1.榫卯是7000 年前古代中國(guó)人的一項(xiàng)重大發(fā)明。它是木構(gòu)件上采用的凹凸連接方式。凸的部分叫榫,凹的部分叫卯,榫頭插入卯眼中,兩塊木頭就會(huì)緊緊地連為一體,使獨(dú)立的、松散的構(gòu)件結(jié)合成具有荷載能力的結(jié)構(gòu)體。榫卯用途廣泛,它不僅是中國(guó)古典建筑和家具的核心構(gòu)成元素,還被應(yīng)用于舟車、造橋等其他領(lǐng)域。中國(guó)古代工匠創(chuàng)造出種類繁多、精巧無(wú)比的各式榫卯。構(gòu)件之間,不用一根金屬釘,就可以做到間不容發(fā)、天衣無(wú)縫,體現(xiàn)了古人的設(shè)計(jì)匠心與造物智慧。除了精美、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)外,榫卯結(jié)構(gòu)還蘊(yùn)含著中國(guó)古人的陰陽(yáng)互補(bǔ)、虛實(shí)相生的哲學(xué)思想,凝結(jié)了中國(guó)幾千年的傳統(tǒng)文化精粹。
2.中國(guó)的榫卯結(jié)構(gòu)起源于新石器時(shí)代。距今7000年前,河姆渡人(生活在今天的浙江余姚地區(qū)的一個(gè)原始部落)在建造干欄式建筑時(shí),已經(jīng)使用榫卯技術(shù)。從河姆渡文化遺址出土的木構(gòu)件大到柱、梁、枋、板,小至欄桿的木楞,都無(wú)一例外地采用了這種先進(jìn)的密合連接方式。正因如此,榫卯被稱為早于漢字歷史的民族符號(hào)。
3.巢居是指上古時(shí)期,居住在地勢(shì)低洼、潮濕地區(qū)的原始人類為躲避蛇、蟲(chóng)、野獸的侵襲,在樹(shù)木上用樹(shù)枝搭架而成的居所,因其形狀類似于鳥(niǎo)巢,故名巢居。
原始的巢居是在單株大樹(shù)上架巢,即在分枝開(kāi)闊的樹(shù)杈間鋪設(shè)枝干莖葉,構(gòu)成居住面,其上再將枝干相交構(gòu)成避雨的棚架。后來(lái)發(fā)展為在相鄰的多棵樹(shù)上架巢,到新石器時(shí)代中期演變?yōu)楦蓹谑浇ㄖ?/p>
4.干欄式建筑:距今7000年前,河姆渡人在巢居的基礎(chǔ)上發(fā)明了干欄式建筑。這種建筑是用豎立的木樁構(gòu)成高出地面的底架,底架上有大小梁木承托著的懸空的地板,板上立柱安梁,用蘆席圍墻、茅草蓋頂,上面住人,下面飼養(yǎng)牲畜。最大單幢建筑面寬至少23米,進(jìn)深約7米,前檐有寬約1.1米的走廊,其前沿設(shè)直欞木欄桿。地板高出地面0.8~1米,用木梯上下。
干欄式建筑的建造模式使其既能防水防潮,又能躲避蟲(chóng)獸侵襲。河姆渡干欄式建筑是中國(guó)最早的木構(gòu)建筑,其梁架等構(gòu)造中已采用榫卯結(jié)合工藝。
5.河姆渡木榫卯(文物):1973年,在河姆渡遺址,人們發(fā)現(xiàn)了大量榫卯結(jié)構(gòu)的木質(zhì)構(gòu)件,這是我國(guó)迄今為止已發(fā)現(xiàn)的最早的榫卯。這一時(shí)期金屬工具尚未出現(xiàn),使用石器加工木料并非易事,因此榫卯大多比較粗糙,只在原木上稍做修整。但對(duì)當(dāng)時(shí)的原始生產(chǎn)水平而言,榫卯技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平,多種明清時(shí)期常用的柱頭柱腳榫、燕尾榫、企口榫等榫卯在當(dāng)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)雛形。這些榫卯結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在河姆渡干欄式房屋的建造上。
6.魯班鎖:魯班鎖是一種古老的益智玩具,傳說(shuō)是由中國(guó)古代工匠魯班發(fā)明的。魯班鎖,亦稱孔明鎖、難人木等,它起源于中國(guó)古代建筑中的榫卯結(jié)構(gòu),拼裝時(shí)需要仔細(xì)觀察,認(rèn)真思考、分析,有利于開(kāi)發(fā)智力,讓手指變得靈活。魯班鎖具有結(jié)構(gòu)巧妙、扣合嚴(yán)密、易拆難裝的特點(diǎn)。隨著魯班鎖的流傳,民間又逐漸在六根鎖的基礎(chǔ)上派生出不同數(shù)量、不同形式的魯班鎖。可以說(shuō),魯班鎖是榫卯技術(shù)發(fā)展到一定程度的表現(xiàn)。
7.以木構(gòu)架為主要結(jié)構(gòu)方式的中國(guó)古代建筑,風(fēng)格獨(dú)特、自成體系,在世界建筑史上獨(dú)樹(shù)一幟,是人類建筑寶庫(kù)中的一顆明珠。中國(guó)的木構(gòu)架一般包括柱、梁、枋、檁、斗拱、椽子等基本構(gòu)件,這些構(gòu)件相互獨(dú)立,需要用榫卯結(jié)構(gòu)連接起來(lái)才能組成建筑。因此,榫卯結(jié)構(gòu)是中國(guó)古代木構(gòu)建筑系統(tǒng)的基本特征,也是中國(guó)建筑中最早具有科學(xué)意義的設(shè)計(jì)語(yǔ)言。中國(guó)古代出現(xiàn)過(guò)很多歷經(jīng)幾百年不倒的建筑傳奇,這些木構(gòu)古建筑經(jīng)受了多次地震的考驗(yàn)仍能安然無(wú)恙、巍然挺立,很大程度上歸功于榫卯結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計(jì)。
8.木構(gòu)架建筑的三種類型:
1.抬梁式木構(gòu)架
抬梁式木構(gòu)架主要由柱、梁、檁、枋等基本結(jié)構(gòu)組成,其構(gòu)建形式是在房基上立柱,柱上架梁,再在梁上重疊數(shù)層短柱和梁,自下而上,逐層縮短,逐層加高,至最上層梁上立脊瓜柱,構(gòu)成一組木構(gòu)架。在相鄰兩組木架間,用橫向的枋和檁連接,檁間架椽,構(gòu)成雙坡頂房屋的空間骨架。抬梁式木構(gòu)架在春秋時(shí)已出現(xiàn),唐代發(fā)展成熟,多用在宮殿、廟宇、寺院等大型建筑以及北方民間建筑中。抬梁式木構(gòu)架的優(yōu)點(diǎn)在于室內(nèi)柱子較少,空間開(kāi)闊,缺點(diǎn)在于用料量較大,消耗木材較多。
2.穿斗式木構(gòu)架
穿斗式木構(gòu)架主要由柱、檁、穿、挑等基本結(jié)構(gòu)組成,其建構(gòu)形式是沿著房屋的進(jìn)深方向立柱,每根柱上架一檁,檁上布椽,屋面荷載直接由檁傳至柱。每排柱子靠穿透柱身的穿枋橫向貫穿起來(lái),形成一榀構(gòu)架。每?jī)砷瘶?gòu)架之間,用斗枋把柱子串聯(lián)起來(lái),形成一間房間的空間構(gòu)架。這種木構(gòu)架在漢代已經(jīng)相當(dāng)成熟,被中國(guó)南方民居普遍采用。穿斗式木構(gòu)架的優(yōu)點(diǎn)在于用料量較小,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,缺點(diǎn)在于室內(nèi)柱子密集,空間不夠開(kāi)闊。
3.井干式木構(gòu)架
井干式木構(gòu)架是一種不使用立柱和大梁的房屋結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)以圓木或橫截面為矩形、六角形的木料平行向上層層疊置,在轉(zhuǎn)角處木料端部交叉咬合,形成房屋四壁,形如古代水井的木圍欄,再在左右兩側(cè)壁上立矮柱,承脊檁,構(gòu)成房屋。商代后期的陵墓內(nèi)已經(jīng)使用井干式木槨,最早的井干式房屋則出現(xiàn)于漢代。井干式建筑的特點(diǎn)是:墻體除起圍護(hù)作用外,也起承重作用。由于木材消耗量大,因此只適合建在木材豐盛的森林地區(qū)。
9.清式大木構(gòu)架建筑與它的節(jié)點(diǎn):
一個(gè)完整的建筑,由梁、枋、檁、椽、柱、板、斗拱等成千上萬(wàn)個(gè)組件構(gòu)成,它們之間彼此的結(jié)合點(diǎn)就是一個(gè)節(jié)點(diǎn),這些節(jié)點(diǎn)是整個(gè)建筑構(gòu)架的重要關(guān)節(jié),一旦關(guān)節(jié)失去聯(lián)系,大廈即有傾覆之險(xiǎn)。一座木構(gòu)建筑主要含有四類節(jié)點(diǎn):柱下節(jié)點(diǎn)、柱頭節(jié)點(diǎn)、柱身節(jié)點(diǎn)和梁檁節(jié)點(diǎn)。
1.柱下節(jié)點(diǎn)
柱腳部位的各構(gòu)件相互連接,形成柱下節(jié)點(diǎn)。
2.柱頭節(jié)點(diǎn)
柱頭節(jié)點(diǎn)是建筑構(gòu)架最主要、最關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)。各方向的荷載都經(jīng)此節(jié)點(diǎn),傳到柱礎(chǔ)。組成這一節(jié)點(diǎn)的構(gòu)件有柱、梁、枋、檁和斗拱等。
3.柱身節(jié)點(diǎn)
柱身節(jié)點(diǎn)是柱與梁、枋等構(gòu)件的榫卯結(jié)合點(diǎn)。
4.梁檁節(jié)點(diǎn)
清代的小式建筑和民居中,桁檁直接擱置在梁頭,形成梁檁節(jié)點(diǎn)。
10.中國(guó)古代建筑特有的構(gòu)件——斗拱:
斗拱是中國(guó)古代建筑上特有的、集榫卯技術(shù)大成的特殊構(gòu)件。它是大型建筑物的柱與屋頂之間的過(guò)渡部分。其功用在于將屋頂?shù)闹亓總鬟f到柱子上,再由柱子傳到柱礎(chǔ)。斗拱縱橫疊交,形成一層斗拱群,可以起到抗震的作用。斗拱也用于挑出屋頂?shù)奈蓍?,使得建筑物出檐更加深遠(yuǎn),造型更加優(yōu)美壯觀。由于它的構(gòu)造精巧,造型美觀,因此也是很好的裝飾性構(gòu)件。此外,斗拱還是封建等級(jí)制度在建筑上的主要標(biāo)志之一,唐代以后規(guī)定民間建筑不得使用。
斗拱的種類很多,形制復(fù)雜。按使用部位可以分為內(nèi)檐斗拱、外檐斗拱和平座斗拱。外檐斗拱又分為柱頭科斗拱、角科斗拱和平身科斗拱。
11.建筑榫卯的種類:
榫卯結(jié)合是中國(guó)古代建筑最主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。一座大型的古代木構(gòu)建筑,要由成千上萬(wàn)個(gè)木構(gòu)件組合而成。除了椽子、望板這類屋面木基層構(gòu)件外,其余木構(gòu)件幾乎全部憑榫卯結(jié)合在一起。通過(guò)榫卯,各種獨(dú)立、松散的構(gòu)件組合成具有荷載承受能力的結(jié)構(gòu)體。
建筑榫卯種類繁多,形狀各異,常用的榫卯結(jié)構(gòu)有管腳榫、饅頭榫、燕尾榫、箍頭榫、透榫、半榫、十字刻半榫、十字卡腰榫、桁椀、趴梁階梯榫、勾頭搭掌榫、倒拖榫、鼻子榫、蕭眼穿串-藕批搭掌榫和栽銷等。古代工匠在選擇榫卯類型時(shí),除了功能及結(jié)合強(qiáng)度外,還要考慮木構(gòu)件的安裝位置及構(gòu)件搭接順序。
1.管腳榫
固定柱腳的榫,用于各種落地柱的根部,與柱頂石的海眼咬合。其作用是防止柱腳位移。
2.饅頭榫與燕尾榫
饅頭榫為柱頭與梁頭垂直相交時(shí)所用的榫,與之相對(duì)應(yīng)的是梁頭底面的海眼。它的作用在于柱與梁垂直結(jié)合時(shí)避免水平移位。
兩塊平板直角相接,為防止受到拉力時(shí)脫開(kāi),將榫頭做成了梯臺(tái)形,故名燕尾榫。這種榫多用于拉接聯(lián)系構(gòu)件,如在檐枋、額枋等水平構(gòu)件與柱頭相交的部位使用。
3.箍頭榫
箍頭榫是枋與柱在盡端或轉(zhuǎn)角部相結(jié)合時(shí)采用的一種特殊結(jié)構(gòu)的榫?!肮款^”是箍住柱頭的意思。
4.透榫
又稱大進(jìn)小出榫。所謂大進(jìn)小出是指榫的穿入部分,高按梁或枋本身高,而穿出部分則按穿入部分減半。透榫用在抱頭梁后尾或穿插枋中,交于柱子上。
5.半榫
半榫的使用部位與透榫大致相同,但特殊需要除外。使用半榫是在無(wú)法使用透榫的情況下不得已的做法。
6.十字刻半榫
主要用于方形構(gòu)件的十字搭交,最多見(jiàn)于平板枋的十字相交。
7.十字卡腰榫
俗稱馬蜂腰,主要用于圓形或帶有線條的構(gòu)件的十字相交處,以搭交桁檁。
8.桁椀
用于承托桁。凡桁檁與柁梁、脊瓜柱相交處,都需要使用桁椀。
9.趴梁階梯榫
多用于趴梁、抹角梁與桁檁半疊交,以及短趴梁與長(zhǎng)趴梁相交的部位。
10.勾頭搭掌榫
宋式大木建筑中用于普拍枋的連接。
11.倒拖榫
用于天花枋與柱子連接處。
12.鼻子榫
用于山柱與脊檁的交接處。
13.蕭眼穿串-藕批搭掌榫
宋代建筑中用于梁與柱子的連接處,一直延續(xù)到明代。
14.栽銷
在兩層構(gòu)件相疊面的對(duì)應(yīng)位置鑿眼,然后把木銷栽入下層構(gòu)件的銷子眼內(nèi)。安裝時(shí),將上層構(gòu)件的銷子眼與已栽好的銷子榫對(duì)應(yīng)入卯。栽銷多用于額枋與平板枋之間、老角梁與仔角梁之間以及疊摞在一起的梁與隨梁之間等。
12.大木作工具
中國(guó)傳統(tǒng)的木匠行業(yè)分工很細(xì),大致可分為大木作、小木作、家具作等。他們所使用的工具類型基本相同,只是在規(guī)格尺寸上有所不同。
所謂大木作主要指中國(guó)古代木構(gòu)架房屋建筑中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制造以及木構(gòu)架的組合、安裝等工作。相對(duì)于小木作或家具作的工具來(lái)說(shuō),大木作工具的尺寸更粗大。大木作工具主要包括錛、斧(砍削工具)、鋸(切割工具)、刨(平木工具)、鑿、鏟(剔削工具)、墨斗(畫線工具)、拉鉆(鉆孔工具)、尺等。