蔡漢忠,甄小翠
(1.北華大學林學院,吉林吉林132013;2.中南林業科技大學家具與藝術學院,長沙410004)
湖南湘西因所處特殊的地理環境和位置,以及大量居住少數民族居民,形成了與眾不同的風土人情、習俗和人文景觀。其中木結構房屋就屬一項特殊的人文景觀,在當地形成別致的風景。同時當地木材資源豐富,特別盛產杉木,而杉木又是當地木建筑的主要原料,至今農村依然居住木建筑。
這種木建筑正好符合了自然與人類的共生原理。取自于大自然生產的物質來建造的木屋,沒有對環境造成任何破壞,當木建筑結束其使命后產生的垃圾也極易處理,化成灰燼回歸大自然,故這種木建筑是一種原始生態環保的具有湘西風情的民居建筑。同時木建筑使用壽命比鋼筋混泥土建筑要長,安全性要好。木建筑結構嚴謹,空間布局合理。建筑制作原理、方法相當復雜,建筑構件繁多。立柱構件一般取形于樹干原形或稍加改進。在制作整套建筑過程中,上百個構件生產加工沒有繪制任何圖紙,而是依靠工匠師傅的經驗及墨袋、竹簽兩個主要工具來完成的。其制作原理、制作方法是幾十代工匠師傅的智慧結晶及傳承。隨著科學技術的發展,時代的變遷,具有新技術的木結構建筑日趨盛行。而對這種傳統木建筑的制作原理、方法的研究,為今天的新技術木結構建筑有一定的啟發和借鑒意義,也是對古建筑結構原理的保護和傳承[1-4]。
這種木建筑在制作前不用像現代建筑那樣須畫出詳細的施工圖紙。而是依靠工匠師傅的經驗技術,依據業主的使用要求和經濟狀況的條件來做一個大體的規劃 (一般是思想意識上的),也可能有一個簡單的圖紙。當然這種規劃也是要受到地形、場地大小和原料大小等條件限制的。這樣才能把房屋的總體尺寸,單個空間的大小尺寸,房間功能確定下來。
制作工具有斧頭和鑿子等,而墨袋和竹簽是主要的工具。墨袋是用竹子或牛角作容器,在里面盛上墨水,再把棉線穿過其中。這種工具相當于今天的繪圖筆,用它來彈劃各種線,不是在圖紙上,而是在各構件實物上彈劃線,這種彈劃線需要熟練的技巧才能完成好,特別是彈線。
竹簽是一種楠竹片,大約長400 mm,寬20 mm,表面進行拋光處理,用來記錄立柱各榫眼的尺寸大小等信息。這種工具相當于今天的繪圖紙。
木建筑的基本形式為柱網式框架結構,其受力構件主要為木立柱和木橫梁等。開間尺寸由房屋的排數決定,但排數最小值為三 (由建筑穩定性角度決定),最大值沒有限制,但一般不大于六 (由使用要求,空間利用角度決定)。經典形式為四排三間式,即中間的空間為公共空間,一般作為祭祀和接待使用,兩邊為私密空間。進深尺寸主要由水步的多少及單個水步的尺寸來決定。一個柱子和瓜子之間的距離稱為水步,騎在木梁上不落地的木柱稱為瓜子。其形式為三柱五瓜式、三柱六瓜式、三柱七瓜式、四柱四瓜式、四柱五瓜式、四柱六瓜式、五柱四瓜式和五柱五瓜式等。房屋一般為兩層,首層為居住生活空間,二層為糧食儲存、雜物存放的空間。房屋的頂式為坡頂式,為了符合審美的要求,坡頂式并非斜直線,而是斜曲線,這樣使木建筑房屋雄偉壯觀。結構形式如圖1和圖2所示。

圖1 平面示意圖Fig 1 .Plan sketch
房屋的穩定性一方面依賴于每排上的柱子數量,即柱子數俞多俞穩定,另一方面依靠排與排之間的木方連接形式和貫穿方式。

圖2 立面示意圖Fig 1 .Vertical plan
在整棟木建筑中,柱子為主要受力構件,其結構最為復雜和重要。柱子是采用原木伐皮后去掉首尾部分,留取中間部分,通過自然干燥至少二年以后才可制作使用。因此,關鍵步驟就是根據樹干形來選定正面、背面,并在正背面及左右面彈上對稱墨線,樹干彎曲較大的須矯正處理。以正面墨線為主線,并以墨線為中心線劃出不同需求的榫眼,然后鑿眼。
問簽也稱套簽,問簽是整個制作加工過程中最關鍵的步驟,也是木建筑制作成功的關鍵技術。相當于把一個榫眼的形狀尺寸記錄在簽上,具體做法是:用前面介紹的竹簽為載體,把榫眼的尺寸依次記號在上面,尺寸的記錄順序是先長后寬,先正面后背面,并用文字記上哪根柱子哪個榫眼的簽,然后把一個柱子的竹簽捆在一起,以便在木方上劃線時不會混亂。
木梁是用來柱子之間的連接,包括橫梁和縱梁,形態為原木經鋸切后成方材。木梁的結構是保證房屋穩定的關鍵因素。木梁上的榫頭尺寸、形式由柱子的榫眼決定,即用先前在柱子上問過的簽來對榫頭劃線。榫頭和榫眼的配合采用過盈配合,且利用了杉木的柔韌性的特性,使得兩者之間的結合非常緊密和牢固。為了增加房屋的穩定性,木方與木方之間也有結合,類似倒刺形式在榫眼內相互咬合,在外側一般用小方榫扣住。
通過走訪當地經驗豐富的木匠師傅,并進行實地考察,把它們的制作原理、方法進行歸納整理,特別是對關鍵技術進行重點介紹,盡量讓大家了解湘西木建筑的一般知識,有些疑難點,由于自身的原因,現在還不能得到很好的解決,但會投入更多的時間和精力,將本文還沒有涉及到的詳細的結構構造原理和力學結構原理在日后一并進行更為深入的探析。
[1]馬炳堅.中國古建筑木作營造技術[M].科學出版社,1995.
[2]趙廣超.中國木建筑[M].上海科學技術出版社,2001.
[3]齊英杰,楊春梅,趙 越,等.中國古代木結構建筑發展概況[J].林業機械與木工設備,2011,39(9):18-20.
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