為什麼中國古代建築不用木桁架
日期:2016/12/14 10:42:56   編輯:古建築工藝
木桁架(Wood Truss)是指由木構件組成的桁架。是木屋蓋、木橋及木塔架的主要承重結構。用於木屋蓋時通稱為木屋架。 木屋架按下弦所用材料分為木屋架和鋼木屋架。木屋架的形式主要有三角形、梯形和多邊形。
木桁架屋頂系統主要部分是用鍍鋅鋼連接板(屋架齒板)連接而成的三角形結構木材框架。木桁架強度高重量輕的特性使其適用於大跨度的屋面,給屋面平面設計提供了很大的靈活性。屋架可設計成為幾乎所有形狀和尺寸,因此適用於獨特的結構和屋頂形狀設計。木桁架正被廣泛用於商業和學校公共建築以及單戶和多戶居民住宅的屋頂建造。
中國古代建築確實沒有發展出桁架結構,近代以前也沒有後來常見的木桁架屋架。
和近代桁架結構相對應的是中國的抬梁式結構和穿斗式結構。
(抬梁式屋架,福州魯班廟)
對於木結構而言,只有桁架結構能夠大大提高結構跨度,據測算,不采用桁架結構,受限於木材本身的材料特性,最大只能做到15米。雖然中國古代在橋梁工程上已經很廣泛地使用石拱橋,但是沒有人運用到房屋建築上。近代建築中大量采用的木桁架屋架沒有被發明出來之前,中國古代建築的空間跨度遠遠比不上於西方教堂建築的石拱券和穹窿。
或者說為什麼中國人很少使用大跨度建築呢?
最重要的原因,我歸結於建築技術的慣性。中國古代房屋建築的兩大特點:使用土木材料和使用框架式結構。
中國文明發源地黃河流域有著大面積的森林和厚厚的黃土,而裸露的石材倒是不多見。所以最常見的建築材料是土和木(這也是漢語把建築工程又稱為土木工程的最初原因吧),因地制宜地發展出夯土牆和木結構房屋。由於習慣的力量,即使是後來在橋梁和城牆上使用了磚石材料,房屋建築也一直以木結構為主。宋代以後,又有規范性的文件(《營造法式》)詳細規定了木結構建築的形制和工藝,進一步限定了建築形式的發展方向。
同時,中國古代建築的框架式結構使得室內空間的限制比較少,除了那幾根細細的柱子不可移動外,所有的隔牆都可以變化,也能夠任意增加跨數。這樣也能營造出中國特色的的大空間效果,這種帶有細柱子的大空間能夠滿足宮殿、廟宇等需求,所以沒有特意追求大跨度。
(框架式結構的大空間,故宮太和殿內景)
(來源:微信號古建平台)