中國(guó)古代木構(gòu)架建筑的結(jié)構(gòu)體系從形成到發(fā)展,經(jīng)歷了上千年的歷程。從史前穴居、巢居到清代的大木作、小木作,中國(guó)的建筑文化一直以土木及其結(jié)構(gòu)技術(shù)為主旋律。木構(gòu)架建筑能夠如此長(zhǎng)久、廣泛地被使用,必然有其特殊之處。
1)材料來源廣泛
古代森林茂密,木材可再生,為建筑提供了豐富的資源。木材作為建筑材料,其歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)期。在中國(guó),木結(jié)構(gòu)的使用至少有7000年的歷史,最早的證據(jù)出現(xiàn)在河姆渡文化遺址中。木材的輕便和易于加工的特性,使其成為古人首選的建筑材料。
2)抗震性能優(yōu)異
木結(jié)構(gòu)的韌性大,對(duì)于瞬間沖擊荷載和周期性疲勞破壞有很強(qiáng)的抵抗能力,可以吸收并消散能量。磚石材料受壓強(qiáng)度較高,但砌體的抗拉、抗剪均有致命弱點(diǎn)??傮w來說,木結(jié)構(gòu)建筑的抗震能力較磚石結(jié)構(gòu)建筑更強(qiáng)。木構(gòu)架的組成采用榫卯結(jié)構(gòu),木材本身所具有的韌性加上榫卯節(jié)點(diǎn)有一定程度的可活動(dòng)性,使整個(gè)木構(gòu)架在消減地震力的破壞方面具備很大的潛力,許多經(jīng)受過大地震的著名木構(gòu)架建筑(如天津薊縣獨(dú)樂寺觀音閣、山西應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔)都能完好地保存至今,就是有力的證明。
3)適應(yīng)性強(qiáng)
由于木構(gòu)架建筑具有便于就地取材、材料供應(yīng)和加工方便、施工快捷經(jīng)濟(jì)并易于擴(kuò)建、能夠靈活適用于不同地勢(shì)和氣候環(huán)境的優(yōu)點(diǎn),對(duì)需要建造房屋的農(nóng)民、手工業(yè)者的經(jīng)濟(jì)條件而言,有著比較廣泛的適應(yīng)性。木構(gòu)架建筑是由梁、柱、枋等構(gòu)件形成框架來承受屋面、樓面的荷載及風(fēng)力、地震力的,墻體并不承重,只起到圍護(hù)、分隔和穩(wěn)定柱子的作用,因此民間有“墻倒屋不塌”的諺語。房屋內(nèi)部空間比較自由,可以任意開間,門窗也可任意開設(shè)。使用的靈活性比較大,適應(yīng)性也很強(qiáng),不管是哪個(gè)地帶,都可以適應(yīng)。
4)技術(shù)成熟
木構(gòu)架建筑在技術(shù)上采用建筑模數(shù)制。中國(guó)建筑以木結(jié)構(gòu)為主,為便于構(gòu)件的制作、安裝和估工算料,必然走向構(gòu)件規(guī)格化,也促使設(shè)計(jì)模數(shù)化。早在春秋時(shí)的《考工記》中,就有了規(guī)格化、模數(shù)化的萌芽,到唐代已經(jīng)比較成熟。宋代的《營(yíng)造法式》中,模數(shù)化已完全定型。建筑的規(guī)格化促使建筑風(fēng)格趨于統(tǒng)一,也保證了各座建筑可以達(dá)到一定的藝術(shù)水平。規(guī)格化并不過于限制序列構(gòu)成,所以單體建筑的規(guī)格化與群體序列的多樣化可以并行不悖,作為一種空間藝術(shù),這顯然是進(jìn)步的成熟現(xiàn)象。
5)靈活性強(qiáng)
木結(jié)構(gòu)體系靈活性很強(qiáng),組合是其構(gòu)圖的基本觀念。它以間為基本框架,間可以左右相連,也可以前后相接,又可以上下相疊。如果說中國(guó)古代木結(jié)構(gòu)建筑是一種積木游戲的話,那么這種積木游戲則遵循著“三位一體”的構(gòu)造原則,使建筑極具韻律感。模數(shù)化的應(yīng)用,使得中國(guó)古代木結(jié)構(gòu)建筑呈現(xiàn)出“以不變應(yīng)萬變”的靈活性,大大縮短了營(yíng)造時(shí)間。
6)利于遷移和維修
中國(guó)古代木結(jié)構(gòu)建筑是可以“搬家”的,只需要把組成房屋的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件——梁、柱、枋、檁、門、窗、隔扇等拆卸下來,搬到另一個(gè)地方,重新裝配,房屋的“搬家”即可完成。木構(gòu)架建筑結(jié)構(gòu)具有可卸性。榫卯節(jié)點(diǎn)有可卸性,替換某種構(gòu)件或整座房屋拆卸搬遷和維修,都比較容易做到。歷史上也有宮殿、廟宇拆遷異地重建的例子,如山西永濟(jì)縣永樂宮,是一座有代表性的元代道觀,整座建筑群于20世紀(jì)50年代被拆卸遷移至芮城縣境內(nèi)。
7)夯土技術(shù)的結(jié)合
中國(guó)很早就掌握了夯土技術(shù),利用黃土地區(qū)取之不盡的土作為夯土臺(tái)基、夯土墻。夯土臺(tái)基既避免了地下水經(jīng)毛細(xì)作用蒸發(fā)到地表,又使木構(gòu)架建筑避免了雨水的侵蝕,有效地保證了土和木的耐久性能,克服了土和木的重大缺陷,因此在很長(zhǎng)時(shí)期里阻礙了石材和磚的大量使用。