模數(shù)是古代建筑設(shè)計(jì)和施工的基礎(chǔ)。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(quán)衡)計(jì)算出來。古人采用模數(shù)制度。一是在漫長的實(shí)踐中總結(jié)出合理美觀的結(jié)構(gòu),二是準(zhǔn)確制定建筑預(yù)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(yīng)的模數(shù)與權(quán)衡。
《建筑法》規(guī)定材料分為8等,每等材料都有相應(yīng)的分?jǐn)?shù),材料寬度分為10分,材料高度分為15分。也就是說,分?jǐn)?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(jí)。
單材和足材是宋代出現(xiàn)的木構(gòu)件尺度標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)宋朝的《法國建筑》,單材高15分,厚10分。有時(shí)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(yīng),是指比單材尺寸增加的材料分?jǐn)?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(quán)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(gè)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(shù)語與重型拱形相對應(yīng)。鋪設(shè)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(shí)不需要慢型支架。單個(gè)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(dāng)泥支架上有慢支架時(shí),兩個(gè)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(quán)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(jì)1丈6尺5寸,梢間6存或5存口計(jì)1丈3尺7寸,廊間2存2斗口計(jì)5尺5寸,注意存當(dāng)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(cè)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(cè)腳:側(cè)腳指柱腳向外移動(dòng),使木結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。側(cè)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(qiáng)調(diào)了這種仿古建筑的特點(diǎn),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(tái)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(cè)的柱子到建筑物表面寬度方向臺(tái)基外皮的距離。通常尺寸是墻厚+金邊尺寸(2寸)
為了保護(hù)石臺(tái)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(shí),為了防止雨水回流到基礎(chǔ),回水部分一般鋪設(shè)方形磚,少數(shù)也鋪設(shè)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(yīng)與臺(tái)明土襯石找平,外口應(yīng)與地面找平。同時(shí),散水排磚應(yīng)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(guān)系構(gòu)成了古建筑設(shè)計(jì)和施工的固定規(guī)律。根據(jù)等級(jí)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(zhuǎn)換也非常重要。