模數(shù)是古代建筑設計和施工的基礎。有了模數(shù),柱高、斗拱高、梁檁條長度、屋頂坡度等重要參數(shù)可以根據(jù)固定比例(權衡)計算出來。古人采用模數(shù)制度。一是在漫長的實踐中總結出合理美觀的結構,二是準確制定建筑預算,防止偷工減料,便于監(jiān)督管理。
宋代《營造法式》和清代《營造則例》都規(guī)定了相應的模數(shù)與權衡。
《建筑法》規(guī)定材料分為8等,每等材料都有相應的分數(shù),材料寬度分為10分,材料高度分為15分。也就是說,分數(shù):材料高度的1/15,材料寬度的1/10。
清代規(guī)定材分為6寸、5寸等11種.5寸、5寸、4.5寸、4寸、3.5寸、3寸、2.5寸、2寸、1.5寸,1寸,每半寸一級。
單材和足材是宋代出現(xiàn)的木構件尺度標準。根據(jù)宋朝的《法國建筑》,單材高15分,厚10分。有時也叫一材或材。單材起源于古建筑梁架中的方桁,即梁。
足材與單材相對應,是指比單材尺寸增加的材料分數(shù),即添加材料的人稱為足材,即兩層方之間的間隙部分。一般來說,根據(jù)15分材料和6分,足材料為21分。因此,足材料也通常被稱為一材料一材料。
斗拱的權衡
在斗拱的大型建筑中,單材拱材與足材的區(qū)別,單材。
單材栱
一種大木作斗拱,主要用于每一個存斗架的內(nèi)外拖架,清式瓜托、萬托都是單材托架,受力小于正心托架,故稱單材托架。
單栱造
宋式大木的術語與重型拱形相對應。鋪設跳頭上只有一層水平支架(如令牌支架),上部支撐木或素色支架,同時不需要慢型支架。單個拱形跳頭上的提升高度為兩種材料和一種。
足材拱
腳支架高21分,寬度仍為10分。腳支架高度的額外6分是上下支架之間的間隙高度。當泥支架上有慢支架時,兩個支架之間的間隙通常用木條填充,稱為暗支架。其截面規(guī)定為高6分,寬4分。
柱高與柱徑的權衡
在有斗拱的大型建筑中,根據(jù)斗拱尺度確定柱高和柱徑。在沒有斗拱的小型建筑中,面寬和深度由柱高和柱徑?jīng)Q定。
檐柱是最外層的一排柱子,大型建筑檐柱高約60斗口,平梁高約2斗口,斗拱總高約9.2至11.2斗口,共70斗口,檐柱直徑6斗口。
就面寬而言,以大式九檁條或七檁條周邊走廊為例,明間7存77斗口丈9尺2寸5分,次間6存66斗口計1丈6尺5寸,梢間6存或5存口計1丈3尺7寸,廊間2存2斗口計5尺5寸,注意存當坐中。
小型建筑檐柱高度約為明間寬度的十分之八,柱徑約為柱高度的十分之一。(柱高八尺,面寬一丈;常見的七六檁建筑寬度與柱高之比為10:8;五四檁建筑寬度與柱高之比為10:7)。
收分與側角,升起
收分:柱根與頭部直徑不同,下大上小,收分尺寸一般為柱高的7/1000或1/100。
側腳:側腳指柱腳向外移動,使木結構更加穩(wěn)定。側腳尺寸和收分尺寸為1/100或7/1000。
唐宋建筑中常見的崛起,夸大了日本仿唐建筑的崛起,但也強調(diào)了這種仿古建筑的特點,使唐、日、明清建筑的區(qū)別一目了然。
下出,上出和山出
從檐柱到臺明皮的距離稱為下出。
上出:上出又稱平出水,是從檐柱到飛(檐)椽皮的距離。
山出:山出是從建筑物表面寬度方向最外側的柱子到建筑物表面寬度方向臺基外皮的距離。通常尺寸是墻厚+金邊尺寸(2寸)
為了保護石臺基不受雨水侵蝕,上屋檐比下屋檐長,下屋檐一般為上屋檐的4/5,空部分稱為回水。同時,為了防止雨水回流到基礎,回水部分一般鋪設方形磚,少數(shù)也鋪設石材,稱為散水磚。一般散水磚內(nèi)外高低,以確保雨水外流,在北魏建筑遺跡中,出現(xiàn)了散水磚的做法。
散水內(nèi)口應與臺明土襯石找平,外口應與地面找平。同時,散水排磚應從建筑出角開始,以出角能排出整塊好工作為原則,將破活趕到窩角,即保出角,扔窩角。
古建筑各部分之間的比例關系構成了古建筑設計和施工的固定規(guī)律。根據(jù)等級和規(guī)模,首先確定基本模量的值。斗拱和柱高柱徑確定后,屋頂梁檁條架的轉換也非常重要。