構木為巢：傳統建筑大木作構造語境下的數形思維

楊黎

（湖北大學 藝術學院，湖北武漢 430062）

用“數”來量化和表征事物的哲學，這一傳統由來已久，從古希臘的畢達哥拉斯學派開始構建關于“數”的本體論，到近代的勒內·笛卡爾將“數”提升到“數字演繹”的方法論高度，皆認為，數學是其他一切科學的理想和模型，對后世的哲學、自然科學的發展起到了巨大作用[1]。 托馬斯·霍布斯將笛卡爾“數”的方法論進一步延伸， 認為一切物體都在按照必然的因果規律運動，這種以“數”為基礎的規律性會喚起特殊的知覺現象、知識和感情[2]。

早在古羅馬的中世紀時期， 大學的學科教育設置有“文科七藝”，分別包括語法、修辭、邏輯、算術、幾何、音樂和天文，這“七藝”通過其共同的“調制”而合并入“文科”教育。所謂“調制”，被認為是數形思維的可感知形式，即將抽象的數字化“編號”轉化成各類可被識別的具象形式，如數列、音階、符號、基數、維度、標號、量度等。概括來說，數形思維就是以數為基礎的形態演繹機制。

如果將其置于建筑大木作營造的語境中， 這種“調制”則轉化為某種基于標準單元的既定構造形式， 它意味著建筑的布局形態必須以毗連的矩形單元為基礎。顯然，這里涉及兩個抽象語義：“數”（標準單元）與“形”（既定構造形式），在建筑體系營造中，抽象的“數”與“形”在數形思維的設計運作下轉化為落地化的梁架結構與造型語言。那么，如何從數形的角度去感知建筑， 或者說數形思維方式是如何在建筑設計語境中體現呢？就建筑構造體系而論，其設計可行性需要提供足夠準確和穩定的結構參數， 這些參數指標均來自經過反復驗證過的工程技術原則。但是， 如位于英格蘭威爾特郡的史前文化神廟遺址——巨石陣建筑，由于其受到度量、工具、技術等方面的局限，無法實現標準化調制的既定構造，導致它的形體象征性地覆蓋了其結構性， 就不能將其歸類于是以數形為基礎的建筑物設計（圖1）。 延伸一步看，這種數形思維的限定性意味著，以木料為主的木作體系相較于石質結構而言， 其數形思維的運作就更具可行性與操作性。德國建筑學者W.霍恩對此曾經有過表述， 他說：“積木化設計是最久遠時期北方木制建筑物的一個固有特征。 用木材建造的德國房屋的堅固性， 要求它的那些支承柱必須在頂部被連接起來； 這些木料將房屋的空間縱向分成有組合式次序的木框架結構的開間。 ”[3]

圖1 非數形思維與數形思維的比較示意

對于這種積木化結構的數字算法， 基本上是遵循著某類純粹的數學原理。例如，一塊按最小標準單位來分割格架的大的長方形空間， 其邊長的標準單位的數目， 是所有較小標準單位相應數目的準確倍數。 這意味著，設想 a1、a2、a3 分別代表著各組成單元的相應邊長，那么按照單調遞增序列的數列關系，a1、a2、a3…a（n）之間就建立了一種由整數組成的序列關系。 據此，從整體上看，建筑的木作體系中的數列方式，會直接影響到其平立剖面的構成形態。不僅如此，甚至于歷史上諸多建筑造型的風格衍化，在一定程度上亦可看作是基于某類算制的數形思維演繹過程。 如此一來，數形思維與木作架構之間，達成了相互制衡的動態調整關系， 因而可推演出更多的技術與功能相互匹配的使用空間， 各類秩序井然且靈活多變的空間組合式樣均可依此衍化、派生。

由此表明， 建筑架構中最基本的數形思維運作機制， 必然是與建筑的基本空間單元相匹配的。 這樣，單元化的空間就可以根據實際建筑功能的需要，以數列的增減形式實現按比例的放大或縮小， 這有利于在其空間邊界處靈活增補、 替換某個任意的斷口，而不破壞其架構體系的整體性與協調性。這一點恰如其分地體現在中國傳統“構木為巢”大木作體系的造型語言中。 下面分別從傳統木構建筑的屋頂形制、空間構成、平面布局三個方面，對其“構木為巢”體系中的數形思維進行梳理解讀。

1 “構木為巢”屋頂形制的數形思維

《說文解字》中釋“巢”曰：“鳥在木上曰巢，在穴曰窠。 從木，象形。 凡巢之屬皆從巢。 ”[4]古時的“巢”源于鳥在木上建巢的形象，是一個從“木”的象形字，這意味著在古時，凡建“巢”則與“木”相關，如其小篆“”的字形所示意的，正是一個下方由三個木頭支架起的一個形似“穴”的庇護之所，因此，對于古人而言，所謂“巢”，其引申之意即安身樂業之“宅”。 隨著聚居生活與生產方式的演變推進，古人對“巢”的安身功能賦予了更多方面的需求， 不再僅作為庇護之所，還有如成員聚集性、結構堅實性、家庭隱私性、裝飾審美性等。 于是“巢”的形象向“宅”的功能發生了實質性的演變， 這也是當時的社會生產力推動了生活方式的分化所產生的必然結果。 正如我們如今所看到的傳統民居建筑，與“”的構造相似，其建筑造型包括屋頂（上分）、屋身（中分）、臺基（下分）三大部分。

在兼具力與美的結構體系支撐下， 高高托舉著的是構木為巢的“上分”——屋頂，它作為建筑立面最頂端的視覺中心， 在中國傳統建筑大木體系中發揮著極為重要的統帥作用。 隨著古代社會的歷史變遷與經濟發展， 傳統建筑的屋頂形制表現出明顯的程式化色彩，并逐步走向成熟與定型。 一直以來，屋頂形制在建筑營造中有著嚴格的規制要求，從造型、材料、色彩、體量，到裝飾、裝修等，已然形成一系列嚴密的屋頂等級序列。當然，這并不意味著民居建筑屋頂都是定制性的，相反，由于各地存在著地理環境的條件差異， 屋頂的構造必然是與其建筑大木結構保持高度的協調統一。隨著地勢與生態環境的變化，會影響到大木構架的交接起落， 此時屋頂的形制與構造必然要適時、靈活地加以調整，以實現與大木結構相互對應的最佳狀態。

根據典籍所記載的中國傳統建筑營造制度，傳統建筑屋頂的基本型包括廡殿、懸山、歇山、硬山和攢尖這5 種，在這5 種基本型的構造基礎上，相繼派生與衍化出其他諸多形制，如重檐廡殿、重檐懸山、重檐歇山、卷棚、盝頂、萬字頂等屋頂形態。這5 種基本型雖然造型各異，特征鮮明，但實際上都是在嚴明的程式化體系中穩中求變，彰顯特質又和諧統一，這是一種以數形思維為基礎的建造美學， 呈現出中國傳統建筑極具視覺表現力的第5 立面——屋頂。

“庇”和“脊”是傳統建筑屋頂的兩大構成要素。“庇”在《說文解字》中的釋義是：“庇，蔭也。 ”在早期的甲骨文、金文中代表著屋頂或屋墻的形象。 可見，自古以來“庇”就含有遮蔽、覆蓋的含義。作為屋頂構造的基本要素，“庇”就是通常所說的屋面。 上述的5種屋頂基本型，均與“庇”要素密切相關，可以說“庇”在很大程度上影響到屋頂的整體形象與構造方式。以傳統建筑中典型的歇山頂為例， 它是由4 面庇與9 條脊所構造，4 面庇就是4 個方向的屋面，9 脊分別包括1 條正脊、4 條垂脊、4 條戧脊。“脊”作為整座建筑的脊梁，是屋頂中最具結構特征的線型，在傳統建筑營造中往往作為重點表現部位， 在力度中傳達出美感，在轉折中展示形體，承擔著文化、藝術與技術的多重價值，向來備受重視。傳統建筑屋頂的5 種基本形制，均源于脊與庇在交界、疊加、相交、增減等組合構成中。 屋頂構造雖然展現出多樣態的造型特點， 但均是統一在中國傳統建筑屋頂等級制度的標準范式中，并以算制嚴明的大木作制度被悉數記載、推廣傳承，而且每一種屋頂形制都有其相對應的算制與法式，不能隨意僭越或混淆，這在喻皓的《木經》、李誡的《營造法式》、姚承祖的《營造法原》、清工部的《工程做法則例》等建筑典籍中均有專類的記述。

2 “構木為巢”空間構成的數形思維

2.1 平面的空間形態

其一，以“間”為單元，這里的“間”單元與空間的“間”有所區分，它是指兩架梁枋之間的空間。以一座民居單體建筑為例，其總平面的規模大小，主要是取決于兩個數值，一是面闊方向的“開間”數量，二是進深方向的“間”的架數。按照營造規制，一般性建筑的開間取單數（亦稱“陽數”），如1、3、5、7、9 不等。 9 屬于最大陽數， 因此9 開間往往作為建筑營造的最高規格，主要是用在高規格的官式建筑或宮殿建筑，而在民間是不允許建造9 間架的建筑。其二，以“間”為架數， 依據所使用的檁條數量來確定， 每一檁為一架，檁與檁之間所測的水平距離稱為“步架”。在平面的空間形態中，除了室內梁架的間，向外延伸出的空間稱為“出廊”，根據建筑不同的延伸方位，可以細分出“前出廊”“前后廊”“周圍廊”三種。 不同架數的面闊開間，以及不同方位的出廊形式，共同構成了規模不同、等級有別、規制合宜的建筑空間形態。

2.2 剖面的空間形態

剖面形態較為復雜，作為木構體系的結構示意，剖面形態可反映出檁條的數量、出廊的方式、舉架的高低，以及梁架的組合方式等。 一般來說，檁條數量越多，建筑進深就越大，舉架也就越高，因此不同的舉架高度與靈活的出廊方式，可以組合成種類繁多、形態各異的梁架體系。中國幅員遼闊，地勢環境的差異性對民居建筑木構營造的影響非常大， 不同區域的木構架建筑，其剖面形態不盡相同，各有特點。 例如：江南地區帶有廳堂的傳統建筑，其進深主要是分成三個部分，根據廳堂前、中、后部的方位，可以依次劃分出“軒”“內四界”“后雙步”的三種空間形態。 另外，民居廳堂的梁架常常還附帶“草架”，可見剖面形態不拘一格，因地而制宜，具有相對靈活的構成特點。

2.3 立面的空間形態

“凡屋有三分，自梁以上為上分，地以上為中分，階為下分”，這是北宋時期的建筑匠師喻皓在《木經》中對于建筑立面的劃分——“三分”之說[5]。《木經》中指出， 一座房屋的建造體系可劃分為三個部分：“上分”就是屋頂，“中分”就是屋身，包括墻體、立柱和外檐裝修，“下分”就是臺基，這三個部分的連接組合形成一個房屋的結構空間， 從外觀上營造出一個整體的建筑立面形態，至清代，匠作們將這種“三分”體系稱為建筑的“三停”。 中國傳統建筑基本上都是遵循“三分”之法進行營建的，是一種以土木作為主要建筑材料，以木構架為主要承重結構的構筑方式。一座房屋的“三分”之制，不僅是形式上的概括，它實際上也是對古代建筑營造理念的精簡表述，從“下分”的臺基起始，到“中分”的屋身結構，再到“上分”的屋頂形制， 各自以其不同的方式承擔著對整座建筑木構體系的建構與維護。臺基，用于夯實土木墻體與抬升柱體構架，并防止地下水系、雨水沖擊對土木構件的侵蝕；挑高探出的屋頂，不僅可以排泄雨水、遮陽避雨，還可以起到防護屋身的木構部件、土坯墻體和保護臺基的重要作用。不僅如此，屋頂以其獨特的審美性和象征性， 成為中國傳統建筑中最富表現力的立面造型語言。

從秦漢到明清，中國木構架建筑體系，經歷了逐步走向程式化的演進過程，并形成了一整套極為嚴密的建筑營造法式。 這不僅反映在各時期的官式建筑營造上，即使從目前現存的多數古代民居建筑來看，基本上也都是在遵循既有營造規制的基礎上，因時、因地而隨宜建造的，這種穩中求變的數形思維特征，是中國建筑營造得以薪火相傳、歷久彌新的特色傳統。

3 “構木為巢”平面布局的數形思維

在構木為巢民間建筑的衍化進程中，“一堂二內” 作為最基本的空間布局形式在民間建筑營造中的數量眾多， 它廣泛分布于大江南北的地方民居聚集地。自西漢時期起，“一堂二內”的建筑布局就已經在民間普通住宅中得以普及化。《漢書·藝文志》中記載西漢名士晁錯在招募移民以營建城邑時， 指出要先為其營造安家之所，并修筑“家有一堂二內，門戶之閉，置器物焉”的居住環境，以實現“民至有所居，作有所用”的安居樂業，這表明“一堂二內”這種民居形制， 早在西漢時期就已是當時平民住宅的一種通行樣式[6]。 另見《說文解字》中釋“房”曰：“房，室在旁也”。段玉裁對此注釋：“凡堂之內，中為正室，左右為房，所謂東西房也”，依據注釋，傳統民居中的“正室”往往置于“堂”的后方。另見清代的李斗在《揚州畫舫錄》中指出：“正寢曰堂，堂奧為室，古稱一房二內，即今住房兩房一堂屋是也”[7]。 李斗認為， 古時通行的“一堂兩內”實為另一種格局——“一明兩暗”式。 李斗所說的是一種三開間的平面布局， 是典型的兩間房加一間堂屋的住宅格局， 這在北方民居中非常多見，通稱為“一明兩暗”格局（見圖2)。

圖2 “一堂兩內”民宅格局示意圖

據此，侯幼彬在《中國建筑美學》中指出，三開間的“一明兩暗”形制，實際上是一種源遠流長，具有廣泛適用性的建筑形制。 作為早期傳統建筑的布局形態， 在陜西西安出土的仰韶文化時期半坡遺址中就已初具雛形；至西漢出土的銅屋，東漢的明器與畫像磚上的居住場景， 也清晰展示出西漢時期民宅建筑的三開間形制； 再到秦漢時期木構架體系的完善成熟，三開間布局的民宅建筑更是常見[8]。例如，洛陽出土的北魏寧懋墓中的石室，就是典型的長方形，帶懸山頂的三開間房屋；另外，石室的內外墻壁上，還刻有一幅幅帶有院落的住宅圖景， 生動地再現了北魏時期以正房為中心、兩座廂房為輔、以庭院作圍合的三開間宅院形象[9]。 不僅如此，《唐六典》典章制度中明文對建筑間架所作出的等級限定， 其中三開間布局是當時推行面最廣的住宅形制：“六品、 七品以下堂舍，不得過三間五架，門屋不得過一間兩架……庶人所造房舍，不得過三間四架，門屋一間兩架，仍不得輒施裝飾”[10]。由此可見，三開間“一明兩暗”式是當時建筑營造中明智而理性的選擇， 既適合獨立式住宅的單一布局，也適合帶有庭院式空間的組合布局。

4 結束語

數字、度量、重量之間的相互制衡，無形中促成了傳統木構建筑的構造法則， 其中有純粹的數字演繹現象，也有復雜的人文社會縮影，而且二者從來都是相互交織的， 這一點充分地反映在歷代傳統建筑的形態更迭中。 —旦某種數形思維的調制得以成為主流，它就會生成自己的美學標準，對于這一點古希臘哲學家奧古斯丁曾經指出， 內在的美來源于度量和數字中的統一與重復， 這是由于數是萬物生成的基本原則，也是人們辨認各種形式的存在，對數字符號屬性的認同理解形成了人們對形式美的感知，正如對量度、形式和秩序的綜合感官體驗，均是以數性為認知來源。 如果我們從建筑木作體系的構造語境中來看，這種數形思維確實是其存在的基本法則，它既是建筑空間體量的營建基礎， 也是木構建筑美感的經驗來源。

綜上所述， 從建筑大木作體系的一般性造型語言來看，無論是其線性化的屋頂形制，度量化的空間形態，或是組合式的布局形態等，基本都是以一個標準化單元作為其結構造型的基本單位， 作為形制衍化中的設計起點，隨著數與形在尺度、法式、算制中的權衡、演繹，逐步構建出一座建筑物的穩中求變、主次分明的全幅形象，于是，數形思維與建筑造型之間建立起了緊密的共聯性。正如梁思成所說的那樣，“誠實的來裝飾一個結構部分，而不肯勉強地來掩蔽一個結構樞紐或關節，是中國建筑最長之處”。 古代匠師對構造與形式邏輯的精心推敲， 對實用功能與裝飾寓意的充分權衡， 將帶有技術理性的縝密思維與傾注情感的理性創作，合而為一。傳統“構木為巢”建筑的大木作造型語言， 就是在功能技術與造型形式的反復權衡中，不僅消解了它們之間的結構難點，還創造了極富張力的藝術形象， 以生動形象的氣韻烘托出建筑的數形邏輯與禮制秩序， 這是完全不同于西方建筑的磚石體系偏重以體量去強化建筑儀式感的思維方式。