中國古建筑屋頂曲面柔性轉變的主客觀原因探析

徐陽，張慶順

（重慶大學 建筑城規學院，重慶 400045）

0 引言

中國古建筑屋頂由剛性向柔性，經歷了幾千年的發展演變，最終形成屋面凹曲、檐角起翹、充滿柔和美的建筑形態（表1）。一直以來，就其緣由都有諸多推測，西方學者提出過帳篷理論1、杉樹理論2；對其起源的猜測或認為起源于印度，或認為是南方起源3。東方學者主要從歷史和功能出發，其中劉致平、樂嘉藻等認為是結構需求所致[1]；楊鴻勛認為是結構發展和使用功能需要的綜合體現；筱華、李懷塤、湯國華等更是從“最速降線原理”出發求證凹曲屋面的功能合理性[2]。中國古建筑屋頂呈現柔美形態是一個時間與空間的多維度發展的結果，除了其結構、功能等自身客觀發展需求外更離不開歷史文化、人文審美的主觀需求。

1 結構發展的客觀需求

1.1 重屋到折面屋蓋

柔性曲面屋蓋實質可以看作為古建筑屋頂中屋面凹曲、屋角起翹出翹、檐口和正脊微曲、飛檐反宇以及曲線元素的裝飾等，其中屋面凹曲是整個屋頂呈現柔美形態的重要因素。屋蓋的形式是由屋架結構所決定的，從早期的重屋到“階段形”、折面反宇的出現，可以看出凹曲屋面最終成型的結構選擇。

中國奴隸制時代的大型建筑是大叉手直坡屋蓋，屬于茅茨土階階段。大致周時出現因外觀像兩重屋蓋而得名的重屋，漢文獻稱為復苲或重檐，即在主體屋蓋四周落地架設防雨披檐[3]。由于當時技術限制，建筑空間過大會導致一般的椽木懸挑出檐深度無法保護夯土臺基、檐柱甚至墻基不被雨水侵蝕。若采用立于階下的擎檐柱來加深出檐，雖能有效遮蔽風雨，但對于跨度較大的宮室來說，會造成建筑體型上屋蓋過大的弊端，而且屋檐過低，不利于采光通風。重屋的出現即克服了在茅茨土階的技術條件下，殿堂建筑空間不斷向高大發展的諸多矛盾。

表1 古建筑屋頂向柔性轉變的重要時期和典型案例

隨著夯土臺基包砌磚石，檐柱改為明礎后，對防雨防潮等要求降低，可以進一步提高檐口以接納更充足的陽光，滿足統治階級要求宏大、壯觀的造型需求。檐口提高，披檐連接主體時，構成了一種復合屋蓋，即階梯形。階梯形或稱兩段式的屋蓋形式在漢代已相當成熟、是一種程式化的屋蓋形式。典型的案例是四川雅安高頤墓石闕的頂蓋和四川牧馬山東漢墓、河南鄭州二里崗東漢墓中出土的明器。

階梯形的屋蓋形式在當時的技術條件下，要保持重檐與屋蓋坡度平行無誤是比較困難的。重檐或低垂或上反，在實際使用中發現上反有利于排水、采光后，即成為一種例行的做法。重檐更進一步承接主體屋面后，形成了一種特殊的折面反宇屋蓋，實例是旅順南山里東漢墓出土的一件陶屋明器，被認為提供了凹曲雛形的標本，即早期反宇屋蓋雛形[2]。

雖然對于反宇的認識有多種解釋，或認為是舉折屋頂的曲面形式，或是屋面和檐口在開間方向上升翹曲的形式，或是兩段式的折面屋蓋形式，也有人認為是后期發展出來的飛檐形式[4]。可無論怎么解釋反宇的定義，建筑屋蓋從重屋、階梯形到折面屋蓋形式之間的聯系是存在的（圖1），屋面凹曲的出現和發展與重屋到折面屋蓋的結構發展是密不可分的。

圖1 重屋向折面屋蓋轉化示意圖

1.2 抬梁式結構的出現

抬梁式結構的發展對中國古建筑屋面向柔性曲面轉變提供了積極的客觀條件。早期，我國古建筑屋頂是采用大叉手結構的，結構形式限定了直坡的屋面形式。戰國時期，出現了梁上的侏儒柱——“稅”。稅的出現，使原來大叉手屋架下端的聯系梁轉化為承重梁，開始了向抬梁式屋架的過渡，從結構上為屋面的凹曲形式提供了可實行的客觀條件。抬梁式結構，各步架檁高度不一，形成屋面折曲在情理之中。

抬梁式結構的出現也客觀地促進了屋角起翹和出翹的發展。古建屋頂轉角處，檐口微微向上翹起稱為起翹；檐口俯視，角端向外伸出稱為出翹。屋角的起翹和出翹可合稱為角翹4。古建筑屋頂中，原本出檐較大的挑檐在轉角處的出挑會更加深遠，也導致轉角處屋面面積和屋頂荷載相對普通開間更大，屋面更有坍塌可能。抬梁式結構中為支挑屋角的出檐，勢必要采用較大的角梁代替普通的椽條作為角上出檐的骨架。角梁的使用進一步導致檐椽需要逐步升高以便鋪設望板，在逐步抬高的椽子下面開始使用枕頭木，屋面凹曲、屋角起翹成為必然。

2 文化審美的主觀選擇

2.1 佛教、道教等自然觀的積極選擇

中國傳統文化秉持天人合一的宇宙觀和物我一體的自然觀，建筑營造中受到天圓地方、象天法地等思想的影響，選擇性地將建筑做成上下兩部分，大屋頂承接天空，向內凹曲，上尊而宇卑。諸多文化背景中，佛教文化和道家思想對建筑的影響尤其是對古建筑屋頂向柔性轉變的影響極其深遠。

佛教文化的傳入增強了人們對曲線美的欣賞和接納能力。東漢時期犍陀羅佛教藝術傳入內地，佛教建筑修建到達輝煌時期。至北魏末年，佛寺已多達三萬余所，僅洛陽城內便有寺廟五百余所。由于犍陀羅佛教藝術在表現上吸收“希臘佛教式”的種種曲線雕刻，呈現在建筑上就出現了“卷渦式柱頭、獸形柱頂裝飾、須彌座、蓮座、束蓮柱等造型，忍冬、蓮瓣、草、聯珠等紋飾”[5]，曲線造型開始被人們接受。

道家思想的影響是在剛柔并濟和飛升追求上，屋頂最接近天空，屋頂的曲線和向上翹起的飛檐具有升騰感，能呈現飛向天空的意象。秦漢時期，黃老學說盛行，人們對于飛升、升騰多有向往，漢時期飛動已經是一大審美特征。楊雄《甘泉賦》中有“歷倒景而絕飛梁兮，浮蠛蠓而撇天”的描述；張衡《西京賦》中也有“反宇業業，飛檐獻獻”的記載。屋頂柔性的靈動特征已經不單是結構客觀發展的結果了，人們對于這種剛柔兼具的形態已經有了主觀上的向往和追求。

2.2 唐宋文化差異下的審美需求

唐宋文化的差異性，使得宋代時期古建筑屋頂的柔性美達到一個巔峰。相對于唐時期的建筑屋頂造型，宋代建筑屋頂更加輕靈，屋面凹曲更大，檐口曲線明顯，須彌座、勾闌、柱礎富有精細石雕，曲線輪廓柔和，總體呈現柔美、精致、雋秀的格調。

唐時期所具有的文化特點是民風豪邁、文化外向、審美豐滿，與雄渾宏大、莊重沉穩的建筑風格是相適應的。第一，雄渾宏大的建筑形象才能彰顯大唐盛世，過于柔美的建筑屋頂形式反而不合時宜。第二，唐朝人性格豪邁粗獷，審美趨于豐滿，不會過于追求更加柔和的建筑造型。《新唐書·輿服志》中即有：“貴人御饌，盡供胡食”的記載，唐時期胡食盛行，主食普遍崇尚粗大，餅以直徑闊大著稱，肉食也多大塊整體烹制[6]，唐民風是豪邁粗獷的。詩人王維《寒食城東即事》中：“蹴鞠屢過飛鳥上，秋千競出垂楊里”；杜甫《清明二首》中：“十年蹴鞠將雛遠，萬里秋千習俗同”。唐時期盛行諸多競技活動，社會風氣是豪放的。第三，唐時期藝術作品和現實生活都清晰地反映出，唐人崇尚“豐肥濃麗、熱烈放姿”，崇尚以胖為美的審美傾向。之于建筑造型中，唐時期屋頂凹曲較小，檐口起翹、彎曲適當，結合大斗拱、深出檐所表現的敦厚、沉穩形象更適合當時的主觀審美傾向。

相反，宋時期民風閑雅、文化內斂、審美多樣，在建筑上則更加追求柔和，借以表現輕靈優雅、柔和秀美、圓轉曲折的造型追求。宋時期重文輕武，“滿朝朱紫貴，盡是讀書人”，政治中充斥著詩人氣息。活字印刷品、景德鎮瓷器等的出現，廣泛促進了文學的交流和對藝術的鑒賞水平，文學欣賞和創作成為時代的主題。再者，宋時期冗兵、冗官、冗費問題嚴重，社會處于一種閑散逸致的時代。在這種經濟繁榮、風氣閑雅、熱衷文學追求的背景下，進一步地追求建筑屋頂的凹曲形象是合乎邏輯的。

3 凹曲屋面的功能性優勢

對于已經形成的屋面凹曲形式，后人在研究中發現，其相對于直坡屋面的確具有諸多的優勢。在屋頂結構形式已經具有凹曲的客觀條件，人為主觀選擇也傾向于凹曲屋面時，屋面凹曲帶來的采光足，排水快、吐水遠、屋面整體性強、下滑力小等諸多功能性優勢是古建筑屋頂轉向柔性的又一大客觀因素。

反曲屋面檐口上翹，相對于直坡屋面而言，在矯正屋脊因透視而減低的視覺效果時，也能更大限度地接納陽光（圖2）。其次，屋面凹曲和檐口上翹的形式更有利于快速地排出雨水，《周禮考工記》中即有“吐水疾而霤遠”的記載。李懷塤、湯國華等學者更是將古建筑屋面的凹曲形式與17世紀末于歐洲發現的最速降線相聯系，研究證明其排水快于直坡屋面[7]。對于出檐大多是保護臺基不受侵蝕的早期古建筑來說，凹曲屋面能快速地將雨水排出，有效避免檐口的虹吸現象，是屋面形式的必然選擇。

圖2 曲屋面與直屋面日照范圍對比示意圖

再者，屋面成凹曲狀態后不僅屋頂的重心會下移內偏[8]（圖3），而且整個屋面上瓦作的總體下滑力相對于直坡屋面是減小的[1]。古時，建筑在屋面上多用布瓦覆蓋，布瓦吸水率高，在雨雪過后，待吸足了水分，屋頂重量就會增大，建筑物的安全受到威脅。《漢書·西域傳》記載，漢時琉璃已經使用，琉璃雖不吸水，降雨后屋面荷重不再增加，但琉璃瓦本身就比布瓦更重；宋代時屋面重量就達到100kg/m2，明清時期則約500kg/m2[1]。在這種情況下，采用有利于增強整個建筑屋頂整體性和穩定性的凹曲形式也是必然的。

圖3 曲屋面重心變化示意圖

4 結語

中國古建筑屋頂由剛性向柔性轉變是受時間與空間綜合影響的結果。當重屋、大叉手屋頂結構形式由于其局限性，發展到兩段式，折面屋頂形式，再到出現抬梁式結構時，古建筑屋頂實際已經具備了凹曲的可能性和客觀條件。佛教帶來的曲線審美，道教思想的剛柔并濟、飛升靈動，對建筑屋頂轉向柔性起到了積極的推動作用。唐宋文化一個豪邁粗獷、一個精致閑雅的差異，使屋頂形式進一步向柔性發展。建筑自身客觀的條件，文化背景下人為的積極選擇和凹曲屋面具有的功能性優勢是中國古建筑屋面轉向柔性的重要影響因素。

注：

1法國考古學家與建筑理論家卡特關爾·德·昆西于1803年《埃及建筑史》中提出建筑起源的三個原型：棚屋、洞穴、帳篷。

2葉茨在《中國建筑文獻》中重申萊姆普瑞的觀點：中國屋頂的形象是對杉樹外形的模仿。

3異地起源包括印度起源論和南方起源論，南方起源猜想對于起源地有東南亞和中國南部兩種觀點。

4“角翹”一稱引自賈洪波《中國古代建筑的屋頂曲線之制》一文的提法。

圖片來源：

圖1：根據《楊鴻勛建筑考古學論文集》627—629圖重繪。

圖3：根據筱華《屋面凹曲最速降線及其它》（《古建園林技術》，1992（1）：14-16）重繪。