北京故宫屋顶外汇交易的尺寸与造型

北京故宫屋顶外汇交易的尺寸与造型

北京故宫太和殿建于明朝永乐十八年。清朝康熙皇帝在三十四年（1695年）至三十六年（1697年）重建。之后，进行了10次局部修复。借2006年太和殿挑顶大修的机会,我们对屋顶琉璃瓦件系统进行了分类测量和记录,在将实测数据与文献记载进行比对时,发现重要史料《太和殿纪事》2详细地记载了康熙重建时太和殿的面阔、进深、柱高等大木尺寸,而对于屋顶琉璃瓦作的设计尺寸仅以“头停瓦二样3黄色琉璃瓦料”来概括。这无疑说明屋顶瓦件从尺寸到造型都有一定的设计规程,自成体系,无须赘述。在现有史料中,《太和殿纪事》、《工程做法则例》、《工部做法续增则例》以及《物料价值则例》4的写作年代与太和殿建造年代最为相近,但它们皆以备料估工和施工管理为目的,只记载了设计结果而略过设计过程,而《营造算例》5作为民间流传的工匠秘本,记载了古建筑构件的估算程式,虽然难以准确判定其开始应用的年代,但考虑到古建筑工艺的传承性,应具有比对的价值。正如梁思成所说:“《营造算例》本来是中国营造学社搜集的许多匠师们的秘传抄本,在标列尺寸方面的确是一部原则的书,在权衡比例上则有计算的程式,体例比《工程做法则例》的确合用。”因此,在分析中,先将琉璃瓦件的实测数据与《太和殿纪事》、《工程做法则例》系列的瓦作相关记载进行对比研究,然后从《营造算例》中的相关文字中研究尺寸、样数、设计程式之间的关系,再以《中国古建筑瓦石营法》等技术书籍为参考,从而探讨太和殿屋顶琉璃瓦件尺寸与造型的设计方法。一清代瓦件的测量分析太和殿“共用瓦料脊料十一万零七百四十八件”6。鉴于测量分析不可能面面俱到,本文选择了重要的吻兽类构件、屋脊分件以及具有代表性的筒瓦、板瓦进行分析(图1)7。在研究过程中,为保证测量数据的准确性、分析依据的可靠性,特设定了如下前提:(1)单体选择:当前所见史料记载中,清代除了康熙朝重建外,只有乾隆四十年重修过,据此推断,在瓦件上镌有“工造”、“×作工造”“×作成造”等题记的瓦件应是清中期之前的遗物,测量分析皆以此类构件作为重点。(2)测量数量:对板瓦、筒瓦等数量较多的构件,每类随机测量30个有题记的单体,总结出控制尺寸的浮动范围,从中选择5个典型构件精确记录;撺头、吻兽等数量较少的构件,则逐个进行控制性测量,统计分析后,选择具有代表性的进行记录。(3)样数判定:琉璃瓦的标准尺寸,多指开模尺寸(成型时的画线尺寸)。考虑到经过手工成模、入窑烧制后的尺寸变化,在对瓦件样数等级进行比对时,认为实测构件重要尺寸8所趋近的标准样数尺寸为设计原始等级。(4)测量部位说明:瓦件形态存在较多异型,匠人在制作瓦件时有特定的控制部位,如脊上走兽,其高是从瓦顶量至脑门,而非兽之全高。本次测量根据刘大可所著的《中国古建筑瓦石营法》中所载的控制尺寸进行数据采集,并对测量位置附文说明。二两种构件的主要分件比二样尺寸的比较从测量结果所得吻兽类构件(戗兽、套兽除外,走兽的瓦长小于二样瓦长)和屋面的小型构件与二样标准尺寸基本符合,而屋脊类构件长与二样相近,高宽如下:(1)正脊各主要分件比二样尺寸分别增高0.1尺左右(一般构件由于烧制干缩,故比标准构件略小)。(2)垂脊与戗脊的通脊高远小于二样标准构件。(3)围通脊的高比二样尺寸增高0.13尺。可见,除了根据建筑的体量和重要性确定屋顶瓦件的等级外,还应存在其他影响琉璃瓦件尺寸的因素(表1)。2第二,正脊高总高,是根据面高1/2作为基本单位进行推(1)正吻高。《营造算例》记载:“正吻:高按柱高每高一丈,得吻高四尺,如有斗栱从耍头下皮起算。”而《中国古建筑构造答疑》认为:“正吻高按檐柱高的4/10确定,由正吻高按正吻的近似值定出样数。”按照此设计程式,正吻高应根据檐柱斗栱尺寸进行估算,再用趋近的样数等级修正,并非直接根据样数定出尺寸。太和殿正吻的高度根据檐柱斗栱耍头下皮距檐柱底的高度(25.55尺)进行折算(这一高度正是立面构图中重要的水平线—飞椽上皮的高度,图2),估算得出正吻高为10.22尺。而这一尺寸在三样等级(9.2尺)和二样等级(10.5尺)中,更趋近二样,因此,以二样尺寸作为正吻的设计尺寸。(2)正脊高。对于正脊总高,《营造算例》规定:“高连当沟通高,按正吻高折半。”根据正吻是檐柱高的4/10的程式,正脊的通高约为檐柱高的1/5;檐柱高23尺,推算出正脊总高为4.6尺,与正脊实测高度4.67尺相若;而以檐柱高的1/2作为基本单位,划分立面网格,从柱础上表面到正脊上皮80.2尺,接近网格基本尺寸的7倍(80.5尺)。综上所述,推测正脊的总高度应是根据立面的需要,以檐柱高1/2为基本单位进行推定估算的。而按照标准的二样尺寸高,正脊的最高点到网格线还有0.7尺的差距,在大木尺寸设计确定后,为了使建筑总高度基本达到或接近80.5尺,增高正脊是最简便的方法。因此,在正脊分件设计中,应是综合考虑了分件之间的比例均衡以及与正吻吞口的位置关系,以二样尺寸为设计基础,选择了正当沟、群色、黄道、赤脚通脊四类构件在二样的基础之上各增高0.1尺,使建筑总尺寸更趋近设计理念。3垂脊龙高效”技术(1)套兽。作为仔角梁头的防护构件,其尺寸(长×宽×高=1.56尺×1.03尺×1尺)应略大于仔梁头的尺寸(宽×高=1.01尺×1尺),而不受样数限制,设计尺寸大于二样标准。(2)垂通脊高。《营造算例》除了告诉我们怎样计算垂脊的净长外,对于高宽尺寸却只字未提,说明垂脊的设计应根据实际工程的需要进行设计。《中国古建筑修缮技术》认为:“(垂脊)两坡当沟要卡住兽座,即能对兽座起承重作用。另外,要考虑到应使正吻的龙爪露在垂脊之上。”这段文字说明,在构造上,垂脊(主要是垂通脊)高设计有如下限制(图3):①固定正吻:作为正吻的固定构造,其应与正吻有一定的搭接高度;②让开龙爪:在形象上不能遮挡正吻的重要特征“龙爪”,即垂脊顶点约限制在正吻高的1/6处;③适应脊部举高:不同的大木举高使得垂脊的高度也会相应产生变化。根据以上限制,根据相似三角形法则,垂通脊高度x的计算公式为:(h=正吻设计高度=10.5尺,h1=大群色高度=0.64尺,h2=垂脊扣脊盖瓦高=0.31尺,a=脊部举架=1.07)x≤(1.75+0.64)/1.46-0.31≤1.326(尺),与实测垂脊高1.31尺吻合(图4)。(3)正脊与围脊分件的长。《营造算例》记载:“(正当沟)一层两面用……得数成单,(押带条)一层两面用,每面数同正当沟,(黄道并赤脚通脊)按正脊通长……用通脊之净长除之,得件成单。”此外,重檐下檐围(博)脊中的蹬脚瓦、围通脊、押带条、正当沟的条目中均有“四面俱成单”的记载。从实测数据可见,正脊与围脊分件的长与标准尺寸相差0.03～0.1尺,其原因正如《营造算例》所载——为了“龙口”9居中,必使赤脚通脊、黄道、群色、当沟、围通脊成“单”。《太和殿纪事》中有“赤角通脊三十五件,黄道三十五件,镶连群色四十一件”的记载,实测数据与此原则吻合。因此,根据构件的二样标准长与脊净长的比,得出构件数目,再根据成单原则,反调构件长度,所得尺寸必定与二样标准长有所差异。(4)垂兽的安放位置。垂兽的安放位置有两种,一种是“凡调垂背以每坡之长分为三份,上两份即垂脊。下一份即岔脊”10;另一种是“垂兽在正心桁(无斗栱的为檐檩)的位置上”。太和殿由于选择了第二种安放方式,客观上造成兽前脊变短,仙人走兽排布密集,致使走兽下部的筒瓦长则缩短为1尺,而不是标准的1.34尺。4确定正脊兽高与垂脊高之间的关系(1)戗兽与戗脊高(图5)。《清式营造则例》记载:“角兽比垂兽小一号。”《营造算例》中也提到:“戗脊(兽)高按垂脊(兽)高九叩。”这说明戗兽与戗脊的高度与垂脊与垂兽的高度有关,即垂脊、垂兽的高度决定了戗兽、戗脊的高度。而这样设计的原因,应是为了保持斜向脊类构件的视觉一致性与协调性。在太和殿中,戗兽高/垂兽高=1.67/2.1=0.80,戗脊高/垂脊高=2.08/2.5=0.83。二者比例基本相同,虽与《营造算例》所记载的“九叩”不完全一致,仍可看出戗脊(兽)高度与垂脊(兽)高之间的制约关系。(2)吻兽高与脊高。正吻与正脊、合角吻与围脊因存在“脊不掩唇”(吞口略高于扣脊盖瓦高)的关系,当正吻、合角吻高确定后,相应的正脊的赤脚通脊、黄道的尺寸以及围通脊的尺寸就已经限定。以围脊与合脚吻为例,对围脊的通高《营造算例》已有规定:“(博脊)11高随各样瓦料样数,自七样瓦料高一尺为比例,每大一样加高四寸。”而其构造位置,则受上檐额枋与下檐承椽枋的距离影响:“围脊位置的确定方法,用合角吻的高度从上额枋的霸王拳往下翻活。翻活时应使合角吻卷尾不能碰到霸王拳但又不宜距离太远。”围通脊作为围脊的重要分件,其高度应与合角吻的吞口高度相适应(图6)。太和殿中,合角吻设计高度(3.28尺)×0.4≥蹬脚瓦高(0.31尺)+围通脊高,可以推出围通脊高≤1.002尺,与实测(0.98尺)基本相符。三人走兽、套兽比例设计的科学性吻兽类构件是指正吻、合角吻、垂兽、敛兽、仙人走兽、套兽以动物为创作原型、具有极强装饰性的琉璃构件,从实测数据和史料记载中分析,发现其尺寸与造型比例设计具有一定的规律性。1方料截面的高厚比各吻兽的控制尺寸皆采用古建筑常用比例进行控制(图6,7)。比如,关于2:3的比例,陈明达先生在《独乐寺观音阁、山门的大木制度》一文中曾经指出:“方料截面的高厚比为是合乎力学原则的……使用既多,为了方便化零为整,成为3:2,当是情理中事。”文中提到的在比例上相对2:3更接近7:10。事实上,明清古建筑7:10比例更为常见,如斗栱单材高/足材高=14:20=7:10。而1:13:4、4:5等比例由于平格网的使用,在建筑群体规划、单体建筑设计中更是比比皆是。2中国古代城市的划和单体设计选择适合的尺寸作为基本模数进行群体规划和单体设计是中国古代城市和建筑设计的基本方法。吻兽类琉璃构件则根据需要选用尺或寸分级单位作为基本模数进行设计。四太和殿与瓦量的设计依据以上分析,《营造算例》中房座制度的设计程式与太和殿屋顶瓦作分件形制设计的密切关系不言而喻。虽然记载与实物在某些细节并非完全契合,但考虑到古建筑设计会根据实际情况有所变通,并会随着年代的推进发生变化,然其设计的基本原理始终相去不远,仍可为我们探究古人怎样设计古建筑提供翔实的线索,故值得深入系统地进行研究。太和殿作为清代最重要的建筑,选择最高等级的瓦样作