張斐然
(山東工藝美術學院,山東 濟南 250000)
榫卯結構在中國古代設計中的應用
張斐然
(山東工藝美術學院,山東 濟南 250000)
榫卯結構是中國古代建筑、家具以及其他木質器械的主要結構方式,經過幾千年的傳承與改良延傳至今,其歷史可能比漢字還要早。榫卯結構不僅具有工藝的合理性,而且也暗含著中國文化中天人合一的自然傳統設計理念。榫卯結構作為中華文化的符號之一,被廣泛應用于家具、建筑、玩具等多個領域,對現代設計提供了應用價值。
榫卯結構;家具;建筑;現代設計
(一)家具中榫卯結構的分類
榫卯結構是明清時期家具制作的主要工藝特點,其文化內涵表現在科技和人文兩方面,具體表現為科學合理性、加工技藝的高超和深厚內斂的人文情懷,明清時期是榫卯結構在中國傳統家具發展中的高峰時期。據史料記載,榫卯結構在家具制作中的使用最早可以追溯到河姆渡時期,因此比漢字起源更早。先人們在制造房屋時靈機一動產生的拆卸創意延續到后來幾千年的時間,繁衍出近百種變化,各有妙處,適用于不同的家具。
明清家具的制作幾乎衍用了榫卯結構種類中的精華,100多種結構不同的榫卯,按照結構歸類,大致可分為三種類型:第一類是面與面的接合,也可以是兩條邊或是面與邊的接合,此類諸如“扎榫”、“穿帶榫”、“燕尾榫”、“企口榫”、“槽口榫”等;第二類是作為“點”來使用的結構。此類結構主要用于橫豎材丁字結合,交叉結合,成角結合,以及弧材和直材的延伸接合,如“通榫”、“半榫”、楔釘榫“、“勾掛榫”、“雙夾榫”、“雙榫”、“格肩榫”等。第三類是將三個構件組合在一起相互聯接的構造方法,這種方法主要運用在一些榫卯結構之外,都是一些更為特殊和復雜的方法。常見的有“粽角榫”、“抱肩榫”、“長短榫”、“托角榫”等。①
(二)榫卯結構家具的特點
明清家具中榫卯結構的主要優點在于與家具本體的和諧統一。首先,榫卯結構是榫與卯的結合,是木件直接長與短、高與低、多與少之間的巧妙結合,而單純的鐵釘連接做不到這些。如用鐵釘將兩根木棍做T字形連接,兩根木棍之間容易被扭曲而改變角度。另外,金屬易生銹或氧化,而使用榫卯結構的明清實木家具,雖距今已有幾百年的歷史,但至今仍木質完好,木質堅硬如初。倘若使用鐵釘組合連接家具,很可能木質完好而使家具散架。
其次,榫卯結構的家具便于拆卸運輸。許多實木家具都是拆裝運輸的,到達目的地之后再組合安裝。若使用鐵釘連接家具,雖說可以做成分體式家具,但類似于椅子等小木件家具,就很難做到。
再次,榫卯結構的家具便于維修。實木家具可使用成百上千年,但在使用過程中會出現問題。鐵釘連結的家具出現問題后維修不像榫卯結構家具來的容易。
由此看來,榫卯結構除了具有連結作用外也是家居不可分割的一部分,表現為與家具材料一致,榫卯匹配,且經久耐用,受外界濕度的變化會越來越牢靠,所以榫卯結構受到古代木匠的推崇。榫卯結構經過發展和演變,衍生出多姿多彩的面貌,蘊含著豐富的人文內涵。
中國木結構建筑以其獨立的結構體系,成為東方建筑中的代表,具有歷史、藝術、科學等多方面的研究價值。中國木結構建筑顯著特征之一就是梁柱之間用榫卯結構連結,連結具有半剛性特征,且具有一定的抗拉壓、抗彎以及抗扭能力。
(一)中式建筑材料的性能與發展
抗震建筑的根本是選擇一種抗震性能很好的建筑材料,這種材料需要具有可持續發展性,經濟性,綠色性。可持續發展是一種建筑材料發展運用的基礎,針對鄉村建筑的特殊性,最不可取的就是新型材料。新型材料基本上都處于一種實驗階段,并且大多價格昂貴,這種不穩定的昂貴的材料是無法在鄉村普及的。這里就要延續中式建筑中的材料—木材。
世界上歷史最悠久、持續時間最長、技術成熟度最高的結構體系——柔性的框架體系。其柔性的連接,又使得它具有相當的彈性和一定程度的自我恢復能力,構架的全部節點皆使用木樺,不是鋼接,這就保證了建筑物的鋼度協調,比較符介抗震要求,使整個房屋的地震荷載大為降低,起到了抗震的作用。木材在多數鄉村是隨處可得的,做為人類最基本的居住建筑,而不是販賣所以不用考慮亂砍濫伐的因素,不會對樹林產生大規模的破壞。在中式建筑的悠久歷史上,許許多多的木結構建筑經歷了風風雨雨都沒有倒塌,這也充分證明了木材料的實用性。木結構的建筑還不用考慮對環境的污染問題,木頭會在自然界中自然的分解。
(二)中式建筑結構的抗震性能設計
結構的形式是決定抗震建筑的根本,很多中式建筑經過幾百年的風風雨雨都屹立不倒,這主要也是因為它的結構的緣故。當代鄉村建筑最根本的問題也就是結構問題,多數都是農民們自己搭建的簡易結構,根本就無法承受地震等災難。
中式建筑的平面結構都是采用幾何形平面和簡單的體型,以盡量避免內部的風度與質量的不均勻,以防止剛度與質量中心的偏離,用以提高建筑物的抗震功能。中國古代建筑的房屋平面的形式中軸對稱的較多,一般以“間”為單位,每間為大體相當于“黃金比”尺度的矩形。均勻分布的柱網決定了建筑的平面,這種形式還可以使房屋的質量中心和剛度中心相吻合,這樣的設計非常有利于抵抗地震的扭矩。
在空間結構上,采取以柱子承重的木構架形式,而不是以墻承重,是中國古代建筑工匠的又一妙法。山于柱是整個構架的承
重部分,柱子一倒,全屋皆塌,內外槽各圈立柱的柱頭上皆有額仿聯系,額仿搭在柱頭上并與柱構連,這就使各孤立的柱子能夠連成柱網站立在地基上。有時還在柱根與柱根之間使用地袱聯接,這對抗震更有好處。因此被稱作“抗震箍”。至于內外柱之間,山于梁架的使用,使內外各行縱柱之間已經山柱網上部的梁架聯成為一個個橫向整體,其聯系又大大加強了。房屋的轉角處,最易破壞,古代工匠常以角柱與額仿和梁架聯系,山于各構件之間有周密巧妙的聯系,使整個構架形成一個有機構成的穩固整體,確實增強了房屋的抗震性能。
局部構造上,利用樺卯和斗一拱相結介。中國古代建筑構件和構件之間的樺卯結介結構是抗震的關鍵,它和現代梁柱框架結構極為類似。遇有強烈地震時,采用樺卯結合的空間結構雖會“松動”卻不致“散架”,起到了耗能的作用。斗一拱是山若十斗一形的木塊和弓形的短仿木相互交接組介而成的構件,用在柱頭頂或額仿之上,起著承托梁架和出挑屋檐的作用。當地震發生時,屋頂與柱之間的若干組內外檐斗一拱像彈簧層一樣起著變形消能的作用,從而大大減少了建筑物的破壞程度。被各種水平構件連接起來的斗-拱群能夠形成一個整體性很強的“剛盤”,按照“能者多勞”的原則把地震力傳遞給有抗震能力的柱子,大大提高了整個結構的安全性。②
在抗震建筑的設計中不能單純的借鑒中式建筑的全部設計,中式建筑中也存在著一些問題,例如“墻倒屋不塌”,屋子是保住了,但是倒塌的墻也會造成人員的傷亡。所以就要結合中式建筑中的優點和當代建筑設計中的優勢,建造一種符合當代鄉村的抗震建筑,這才是抗震設計的可持續發展。對于墻體的設計,可以采用混凝土等材料,混凝土要比普通的磚墻更加的結實堅固。
只有中式建筑的抗震設計與當代的科學技術相結合,才能設計出一種合理的鄉村抗震建筑,才能實現鄉村建筑的可持續發展。
(一)精確性
首先,榫卯結構在制作中講求高度的精確性,榫與卯的之間的接合,多一分則無法連接,少一分則結構不穩,榫與卯的高低與深度都會影響成品的質量。設計師對待設計需要有嚴謹的態度,正如榫卯結構,從設計與藝術的角度相比較而言,它更多了一份理性的層面。因此設計不能隨心所欲,需要持有理性的態度。
(二)整體性
其次,榫卯結構保持了木材原有的完整性,基本沒有破壞木材的內在結構品質。傳統的榫卯結構,就是現代木材連接中所用的螺絲或是鐵釘,但較螺絲或是鐵釘,木材連結所用的榫卯結構可以達到渾然天成、天衣無縫的效果,如同整塊木頭加工制作一樣,達到統一、整體。除了視覺上的整體性,材料在熱脹冷縮的條件下仍能保持穩定性。在現代設計中,研究榫卯結構的特性,提煉其精髓,使其具有更廣泛的使用價值。
(三)細節性
細節設計是設計整體的靈魂,無論是建筑還是家居,榫卯結構在其中的運用各有長處。在建筑中,斗拱使建筑物顯示出一種厚重而而向外延伸的氣勢。榫卯結構的美存在于內部結構之中,又由內而臥散發出設計的魅力。榫卯結構的存在顯示出本元文化的內涵,展現給觀眾的不但是整個物件的設計部分,而且是一種美的元素,讓人在使用中感受到中觀傳統設計文化的內涵魅力。
(四)標準化
從榫卯結構中我們可以看到設計的標準化,對于部件連結不需要其他介質,經過對物體本身進行連接設計,不僅實現了連結上的標準化,而且在生產過程中也做到了完美,將物體本身與零件進行了接近無縫隙的連結。在崇尚低碳綠色環保的今天,對于物體的簡化、生產流程的縮短,不僅提高了效率,而且減少了資源浪費,可謂一舉多得。
榫卯的結構的功能價值,能夠為現代產品設計創作注入新的活力與生命,這對在自然環境日益惡化、社會環境過于功利化影響下的現代產品設計具有重要的指導和借鑒意義。榫卯結構作為一種文化符號,所體現的設計思想豐富、影響深遠,其和諧的設計思想可以使現代產品設計既具有文化性,又具有實用性,利用結構創新來提升現代產品設計的精神價值,能夠提高產品的市場競爭力,同時又可以延續中國傳統設計中的精髓,可謂一舉多得。
注釋:
①劉娜,周磊.淺談中國明清家具的樺卯結構[J].美術大觀,2012(5).
②陳燕.科學技術與中國古代建筑藝術設計[J].大眾文藝,2010(24).
[1]孟紅雨.中國傳統家具設計[M].北京:中國建筑工業,2010.
[2]程能林.工業設計手冊[M].北京:化學工業出版社,2007.
[3]唐濟川.現代藝術設計思潮[M].北京:中國輕工業出版社,2007.
[4]侯幼彬.中國建筑美學[M].哈爾濱:黑龍江科學技術出版社,2004.
[5]趙廣超.不只中國木建筑[M].上海科學技術出版社,2001.
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1005-5312(2014)05-0143-02