古建筑木構(gòu)建筑構(gòu)件、部位間都有比例關(guān)系,是以“斗口”或“柱徑”為基本模數(shù),這種比例關(guān)系叫“權(quán)衡”。設(shè)計和施工都離不開權(quán)衡。有了權(quán)衡表,只要知道其中一個構(gòu)件的尺寸,其他構(gòu)件的尺寸都能計算出來。除了木構(gòu)件外,瓦石等相應(yīng)構(gòu)件也應(yīng)符合權(quán)衡比例關(guān)系。比如小式建筑的臺明、臺基高度,是五分之一的柱高或是兩倍柱徑,這個尺寸在建筑上不是絕對分毫都不差的,但是大的比例關(guān)系不變。
四、中國傳統(tǒng)木構(gòu)的榫卯技術(shù)
有一個電視臺節(jié)目,其中有一期內(nèi)容是用一個木構(gòu)建筑和一個鋼筋混凝土建筑做抗震實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行比對。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是將兩個建筑模型放在國家地震局工程力學(xué)中心的兩個模擬的地震臺,建筑模型的大小、平面的尺寸、平面的形狀,包括屋頂形狀都近似,共分四次模擬:第一步是5度,兩個建筑都沒事;第二步升到7度,此時能看出晃動,但是兩個建筑也沒事;第三步是9度,9度是個坎,因?yàn)槲覀儑铱拐鹪O(shè)防最高的烈度就是9度。 9度的時候混凝土的柱根已經(jīng)有裂縫了,而木構(gòu)建筑依舊沒事。
補(bǔ)充一點(diǎn),用來衡量地震強(qiáng)度大小的尺子有兩把,一把叫地震震級;另一把叫地震烈度。舉個例子,地震震級好象不同瓦數(shù)的日光燈,瓦數(shù)越高能量越大,震級越高。烈度好象屋子里受光亮的程度,對同一盞日光燈來說,距離日光燈的遠(yuǎn)近不同,各處受到光的照射也不同,所以各地的烈度也不一樣。地震震級是衡量地震大小的一種度量。每一次地震只有一個震級。它是根據(jù)地震時釋放能量的多少來劃分的,震級可以通過地震儀器的記錄計算出來,震級越高,釋放的能量也越多。所以這里稱為“度”。
大量抗震實(shí)驗(yàn)顯示,中國古建筑抗震能力遠(yuǎn)強(qiáng)于現(xiàn)代混凝土建筑。這是為什么呢?
一方面,中國的古建筑本體與其基礎(chǔ)沒有連接,地震的力能使它整體挪動,但不會使之損壞,甚至其挪動本身對地震的力還起到一定的消解作用。混凝土建筑則不同,它的結(jié)構(gòu)主體與基礎(chǔ)是一個整體,而且深埋地下,混凝土建筑與地震是硬抗。與深埋地下的基礎(chǔ)緊密相連,一旦倒塌,后果十分嚴(yán)重。
另一方面,古建筑構(gòu)件的接點(diǎn)都是榫卯結(jié)構(gòu),榫卯就像人體活動的關(guān)節(jié),一旦遭遇大的震動,可以活動以消弱地震應(yīng)力,使其本身不受什么損害。
上圖就是古建筑的柱子和柱頂石。左圖中,基礎(chǔ)和上面的石頭是平放的關(guān)系,沒有任何連接;中圖和右圖中,下部設(shè)有管腳榫,但并不是嵌固。爬山廊、牌樓等建筑做套頂榫,主要是為防止滑動和傾覆。
上圖為一個具體的榫卯的構(gòu)造圖。三架梁之間,中間的角背也憑榫卯結(jié)合,所有構(gòu)件間都憑榫卯接合,沒有焊接。
上圖為一個小式建筑,從柱子到梁,再到兩邊的枋子、檁組合的榫卯示意,柱頭的榫是饅頭榫,外形像饅頭,梁下有一個對應(yīng)的眼,用來固定梁與柱頭。
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