特的技术，其制造技术在唐代已经成熟，宋代琉璃瓦的应用更多，但仍主要用于屋脊和屋面边沿，既重防水，也重装饰。 石构建筑也是我国古代建筑中的一部分，有石窑、墓室、塔、桥梁等石构建筑。我国宋代的石工技术有较大的发展。在一些宽阔的水面上，出现了跨梁式石桥。如福建泉州的洛阳桥、安平桥、金鸡桥等。宋代以后又普遍出现了多跨连续拱桥，以北京芦沟桥最为典型。宋代的石塔是一种高层建筑，形式上仿木构楼阁式。在木构建筑需要重点防潮、防腐的部位，一般也都采用石材，如宋太平兴国七年（公元９８２年）建造的苏州寿宁万岁禅院大殿，尚存有青石雕刻精美的石檐柱、石础等。另外，作为我国古代伟大工程之一的海塘，在北宋开始用巨石砌成。 （二）木结构建筑技术 木结构建筑，就是以木材构成各种形式的梁架作为整个建筑物的承重结构主体。墙壁只起围护作用，不承担荷载。古代世界上有许多民族的
建 筑，起初都经过木结构阶段，随后就逐渐转向砖木混合结构或砖石结构方向发展。 但我国的古代建筑却一直沿着木结构为主的方向发展，在世界古代建筑中独树一帜，取得了木结构技术的高度成就。这与我国漫长的封建社会自给自足的自然经济的特点是分不开的。木结构建筑对于农民、手工业工人而言，便于储备材料，有易于施工、扩建，能适应山区地形等优点，所以它成为我国古代建筑的主流。 １。宋代的木结构我国宋代元符三年（１１００年）颁布的《营造法式》，在建筑技术发展中占着重要的地位，它对我国古代长期的建筑实践做了比较全面的技术总结，尤其是木结构中模数制的确定，对以后建筑影响至深。《营造法式》中对材契的运用范围更加广泛，更便于设计施工质量的提高。宋代的木结构建筑，多属于梁柱式结构系统的殿堂式和厅堂式，比隋唐又有许多改进。建筑造型比唐代更富于变化，到南宋末年，柔和绚丽的建筑风格已成为宋代建筑造型的显著特征。 宋代建筑在平面柱网布置方面有所改进，开间的尺寸明显增大，这说明宋代匠师对木材力学性能较前代有更深入的了解。还多采用了 减柱 手法，除周围的十二檐柱外，大多数减去前边的两根金柱，扩大室内使用空间，保留的后边两根金柱中间砌以扇面墙，使小殿显得比较宽敞，保留的柱子与周围檐柱仍是纵横成行。晋祠圣母殿的前廊，四根老檐柱不直接落地，在平面上也呈减柱式样。另外，在河北省正定县隆兴寺的转轮藏殿最早采用了 移柱 的技术，由于转轮藏置于室内正中，转动起来与室内纵横成行按柱缝排列的四根金柱要发生冲撞，为此，底层的四根金柱分别向外侧移动。 宋代木构架的式样向多样化发展，《营造法式》将当时的木架分成殿堂式、厅堂式，柱梁作三大类型。木构梁发展到宋代，与隋唐时期相比技术更加完善，主要表现在柱框刚度增加，拼合物件出现，大木构件的艺术加工更加精细等几个方面。 对宋代现存的木构古建筑的考察发现，从北宋开始，在柱头上加 普拍枋的逐渐增多，在柱框的顶部用一圈普拍枋联成一道木质的 圈梁 ，与现代建筑结构中的结构原理相似，普拍枋相接之处用比较复杂牢固的榫卯联结。转角处在角柱顶十字相交，上下扣榫出柱头，各个柱头利用柱头的斗拱穿过普拍枋插入大斗底，将柱头、普拍枋、大斗联成一体使之不能轻易移动。 额与柱相交，出现了《营造法式》所绘的梁柱对卯的新式样， 藕批搭掌，萧眼穿串 ，比原来的半榫入柱的办法坚固得多。
宋代 建 筑中，大多数阑额至角柱伸出柱外，上下刻半榫搭交，比唐代不出头的做法有所改进，增加了阑额转角处的固结和稳定性 。我国古代木构建筑中外檐柱子不是垂直的，而是微向里侧倾斜，约为柱高的百分之几。周围的柱子都向内倾斜，这种做法称作 侧脚.建筑每面的柱子，自明间开始向外至角柱逐渐升高，这种做法叫做 生起.虽然隋唐、五代时就已出现，北宋建筑中更加重视强调柱侧脚与柱上起的作用。由于这两种技术措施都可产生整体建筑的重心向内的作用，对增强整体建筑结构中柱框的刚度是有益的，因此在宋代的建筑中被普遍采用。 宋代出现的新结构是拼合构件，其主要目的是为了节约木材，用小料拼成大料，常用的有拼合梁和拼合柱。常见的拼合梁在大梁上加 缴背 ，用来补救大梁断面不足。两根构件一般用木榫相联，缴背分担部分荷载，减轻下面大梁的负担。《营造法式》卷三十所绘的两拼柱或三拼柱，一般每根用２- ４块木料合成一根整柱，各块木料之间的内部用 暗鼓卯 和 楔 ，合缝用铁鞠，表面另以 盖鞠明鼓卯 盖面。浙江宁波保国寺大殿共有十六根柱，表面围成八个连续的圆弧，形似瓜瓣称为 瓜棱柱 ，过去以为是一根整木料砍制成瓜棱状。１９７５年维修时发现，外檐１２根柱为整根木料制成的，殿内４根金柱是拼合柱，其中３根是用４条圆木相拼，拼缝处各贴１０根 瓜棱 ；另一根中心是整根圆木，周围用８根半圆枋木贴成瓜棱柱；这根柱由９根木料拼成。 宋代斗拱的发展，从总体式样到细节，都继承了唐代风格，但也出现了一些新的变化。首先，斗拱结构在整体木构架结构中所占比例逐步缩小，改变了唐代建筑整体造型头大身短的现象，斗拱的装饰性能逐渐增强。 宋代的木结构建筑中值得一提的还有 虹桥.它是一种独特的木拱桥，据《渑水燕谈录》记载， 垒固巨石其岸，取大木数十相贯，架为飞桥，无柱，至今五十年桥不坏.在宋代画家张择端的《清明上河图》中，也忠实地描绘了这种木桥的结构。虹桥是一座单跨木拱桥，跨径约２０米，拱矢约５米，桥宽８米，拱券高度薄，配以丹饰栏杆和两岸桥头的华表，整体造型轻盈若长虹当空，桥拱主要部分为５根拱骨互相搭架，每根拱骨搁于另２根拱骨中部横木上。单独一片拱架不能站立，至少须有两片拱架用横木联系起来。 横木除了支撑联系的作用外，同时又是拱架分配力量的关键，在各节点上使用类似 铁马 的铁件把下缘的拱骨和上缘的拱骨联成整体。这样又以利用拱骨密排的挤束作用，
达到 限制 结构几何变形，具有现代结构中纵横联结的作用。 虹桥的外形虽是拱形，结构的组合仍是以梁交叠而成，称作 虹梁结构 ，不仅造型优美，而且构造简便，整 体骨架有纵横两种构件，纵横搭置，互相承托，具有简单梁的特点。构件类型少，形体简单，加工简易，构件之间比较容易连接。虹梁结构的另一大优点是用短构件建造大跨径的构造物。从《清明上河图》中所绘比例分析，每个纵向构件长约８米，与桥宽相等，就是说全桥主桥所用大木，是用若干８米长木料支起跨径２５米的大桥。虹桥的结构坚固，寿命一般在八九十年以上。９００多年前的木桥能达到如此长的寿命，可见结构的坚固性是相当强的。 ２。辽代木结构游牧时期的契丹人月朔旦都要东向拜日，以东方为尊。所以，辽王朝建立后，兴建的某些建筑群都采取了这一朝向。辽代的木构建筑物多出自汉匠之手，其建筑技术手法，保留着不少晚唐五代的传统。 对于单层檐的建筑，门是主要的出入孔道，因此，门的平面柱列往往是前后三排，即两排檐柱，一排中柱，其柱架侧样，多属于三柱一梁型。如蓟县独乐寺的山门，宽三间，进深二间，两排檐柱一排中柱，按《营造法式》称为 分心柱 ，共用柱１２根。１２根柱子，柱头内外等差，檐柱侧脚显著，柱头之间以阑额相连，各柱头上施硕大斗拱以承梁架。山门的梁架以四椽为主梁，以平梁为上部次梁，主次梁梁头各承圆型断面的檩条，前后各５件，但柱头枋不施圆檩，脊檩下不用蜀柱直把，而以叉手斜支，这些都反映了当时建筑技法的特点。 单层单檐的佛殿，按结构形式分，有二柱一梁型、三柱二梁型、前后对称四柱三梁型、前后不对称四柱三梁型几种。前二者都使用在辽代的小型佛殿上。有些佛殿显示出一些特殊的斗拱作法，如易县开元寺观音殿的外檐柱头辅作，在华拱与栌斗之间添了一层替木，同时，在跳头上不施令拱，华头直托替木及其上方的撩檐。大同下华严寺薄伽教藏殿是前后对称四柱三梁型的具有代表性的实例。该殿面宽五间，进深八架椽。殿内共用内柱１０根，明间用前后金柱各一件，到了梢间，则在前后金柱间又加分心柱一件以增强承受上部荷载的能力。内外柱同高，是辽代前期建筑的一个特点。新城县开善寺大殿也是辽代的遗物，它的梁架斗拱与大同下华严寺薄伽教藏殿有许多相同之处。但该殿殿内只见４根内柱，显得很宽敞，内柱排列也不对称。这是因为殿内群像繁多，需要减柱或移柱的作法，以扩大瞻仰礼拜的视野范围。
宋朝建筑技术.doc下载明间 的两缝 柱采用了 四椽柱对乳栿用三柱 的侧样，而次间两侧却使用通檐六椽栿下加支柱的办法以承传上部的荷重。 义县奉国寺大殿是辽代大型佛殿建筑的代表作，它在柱网装置、用材尺寸的选择及梁架结构 上有突出的技术成就。辽代匠师从实用出发，在中央七间的前槽和内槽各减去内柱１２根，共用内柱２０根，突破了匀齐对称的传统习惯，使殿内有一个相当开阔的空间。辽代的工匠还将３０多种用材简化为７种标准断面，多采用３∶２或２∶１的断面比例，用材经济合理。它的梁架结构为四柱三梁式的厅堂构架作法，采用了内外柱不等高，前后槽内柱又不对称的排架方式，在横向、纵向的结构方面出现了一些新的作法，结构形式已趋向简化。斗拱只在外檐部分和梁的交结点上使用，已退居次要地位，不如独乐寺观音阁等辽代早期建筑那样重要了。这是古木结构中一个很大的转变，这一简化结构的趋向给后代的辽金建筑带来了极其深刻的影响。 辽代的多层檐的建筑，最富有代表性的是建于辽统和二年（公元９８４年） 的天津蓟县独乐寺观音阁，和建于辽道宗清宁二年（１０５６年）的山西应县佛宫来的释伽塔。 独乐寺观音阁是一座三层的木构楼阁，通高２２米。阁中央有一座高１６米的观音像。观音阁全部结构、梁枋、斗拱不计千数，层栌叠架，结构精巧，工匠们采用了６种标准截面，为设计、施工和估料提供了方便条件。这是辽代建筑技术的一项重大成就。梁枋采用的截面比例，高宽比接近２∶１，不仅能保证刚度，符合现代材料力学的原理，而且又节省木料，经济合理。这也是一种成功的经验。 观音阁的柱网布置采用内外两环的配置方法，外檐柱１８根，内柱１０根，构成一个大圈套小圈的双层柱网平面。殿面东西宽２０。２０米，南北深１４。２Ｏ米，宽深高进，比例适度，重心稳定。观音阁高三层，外观两层，重檐九脊顶，中间是平座暗层。使用内外两槽构架和明栿、草栿两套屋架。整个构架，从下至上由三个结构层叠而成。全部结构都是按水平方向分层制作安装的。 同时内外柱略同高，而且柱身比例低矮，因此具有很好的稳定性，这一点保持了唐代的技术传统。三层梁柱构架都是由双层柱网所组成的。还广泛使用了斜撑作为加固构件，如使斜撑隐在墙中，增加了墙体刚度，防止框架变形，比砖墙不仅质量轻，而且具有弹性，有利于抗震，是辽宋木构楼阁中流行的作法。观音阁的各层柱子都有明显的侧脚和生起，在建筑物的稳定方面收
到了良好 效果。 由于观音阁内要竖立一个高１６米的泥塑像，需在中层（暗层）和上层的中心部位开出一个贯通上下的空中。因此阁门便开了两层井口，有可能减弱原有构架的稳体性和强度。中层的长方形井口容易变形，为克服这一缺点，上下二层井口相 错配置，上层用一个扁平的六角形井口。由于上下层空井的形状不同，改善了受力条件，有利于防止空开的结构变形，而空中又是容纳塑像的空间，做到结构和功能的统一。这是多层结构建筑在技术上的突出成就。 观音阁的另一特点就是其斗拱的形式多样，或承檐，或承平屋，或承梁枋，或在柱头，或在转角，或在补间，内外上下，繁简不同，共有２４种之多。 但结构功能明确，类型虽多却井然有序，并无杂乱之感。 山西应县佛宫来的释伽塔（又称应县木塔），是我国现存最古老、最高大的一座楼阁式木塔。它９００多年来经受过多次地震的考验，是我国古代建筑史上的一个奇迹。 应县木塔塔平面为八角形，底层直径为３０。２７米，外观为五层六檐，全塔结构从下至上可分为基座、塔身、塔刹三部分。最下是砖石垒砌的基底，高４。４０米，塔身自基底至塔顶砖刹座下，全部用木结构，高５１。３５米，砖刹座高１。６５米；最上是铁制塔刹，高９。９１米。木塔总高６７。３１米，体形高大，结构复杂，轮廓优美，是一座典型的楼阁式木塔。它改变了隋唐以前的方形平面，使应力分布比较均匀，同时改变了中心柱的做法，采用连结内外槽柱所构成的筒型柱架的结构方式，这既争取了中部空间，便于布置佛像，也提高了抗弯剪的能力，使塔身更加牢固，是古代木结构发展中的重大进步。 木塔建筑在一个八角形的夯土心的砖石基座上。在其上布置有内槽柱、外檐柱以及副阶前檐柱。所有的柱子用梁枋连结成一个筒型的框架，塔身底层的内槽和外檐角都用双柱，并砌在１米厚的土坯墙里。墙的下部是砖砌裙墙，裙墙和土坯墙体交接处垫木枋一层以防潮。转角增设一柱，可以减少梁柱和柱头斗拱交接处的剪力，增加构架的稳定性。柱间用厚墙填充，可以防止构架的扭曲，提高坚固性，保证结构的稳定性。 底层以上设平座夹层，再上是第二层，二层上又设夹层，一直重叠到五层，各层柱子衔接而上，每层外檐柱都和它下面的平座层柱同一轴线，都比下层的外檐柱向塔心退入约半柱径。平座层外柱则立在下层斗拱所挑承的梁上。这使塔身曲线优美，结构合理。整体上看下大上小，也正是结构稳定性的要求。
而内槽柱 ，根据 力学要求，把上下各层柱放在同一个轴线上，并使８根轴线都略向塔心倾斜。这座木塔构造上最大的成功之一，就是合理地解决了水平荷载问题，使它能够经受长时间自然力的侵袭。为了抵制风力和地震横波的推力，防止水平方向的位移和扭动，在木塔上使用了大量的斜撑固定复梁。这 些撑杆和复梁的组合体，性能上分为两类，一类能使平座内槽系统和外檐系统各自加大它们的稳定性，另一类能使内外两层系统保持它们的相对位置。这些结构构成整体空间系统，一经受力，各构件都可联合作用。 平座夹层的结构是用斜撑和梁柱组成的一道平行桁架式的圈梁。在这个券梁的内环上，又叠置由四层枋子组成的一道牛干式的圈梁。整个夹层成为一个牢固的构架，在五层塔身中，间隔均布了这样四道刚性构架。在外观上，夹层成为一个牢固的构架，这也就是应县木塔经受了９００多年的风风雨雨，地震灾害，仍然巍然屹立的原因。 在应县木塔的五个楼层上，内槽柱里的中央空间供奉佛像，内槽和外檐柱之间供人通行，因此不设斜撑。塔的四个正方向各面三开间，中间辟门。 壁外平座设阑干形成周围挑台，供人凭眺。在四个斜方向上，两层间的柱间原有剪刀撑，封上荆笆抹泥墙。这是出于结构的需要，同时在建筑构图上，和四个正方向的门窗隔扇形成虚实的对比，颇为得体。塔里扶梯的设计，既考虑上下交通的实用要求，又兼顾结构的合理性。为使扶梯坡度不致太陡，每层都分作两折而上，利用平座夹层做休息板。由于夹层中每在楼梯处都不能安置斜撑，因而形成结构上的弱点。为使弱点分散，扶梯每隔一面安置一道，采取塔身螺旋而上的办法。 在全塔的细部构造处理，如构件比例、榫卯搭接等方面，建筑手法很值得称道。以斗拱来说，由于作了因地制宜的处理，全塔采用了６０多种式样，按照不同结构构造的要求和材料的经济使用，灵活设计，既承担了结构任务，又美化了建筑外观，表现了古代工匠高超纯熟的技艺。 ３。金代的木结构１１１５年，东北地区的女真民族建立了金王朝。在建筑技术上，金代早期建筑受辽代影响较大。辽代一些建筑物使用内外柱不等高的八椽屋，金代的佛光寺文殊殿、崇福寺、弥陀殿也采用了这种结构形式；辽代的斜拱，到了金代更为普遍流行，而在同时的南宋建筑中却很少使用。金代的建筑技术受北宋影响也较深，如晋祠献殿等。 金代单体建筑的平面柱网与辽一样采用移柱、减柱的做法，由于柱数减少，梁架结
构随之变化 ，建筑内 部避免了雷同。由于采用了减柱、移柱法，立梁荷重不能直接传到立柱，常常是前檐内柱之间的大额要承受立梁传下来的巨大荷重。当时使用近似于桁架的大额解决承重问题，如朔县崇福寺弥陀殿，它使用了上下两根横枋，斗子驼
久久建筑网m.kkreddy.com提供大量：建筑图纸、施工方案、工程书籍、建筑论文、合同表格、标准规范、CAD图纸等内容。