論中國古代木建筑結構與現代傘結構的傳承和發展

陳曉雷

摘要：本文對中國古代木結構建筑進行了深入的解析，將木建筑中的結構意義延伸到睛雨傘傘架結構中，闡述了其對于傘結構發展的現實意義，并詳細剖析了傘與木建筑在結構上的異同，從而得出傘的結構是源自于中國古代伐木結構建筑的結論。文章最后還提出了木建筑“與自然共處”的價值觀念對產品設計方面的啟示意義。

關鍵字：古木建筑 傘架結構 斗棋 昂 出跳 與自然共處

建筑作為一種跨越時空的藝術形式，承載著人類在大地上詩意棲居的夢想，記載著人類追尋幸福生活的永恒軌跡。當建筑這種高雅藝術遇上人們生活當中的普通用品時，往往會迸發出各種奇思妙想。中國古代木建筑與傘便有著這樣的不解之緣。古代木建筑是中國建筑的代表，在以石頭為主的西方建筑以外，形成了一個獨立自主的建筑傳統。相傳，傘的發明就來源于木建筑結構的靈感。繁體的“傘”字，中間四個人字，其實是活動的可收束的“榫頭”，由此可見二者緣份匪淺。筆者將分別闡述古建筑與傘的發展演變，逐步揭開二者之間是有著怎樣的一脈相承的不解之緣。

一、中國古代木建筑形式的產生與發展

中國古代建筑作為世界建筑體系中最古老的一種，有著悠久的歷史傳統和輝煌的成就。有實物可考的歷史在7000年以上，且發展從未中斷。3000年前已經形成以木構架為主要結構、以封閉的院落為基本的群體布置方式的獨特風格。總體來說，關于中國傳統建筑的特征，中國建筑史學的奠基人梁思成先生在其著作《中國建筑史》（1944年）里總結為四個方面，即“以木料為主要構材、歷用構架制之結構原則、以斗拱為結構之關鍵、外部輪廓之特異”。從這句話可以看出，木建筑在整個建筑史上占有舉足輕重的地位。中國木建筑結構方法，最主要的就在構架之應用。北方有句通行的諺語，“墻倒房不塌”，正是這結構原則的一種表征。其用法則在構屋程序中，先用木材構成架子作為骨干，然后加上墻壁，如皮肉之附在骨上，負重部分全賴木架，毫不借重墻壁。中國木構正統延續了三千多年的壽命仍還健在。這種結構方式，是由立柱、橫梁、斗棋等主要構件建造組合而成，各個部分之間的結構點以榫卯相吻合，構成具有彈性的結構框架。而這一點，也被借用到傘具當中。我們先來了解木建筑的結構組成。

從外觀上看，木建筑結構由屋頂、柱身和臺基三部分組成：

屋頂

中國古代建筑造型之美，整體上體現為恢弘壯闊，細節上體現人性細膩。在整個建筑中屋頂造型最為突出，外觀多為坡頂，少見平頂。最初屋頂的形制是由一根立柱支撐起一個人形的屋檐組成，這是中國傳統建筑中最基本的元素。發展到后來，主要有廡殿、歇山、懸山、硬山、攢尖、卷棚等建筑形式。下面是五種屋頂構造類型的九種變形（圖1）：

屋頂橫斷面的曲線是由舉（即脊樽的升高）和折（即椽線的下降）所造成的。其坡度決定于屋脊的升高程度，可以從一般小房子的1：2到大殿堂的2：3不等。升高的高度稱為舉高。屋頂的曲線是這樣形成的：從脊樽到檬檐枋背之間畫一直線，脊樽以下第一根槽的位置應按舉高的十分之一低于此線；從這樽到撩檐枋背再畫一直線，第二根樽的位置應按舉高的二十分之一低于此線；依此類推，每根樽降低的高度遞減一半。將這些點用直線連接起來，就形成了屋頂的曲線。

屋頂的曲面弧度，在力學上可以將鋪設的瓦片扣搭得更緊貼。屋檐向外出跳的深度也是值得注意的。寬闊的出檐既保護著屋身，并且能保證屋內有充足的光線，同時又能使雨水落下時沖得更急更遠，從而避免地基受到雨水沖激而損壞。

柱、樑

柱是直立承受建筑上部重量的構件。按外形分為直柱、梭柱，截面多為圓形。按所在位置有不同名稱：在房屋外圍的柱子為外檐柱，外檐柱以內的稱金柱（屋內柱），轉角處的稱角柱等。柱有側腳，即向中心傾斜；有生起，即從中間柱向角柱逐漸加高。附在墻壁的柱叫作樽。

樑是搭在柱頂上的水平構件，沿著進深與房屋的正面成九十度角排列，一縱一橫地承托著整個屋頂的重量。上一樑較下一樑短，層層相疊，構成屋架。最下一揉置于柱頭上頭或與斗棋結合。

斗栱

屋頂就是架在柱、樑之上的，并通過柱和樑將重量逐級傳遞到臺基。而連接柱和棵的構件，就是“斗棋”。

斗棋在古建筑中的獨特地位使其成為研究古代建筑的重要課題，斗棋的發展演變史清晰地刻畫了中國古建筑的發展演變史，長期以來為國內外學者所重視。斗棋最早的形象見于周代的“令簋”（圖3），“令簋”四足做成方形短柱，柱上置櫨斗，再與兩柱之間、櫨斗斗口內施橫枋，枋上置二方塊，類似散斗，與櫨斗一起承載上部座子，形狀與組合和后代檐柱的構造方法十分相似。

令簋是斗棋的前身，真正的斗棋是一個十分復雜的部件，組成斗棋的構件分為斗、栱和昂三大類。根據位置和功能的差異，共有四種斗和五種棋。然而從結構方面說，最重要的還是櫨斗（即主要的斗）和華棋。后者是從櫨斗向前后挑出的，與建筑物正面成直角的棋。

華棋之上還有一個斜向構件，與地平約成30度交角，稱為昂。它的上端，稱為昂尾，常由梁或榑的重量將其下壓，從而成為支承挑出的屋檐的一根杠桿。從昂自身構造和其杠桿作用來看，其最大優勢便是能夠輕而易舉加大出檐深度。

斗棋不同于西方建筑中的那種簡單的柱頭，直接承重并將荷載傳遞到柱上。斗棋底部只是柱頭上的一塊大方木，但從其中卻向四面伸出十字形的橫木（棋）。后者上面叉置有較小的方木（斗），從中再次向四面伸出更長的橫木以均衡地承托更在上的部件。這種前伸的橫木（華棋）以大方木塊為支點一層層向上和向外延伸，即稱為“出跳”，以支承向外挑出的屋檐的重量。它們在外部所受的壓力由這一托架（斗棋）內部所承受的重量來平衡。

斗栱從其最初的作用而言，主要是承檐結構。斗棋可置于柱頭上，也可置于兩柱之間的闌額上或角柱上。根據其位置它們分別被稱為“柱頭鋪作”、“補間鋪作”或“轉角鋪作”（“鋪作”即斗棋的總稱）。

臺基

作為基礎，臺基肩負通風及穩定豎柱的功能，同時又好像一個巨大承托墊子，避免柱基因為負重不同而出現沉差。臺基包括埋在地下（埋深）和露出地面（臺明）兩部分。臺明是臺基的主體。

傳統建筑的臺基，會隨著庭院大小以及建筑物的高度來調整，以求達到突出建筑物的性質，顯示等級和氣派。同時，在基本上以水平橫向展開的中國建筑中，臺基同時叉起著將平面空間及直線所造成的悶局打破的積極作用。將一個較低的平地變成較高的平地，將水平直線變成帶著起伏的韻律。

木建筑讓我們的祖先從顛沛流離中安定下來，使人類有了一個可以遮風擋雨的場所。建筑是固定的，風雨卻是隨時隨地的，人們需要一個可以“行走”的遮風擋雨工具，因此，木建筑的結構形式便被引用到傘具中來。

二、木框架建筑對現代傘的借鑒和應用意義

傘具作為我們生活中必備的一件日用品，作為先哲的一項充滿智慧的造物，不僅承載著豐富的文化內涵，更展露出一種秩序性很強的美感，而這種美感，更多的是借鑒木框架結構的古代建筑形式。

相傳魯班借鑒亭子的造型，用幾條木棍做了個架子，上面頂著油布，做成了世界上第一把傘，幾乎就是一座能走路的亭子。早期的傘是用樹葉或草編織成的，后來出現了用油紙和竹片做的傘，用絲綢做的傘。2000年前，就出現了有完整骨架、能開能合的傘。

傘的基本結構從古至今幾乎沒有本質的變化。現代傘的結構基本承襲了古代傘結構特點，主要由傘面、傘骨、傘桿、手柄及其它一些輔件塑件組成，這種構造與木建筑結構的結構原理是一脈相承的：傘柄可以看作是縮小版的臺基，傘桿則是屋身，支撐起類似屋頂的傘面，傘面采用了屋頂中“攢尖式”造型。整個傘架最初是不可收束的、固定的，不利于隨身攜帶。

一副傘架既能將傘撐起，又具有收束功能，輕巧簡便，是現代傘架最突出的特點。以一把直桿傘傘架為例：

上圖為一把直桿傘傘架示意圖。部件7（長骨）、8（拉骨）、11（撐骨）、12（夾馬）是傘骨的主要部件。通常一把傘有6—8根傘骨。傘骨與傘桿共同支撐著整個傘面。夾馬（又稱馬鞍）的作用相當于一個斗拱，連接著長骨和拉骨，長骨就似一根橫樑，傘桿相當于木框架結構中的柱。

當撐開傘時，拉骨被推向傘的頂端，整個傘面被撐開。同時，拉骨對長骨產生了一個壓力。筆者認為，拉骨就似一根挑出去的昂。長骨由于拉骨的拉力作用，向外拱起；同時產生一個向下的壓力，使得長骨尾部向內縮，這樣便形成了一個弧度。這個弧度既能夠讓傘呈現出曲線美觀感，還有一個實際的作用，即讓從傘頂流下的雨水迅速滑落，減輕傘面的承受力。

這種設計也是借鑒了古建筑的屋頂設計。在中國木構造建筑的構造中，對屋頂的支承方式根本上不同于通常的西方三角形屋頂桁架，西方建筑的直線形的坡屋頂顯得很僵硬。而中國建筑的框架則有明顯的靈活性，工匠可通過對構架高度與跨度的調整，按其所需造出各種大小及不同弧度的屋頂。傘骨也可以通過調整大中小馬鞍的位置以及各檔鋁骨片的長度，使整個傘面呈現不同的曲線弧度。

傘骨彎曲的弧度沒有使傘面有屋檐那樣的出跳，但它的作用與出跳有異曲同工之妙，都是要保證使用者不被雨淋濕；而且傘面也不需要出跳，因為使用者可以隨心所欲地調整傘桿的角度，保證視野不受遮擋。

傘骨支撐著整個傘面的重量，這個重量通過馬鞍傳遞到傘桿上，再到手柄上。而小小的手柄，不像古建筑中的臺基，有很深的埋深和寬闊的臺基，自然支撐不了整個傘面、傘架的重量，所以只能依靠使用者的手部力量作為補充，其同支撐起一把傘。

直桿傘傘架相對來說，構造較簡單，它只借鑒了一組斗棋的構造。三折傘就更復雜一點了，它借鑒了多組斗棋的構造。以天堂牌普通三折傘架為例，一根傘骨主要由大、中、小三個馬鞍（行業術語）以及六檔長短不一、精細不同的鋁片（或鋼片，以下統一為鋁片）組成，如圖所示：

大中小三個馬鞍可以看作是三組斗棋，連接不同的橫梁和昂，層層架構，撐起來與直桿傘無異，但收束起來，傘面成三段，更加小巧。

從木框架建筑與傘骨的各項對比我們可以看出，傘的構造不僅保留了木建筑中的精華，而且進行了簡化。兒時謎語“門背一根竹子、撐起來一間屋子”，則是對這種傳承與發展的最好說明。

三、吸取精髓，再造精華

木結構建筑留給我們的不僅僅是它的營造法式、結構布局，更是古人的一種心愿、精神理念。五行中，“木”的位置安放在旭日照耀的東方，是一切生命之源。古人植樹做林，截木為材。蓋房子，做家具。生活在樹木旁，住在木材里。在木桌上吃飯、在木床上睡覺。這種“與自然共處”的價值觀念至少給了我們兩點啟示：

其一，古人利用這種遠比石材脆弱得多的木頭來支撐他們的家園，必然有他們的道理。木建筑框架保留著自然氣息，而且會散發著家園的溫暖。這種觀點與當下低碳環保、綠色健康意識不謀而合。我們應將那種“與自然共處”的價值觀念滲透到生活當中，尤其是產品設計方面，傘具亦是如此。現代傘注重的是現代工業金屬材料和工業面料的使用，雖然體現了現代工業的發達與進步，但缺乏了傘具原始的、自然的味道。筆者曾與浙江大學城市學院創意與藝術設計學院的幾位老師進行合作，設計開發出一把竹傘，給予了傘具返璞歸真的韻味。

竹與木一樣，都是自然物種。而且竹子硬并且有彈性，易于加工成各種造型。這把竹傘傘架和傘骨均采用竹子制作，連傘面也是采用竹炭纖維面料，該傘最具特點的是它的有鏤空大橢圓的手柄，這個手柄在直觀感覺上是簡潔硬朗的，體現了竹子虛懷若谷和堅毅挺拔的特點。而事實上，它就類似于一個加長加寬的臺基，既烘托了整把傘的氣勢，又更加符合人機工程學，使人握著舒服且握得牢。這把傘曾一舉斬獲2013年度IF產品設計獎大獎和紅點設計大獎。

其二，木建筑結構簡單，雖然龐大，但所有部件一目了然，而且觀賞性十分高。這種框架結構，一是為了保持木材通風，二是便于更換構件。反觀傘具，傘架的構件雖然小巧，卻不易更換，通常一根傘骨出現問題，需要把整把傘架都拆下來，或者直接換成全新的傘架。這不但耗時耗力，更是一種浪費。

放眼當下制傘行業，制作過程中仍有60%～70%的工序要靠手工完成，而且消費者對傘具的要求越來越高，伴隨著的是越來越復雜的工藝和越來越多的零部件。據了解，一把普通傘竟有上百個的零部件，傘骨的拼接、傘桿的組裝、傘面的縫合等都完全靠手工來完成。這種情況制約了傘具行業的進一步發展，無法順利地實行產業轉型和升級。可以想象，如果能在傘架結構上實現突破，將可能促進制傘行業在完全實現自動化生產方面邁進一大步。

筆者了解到，目前有一種概念設計的傘架，從傘面、傘骨到傘柄，只有20個分部件。它的特殊設計的、注塑成型的一體化傘骨在維持正常力學強度要求的同時，極大地精簡了結構需求，使得組裝與維修都變得十分簡單。這就大大縮減了生產工序，降低了制造成本。我們亟需做的事情，即將這種概念傘架轉換為可批量生產的實物傘架，并全面推廣。

事實上，木結構建筑給予我們的，遠遠不止這些。中國五千多年的歷史，不僅擁有深厚的造型藝術累積，更有著優秀的文化傳統。中國古代建筑元素是中國文化中一處獨特的景觀和藝術瑰寶，我們應該更多地挖掘這些元素，研究和運用這些傳統的精髓，加以再創造，就能夠創作出立于世界藝術之林的具有中國特色的經典作品。