中国古代建筑外观设计手法初探

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英文标题:Inquiring into the Exterior Designing of Buildings in Ancient China Fu Xinian

内容摘要:中国古代建筑活动至少有七八千年以上有实物可考的历史。数千年来,虽经历多次社会进化、朝代更替、政权分合、民族融汇以及不同程度的外域文化影响,但不同时代的建筑却都能

GB/T 7714-2015 格式引文:[1].中国古代建筑外观设计手法初探.[J]或者报纸[N].《文物》,(01):74-89

正文内容

  中国古代建筑活动至少有七八千年以上有实物可考的历史。数千年来,虽经历多次社会进化、朝代更替、政权分合、民族融汇以及不同程度的外域文化影响,但不同时代的建筑却都能在传统基础上各出新意,博采众长,持续发展,逐步形成鲜明而稳定的共同特征,数千年来一脉相承,从未中断,成为世界建筑中虽非历史最悠久,却是延续时间最长、独树一帜的建筑体系。从这点考虑,可以推想,在古代必有一整套城市规划、建筑群布局和建筑物设计的原则和具体的方法,随着时代不断演进、发展,日臻成熟完善。在其控制下,古代建筑才能在发展演进、推陈出新的同时,做到一脉相承,保持其建筑体系的长期延续和基本特征的稳定。探索这些古代规划、布局和设计的原则、方法,对于了解古代建筑传统得以形成和延续发展的种种因素、从更深的层次上认识和阐扬中国古代建筑的卓越成就和所达到的科学水平,总结历史经验,都有重要作用。若能持之以恒,群策群力,在更大的范围内开展工作,逐步把它全面地揭示出来,也将有可能对规划设计工作者深入了解传统,从中取得参考、启发和借鉴起一定作用。前此,我们已对古代城市规划、大型建筑群组布局进行了初步探讨,发现了面积模数和模数网格的重要作用,下面将循着已发现的一些线索对建筑物的外观设计进行探索。

  中国古代建筑以木构架建筑为主体,木构架建筑在正面宽度上以间为单位,正面每二柱之间称为一间,间之宽度称“间广”,若干间并联组成一座横长矩形的单体建筑,再由若干座单体建筑围合成内向的院落。木构架建筑在进深上以屋架上的椽或檩数计,早期(宋式)称几架椽(指椽跨距),晚期(清式)称几架(指檩数),大型建筑在侧面(山面)上也分间,一般以二架椽为一间。平面矩形的单体建筑,屋顶形式有硬山、悬山(均两面坡屋顶)、歇山、庑殿(均四面坡)几种,后二种屋顶下可加下檐,构成重檐屋顶。在具体表示一座建筑物时,称面阔几间,进深几椽(或几架)几间,上覆某种屋顶。

  单座木构建筑受等级制度限制,屋顶大都为两坡的硬山或悬山,只有宫殿、王府和坛庙、寺观等才可用歇山或庑殿顶,故屋顶的可选择性较小,外观变化不够丰富,但较大型的建筑可用加前后廊、前后抱厦、左右耳房等附属建筑的手法,形成外形较复杂、变化较丰富的组合体。当主体为二三层楼阁时,若令附属建筑比主体建筑低一至二层,可做到主次分明、高低错落有致,形成颇为丰富壮丽的外观,其形象在宋代绘画和现存一些明清楼阁建筑上都可看到。中国古代建筑虽以在平面上展开的院落式布局为最突出的特点,但院落中的单体建筑、特别是主体建筑形象的完美,附属建筑与主体建筑之间在外观和比例上的和谐统一也是建筑群组设计成功与否的关键。从现存大量优美和谐的建筑物和院落群组看,古代在单体建筑的设计上也必定有较成熟的设计方法。

  

  图一 山西五台县南禅寺立面分析图

  

  图二 天津蓟县独乐寺观音阁立面分析图

  

  图三 大同华严寺薄伽教藏殿立面分析图

  

  图四 大同善化寺大雄宝殿立面分析图

  在(宋)《营造法式》和(清)《工部工程做法》中,分别记载了用“材分”和“斗口”为模数设计单体建筑的方法。自梁思成、刘敦桢二位先生创建中国古代建筑研究这一学科以来,数十年间,经过两三代学者的研究,对这两部书中所载模数制度已基本了解。但因这两部书是为工程验收而编著,详于构件断面尺寸,而对建筑物的面阔、间广、柱高等大的比例关系较少涉及。如在《营造法式》中只有“若副阶、廊舍,下檐柱虽长,不越间之广”一句,即柱高等于或小于间广;《工部工程做法》则记载一般建筑下檐柱高为0.8面阔,也是柱高小于间广。但二者都属于控制数字,并未涉及更具体的比例关系。由于在古代典籍和建筑专著中迄今尚未发现有关记述,我们要探讨古代木构建筑在外观设计中大的比例关系问题,只能通过研究现存的实物来进行,这就需要对有精确实测图或实测数据的建筑物进行深入的分析,用综合、归纳寻找共同点的方法逐步把它们反推出来。

  

  图五 太原晋祠圣母殿立面分析图

  

  图六 大同善化寺三圣殿立面分析图

  

  图七 芮城永乐宫三清殿立面分析图

  

  图八 北京太庙前殿立面分析图

  表一 历代建筑立面比例关系

   加★者为角柱柱高

  

  

  图九 西安鼓楼立面分析图

  

  图一○ 北京天安门总立面分析图

  

  图一一 北京紫禁城午门立面分析图

  从设计和施工角度考虑,“材分”、“斗口”的尺度太小,用来控制构件的断面固然准确,但若用它为平面、立面大轮廓的尺度单位,则过于细碎,既不易掌握,实际上也难以达到这样高的精度。经过对大量建筑间广的分析,也发现若以“分”值折算,大多不是制度、法规所规定的数字(如125、250、375“分”),而折算成尺数时,却大多以尺或半尺为单位,这现象表明,在定间广时,先按规定确定其“分”值,再折合成尺数,然后随宜增减尾数,使其以尺或半尺为单位。这样做可以有利于施工时放线和验核,但它还并不是模数。考虑到宋式有柱高不越间广的记载和清式以“攒档”数表间广和进深的情况,当时很可能还使用了扩大模数。但其具体情况如何,也只能通过研究实物来解决。

  中国古代木构建筑受木材易朽、易燃的限制,难于长久保存,现存最早的是建于唐德宗建中三年(782年)的山西五台县南禅寺大殿,属中唐时期,距今已有1218年。中唐以前的木构建筑在国内已无实物,难作具体的探讨,但自此至元代,大约每间隔数十年都能有建筑实物存在,可供我们研究其间继承和发展的脉络。明清时期的建筑保存更多,不仅官式建筑大量存在,不同风格的地方建筑也极为丰富,且自成系列,可据以作更深入细致的探索。不过限于条件,目前还只能先就有精测图或数据的建筑物进行研究。

  陈明达先生在结合建筑实物研究《营造法式》时,发现进深四架椽房屋其檐柱之高(以H表之)等于辅作(斗栱组)高加举高(亦即深四椽房屋屋脊标高为2H)。循此线索,我用大量实物加以核验,发现唐代建筑和宋代殿堂型建筑确是如此,并发现当其进深为四椽以上时,其中平槫(距檐槫二步架,相当于四椽屋之脊槫位置)至檐柱顶之距(以A表之)仍与檐柱之高H相等,即其标高仍为2H,继续保持着这个比例。这现象表明,檐柱之高在一定程度上控制着建筑的构架之高,即与建筑的高度有关。进一步探索,又发现宋代厅堂型构架建筑和元明以后的殿堂、厅堂型构架建筑,当进深等于或大于六椽时,其上平槫(距檐槫三步架,相当于六架椽房屋之脊槫位置)至檐柱顶之距A仍与檐柱高相等,即上平槫标高为2H。这比唐式和宋式殿堂型构架增加了一步架之高,表明柱高相对增高,斗栱部分相对减低,但檐柱之高在一定程度上控制着建筑构架的现象却是一脉相承的。把这现象和在研究应县木塔、独乐寺观音阁和日本飞鸟、奈良时代古塔等多层建筑时发现的下檐柱高H为塔身总高之模数的情况(应县木塔为12H,独乐寺观音阁为4H,日本法隆寺五重塔为7H,法起寺三重塔为5H)和柱高不越间广的记载结合起来考虑,檐柱高和建筑外观立面间必有密切的关系,应进一步加以探讨(为简化行文,下文中除仍以H代表檐柱平柱之净高,以A代表中、上平槫至檐柱顶之距外,又以B代表建筑的通面阔)。

  

  图一二 北京紫禁城角楼立面分析图

  

  图一三 山西应县佛宫寺释迦塔立面分析图

  中国古代建筑在外观上分台基、屋身、屋顶三大部分。台基一般较低矮,屋顶为斜坡顶,屋脊虽高,但要退入至中分线外,其高由进深和举高决定,且在近处会因透视作用而看不到,是不固定因素,故影响建筑立面比例最大的因素应是屋身,即柱列和斗栱部分。但斗栱的出跳受建筑物之性质和等级限制,也是不定因素,实际影响立面的是柱列。在对一些古代建筑的实测图和实测数据进行分析时,果然发现了一些有关建筑立面设计的值得注意的现象:如在分析五台县南禅寺唐建正殿时,发现殿之通面阔B为1161厘米,划分为3间后,其明次间比例为2:3:2,但其檐柱高H为386厘米,与通面阔B又恰为1与3之比,即B=3H,也可以说通面阔B以下檐柱高H为模数(图一)。这表明在设计此殿立面时,先以檐柱高H为模数,以其三倍定通面阔,再按2:3:2的比例划定明、次间之间广。在对蓟县独乐寺观音阁的数据分析中,也发现其底层面阔5间,通面阔B为2020厘米,底层檐柱高H为406厘米,比值为4.98:1,实即5:1,即B=5H(图二)。南禅寺大殿和独乐寺观音阁是现存唐、辽二代建筑中时代最早的,它们表现出的共同现象说明,至迟自唐以来,在立面设计中可能已出现令通面阔B为檐柱高H的整倍数的比例关系,即其柱列部分可能由以柱高为边宽的若干个正方形组成,也就是说通面阔(B)有可能以檐柱高(H)为模数,下面我们就利用更多的不同时代的实例加以验证,看是否较广泛地存在着相同或近似的情况。

  

  图一四 杭州闸口白塔立面分析图

  唐代另一座建筑五台县佛光寺大殿面阔7间,通面阔B为3400厘米,檐柱高H为499厘米,构架之中平槫标高为2H。其通面阔B与檐柱高H间无整倍数关系,但其中央5间间广均为504厘米,与檐柱高H只差5厘米,可视为相等,即中央五间为5个以檐柱高H为边宽的正方形,也可以认为是中央5间以檐柱高H为模数。梢间为便于形成45度转角构架,不得不缩小到与山面梢间相等的440厘米,遂不能与中央5间同宽。

  在辽代建筑中,除独乐寺观音阁外,义县奉国寺大殿面阔9间,B为4784厘米,檐柱高H为595厘米,比值为8.04:1,即B=8H,也以檐柱高H为立面的模数。

  以上所述均以平柱高H为正立面模数,但唐、宋、辽、金、元各代建筑立面各柱均有“生起”,即自明间平柱起各柱高度递增,至角柱达最高点,使柱顶连线为一两端上翘的弧线。详检诸建筑实测数据,发现辽、宋、金、元各代建筑还有不以平柱高H而以角柱之高为立面模数之例(下文中以H1代表角柱之高)。在辽代诸建筑中,大同华严寺薄伽教藏殿面阔5间,B为2565厘米,角柱高H1为515厘米,比值为4.98:1,即B=5H1(图三);大同华严寺海会殿亦面阔5间,B为2765厘米,H1为450厘米,比值为6.1:1,即B=6H1;大同善化寺大殿面阔7间,B为4054厘米,H1为668厘米,比值为6.07:1,亦即B=6H1。它们的正立面都以角柱高H1为模数,但其中平槫(相当六架椽之脊槫)标高却仍基本为2H(图四)。

  在宋代建筑中,太原晋祠圣母殿下檐面阔7间,B为2690厘米,下檐柱高H为386厘米,比值为6.97:1,即B=7H(图五);登封县初祖庵面阔3间,B为1091厘米,H1为360厘米,比值为3.03:1,即B=3H1(B为柱头尺寸,与H1均自中国文物研究所实测图量出)。苏州玄妙观三清殿下檐面阔B为4387厘米,下檐柱高H为493厘米,比值为8.9:1,考虑到施工可能产生的误差,可视为9:1,即B=9H。

  

  图一五 河南登封嵩岳寺塔立面分析图

  在金代建筑中,五台县佛光寺文殊殿面阔7间,B为3156厘米,H1为448厘米,比值为7.04:1,即B=7H1;大同善化寺三圣殿面阔5间,B为3268厘米,H1为659厘米,比值为4.96:1,即B=5H1(图六)。朔县崇福寺弥陀殿面阔7间,B为4094厘米,H为593厘米,比值为6.9:1,可视为B=7H。元代建筑中,芮城永乐宫三殿中的三清殿面阔7间,B为2844厘米,H1为558厘米,比值为5.09:1,近于B=5H1(图七);纯阳殿面阔5间,B为2016厘米,H1为508厘米,比值为3.97:1,即B=4H1;重阳殿亦面阔5间,B为1734厘米,H1为433.5厘米,比值为4:1,即B=4H1;浙江武义延福寺下檐面阔5间,B为1180厘米,下檐柱高H为292厘米,比值为4.04:1,即B=4H。

  从上举诸例可以看到,在辽、宋、金、元四朝中,都兼有用下檐平柱高H和角柱高H1为立面模数之例。

  明清时期建筑实物保存下来的更多,不胜枚举,但这时建筑之角柱生起已大为减弱,平柱与角柱间高差已不明显,其中有精确图纸和实测数据的重要大型建筑物的立面设计一般均以平柱高H为模数,如昌平明长陵祾恩殿面阔9间,其B=10H;北京社稷坛前殿面阔5间,其B=6H;北京紫禁城午门正楼、太庙前殿下檐均面阔9间,其比例亦均为B=10H(图八);保和殿面阔9间,其B=7H;西安鼓楼为二层重檐三滴水建筑,其楼身部分面阔7间,其B=10H,楼高计至上层上檐柱顶为4H(图九)。这表明明清时期在建筑立面设计中仍保持着自唐以来以檐柱高H为模数的传统。

  

  图一六 云南大理崇圣寺千寻塔立面分析图

  在现存大量古建筑中,虽也有不尽符合此传统者,但唐至元代多数重要的大型建筑和明清官式建筑基本上是这样,可知以檐柱高为立面设计的扩大模数是有悠久历史的传统设计方法。从上举诸例和表一所示,还可以看到,自唐至元,正立面上所含之H方格数等于或少于其开间数,立面上一般是明间横长,两侧各间竖长;到明清时期,明间面阔加宽,有时可为次间的1.5倍,次间也往往为方形,遂出现正立面上所含H方格数超过其开间数的现象,这是不同时代在立面开间比例上的变化和差异。由于各建筑正立面面阔均为檐柱高H的整倍数,从所画分析图上就可看到一个共同现象,即各立面上均可画出若干个以H为边宽的并列的正方形,而这一列正方形实可视为模数网格,这一点在重檐建筑和城楼、楼阁等高大的建筑上表现得更为清楚。

  通过对重檐建筑的分析,可以看到,其立面设计也以下檐柱高H为模数。典型的例子是辽代的应县木塔和北宋的太原晋祠圣母殿。应县木塔底层为重檐,下檐柱高为420厘米,一层塔身柱高为868厘米,比值为2.07:1;圣母殿下檐柱高为386厘米,上檐柱高为783厘米,上下檐柱比值为2.03:1(图五),二例都是上檐柱高为下檐柱高的2倍,即2H;而上檐柱顶至屋顶上平槫之距A仍与H相等,与单檐时相同,表明这是当时的通制。保持这个比例关系最晚之例在明代中期,到明嘉靖二十四年(1545年)时,重建的太庙前殿仍然如此(图八)。但自明初永乐时起,在沿用旧比例的同时,一些建筑已开始发生变化,建于永乐14年(1416年)的明长陵祾恩殿的下檐柱已稍高于上檐柱高的一半,而天安门城楼(图—○)、午门正楼(图一一)、太和殿、保和殿则逐渐增高,先增为上檐檐口标高之半,随后又增至上檐正心桁标高的一半。增高下檐柱是为了在建筑总高基本不变的情况下,增加建筑直接接近人的下檐部分的高度,使建筑显得更为轩敞,减少压抑感。增高了的下檐柱仍是立面上的模数。从上举诸例的立面图中,可以看到以檐柱高H为模数的网格控制建筑立面的情况。

  在高大的城楼和楼阁的设计上,模数和模数网格的作用更为明显。北京的天安门、午门均是其例。

  天安门冂楼面阔9间,通面阔B为5710厘米,按明中期尺长31.84厘米折算,合179尺;其明间特宽,为852厘米,合27尺,次、梢、尽间各四间,宽度相同,都在607厘米左右,均合19尺;在高度方面,下檐柱高H为604厘米,也合19尺,上檐檐口标高为12.26米,合38.5尺,基本为H的2倍。这样,在城楼立面图上,除明间外,左右各四间处分别可画出八个高宽均为H的方格网,分上下二列,下自柱础上皮,中至檐柱顶,上至上檐檐口。这表明除明间外,左右外侧各4间均以H为模数。门楼下有巨大的城门墩台,台顶东西宽为11757厘米,合370尺,扣除门楼通面阔5710厘米后,左右外侧各余3024厘米,合95尺,恰为门楼下檐柱高H(19尺)的5倍;门墩之净高为1213厘米,合38.1尺,也可视为38尺,即2H。这就可以推知,门墩之宽如扣除门楼明间下的27尺外,左右侧各宽9H,高2H,也以H为模数。根据这现象,我们可以推想,在设计天安门时,先确定以下檐柱高H为扩大模数,据以画出上下四列宽为H的方格网,下二列控制墩台之高、宽,东西宽为19H,高2H;上二列控制门楼,东西宽为9H,高至上檐口为2H;然后再按明间较宽的惯例把明间间广由H(19尺)扩大到27尺,形成天安门的现状。天安门城楼是运用模数网格控制立面设计的很典型的例证,它的模数网格方19尺,中间加上一个宽27尺的明间可视为插入值(图一○)。

  和天安门类似的还有紫禁城午门。午门平面为凹字形,东西总宽12692厘米,按明初尺长31.73厘米折算,恰合400尺;其左右前伸的两肢各宽2555厘米,合80.5尺;墩台顶面高1297厘米,合40.8尺;考虑误差,肢宽和台高可分别推定为80尺和40尺。据此在立面图上画分析线,可以看到它以40尺为模数,整个墩台为并列10个方40尺的模数网格所控制,两肢各占2格,为80尺,中间凹入部分占6格,为240尺(图一一)。

  以上是在建筑立面设计中以下檐柱高H为模数的情况,在对大量建筑立面的分析中都可看到。

  明清建筑有时还可用斗栱间距为计长度的单位,称“攒档”(为简化文字,以C代表之)。当一座建筑各间之攒档相等时,也可用为模数。但有些建筑各间的斗栱攒数相同而间广却不尽相同,导致攒档不等,遂不能用为模数。用攒档为模数的典型例子是紫禁城角楼。角楼平面为长短肢不等的十字形,各部分的攒档均相等,C=2.5尺。主体为面阔3间的方亭,其平身科明间用6攒,间广为7C,两次间各1攒,间广为2C,三间通面阔为11C。方亭四面各突出抱厦(短肢)和龟头屋即山面向前的抱厦(长肢),宽均与方亭明间同,为7C,深分别为2C和5C。这样,C遂成为平面上的扩大模数。角楼在高度上也以攒档C为模数,抱厦、龟头屋的下檐柱同高,标高H均为5C,上檐额枋上皮(相当上檐柱顶)标高为8C,主体上檐额枋上皮标高(相当于主体上檐柱高)为12C,主体上檐屋脊标高为17C,它们之间的差距也以C为单位。角楼是以攒档C为平面、立面、剖面设计模数的佳例(图一二)。明清建筑中以攒档为平面、立面设计模数的实例,目前了解的较少,除此外还有山西万荣飞云楼一例,尚有待作更广泛的探索。

  在塔的设计中,也以下檐柱高H为扩大模数,应县木塔是典型的例子。从其立面分析图(图一三)中可以看到,自一层地面至塔顶博脊上皮,恰高12H。相似之例还有杭州闸口白塔(图一四),自一层地面至塔顶檐口,共高15H。通过对日本飞鸟、奈良时期(相当于南北朝末至盛唐)古塔的研究,我们知道这是盛唐以前的设计方法,而自中唐以后,又出现以中间一层塔宽为扩大模数的新的设计方法。这在上述二塔上也有表现。在应县木塔立面分析图上可以看到,塔平面八边形,共高五层,其第三层(中间一层)每面之宽A恰为3丈,而自一层地面起,依次至一层上檐柱顶、二至四层塔身檐柱顶、顶层檐口、塔顶仰莲恰各为3丈,累计为6A,即18丈,均以3丈为扩大模数。杭州闸口白塔平面也是八边形,高9层,也以其中间一层(第五层)一面之宽A为扩大模数,自一层地面至塔顶博脊共高15A。塔的设计除以一层柱高H为扩大模数外,又增加以中间层每边通面阔A为扩大模数是因为H只能控制塔高,而A与每面之宽有关,可以控制塔身之宽,即控制塔之细长比。这表明塔的设计更为精密了。这是楼阁型塔的设计情况。

  密檐塔是中国古代佛塔另一重要类型。因为它一般在外观上无柱或只底层有浮雕柱,故它与楼阁型塔兼用一层柱高和中间层面宽为模数的设计方法不同,只以中间一层的面宽为模数。如嵩岳寺塔塔身之高为第8层(15层塔的中间一层)每面之宽A的12倍(图一五),大理崇圣寺千寻塔塔身之高为第8层(16层塔的中间一层)每面之宽A的6倍(图一六)。各据塔之层数和平面形式(如方形、六边形、八边形、十二边形等)来确定A之倍数。

  塔之外轮廓据已知的有限材料,楼阁型塔各层塔檐连线为直线(图一三、一四),密檐塔下半为直线,上半为弧线。其弧线可用卷杀方法求得,但与习用的栱头卷杀方法不同,不是把直角相邻两边等分为相同的段数后,将相应诸点用直线相连形成卷杀折线,而是先把直角两边欲卷杀的部分都中分为两段后,都舍去近角一段,把远角一段各等分为相同的分数,再将相应诸点依次相连,形成较平缓的卷杀折线(图一五、一六)。这是楼阁型塔与密檐塔在设计方法上的不同处。

  从上举诸例可以看到,在立面设计中以檐柱高H为模数,用它作模数网格从整体上控制立面设计,是有悠久历史的传统设计方法。由于下檐是建筑中最接近人的部位,故下檐柱之高是决定建筑尺度和尺度感的最重要的构件,用它做模数网格,涵盖整个立面,可对建立正确的尺度感起很关键的作用。同时,它又是正方形网格,以它为基准适当加以调整,也易于保证各间的开间和上下各层之间有较和谐的比例关系。在立面设计中运用柱高为扩大模数网格,既可简化设计过程,又可控制其比例关系,达到统一谐调,是很有效的设计方法。

  限于资料和时间,对立面设计原则和方法的探讨所得很有限。从塔的设计兼用柱高和面宽控制的情况看,一般房屋设计恐也不可能只由柱高一个扩大模数来控制,这就需要我们继续做工作,逐步把它们发掘整理出来。本文所做只是初步尝试,恐难免有错误或牵强之处,敬希识者不吝赐教。

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