我的傳統建築薰陶【中西之間】

王鎮華老師中國建築專題的第二堂課:中西主要學術方法的不同。本篇以2006年的南禪寺研究,與大家分享我的心得。(封面照片:王鎮華)

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#采元跟你聊幾句 

我的傳統建築薰陶【中西之間】

王鎮華老師中國建築專題的第二堂課:中西主要學術方法的不同,主要從學術思考/研究方法、人格文化/人權文化、中西建築藝術文化等三個面向進行比較。

我非學術中人,不懂也不想討論政治學,但在自學建築的過程中, 的確深刻感受到爸爸在課堂中所提出的差異。

從小到大陪著爸爸看了許多新舊建築,始終很納悶為什麼傳統老房子的屋頂起翹這麼美,但往往修復或新蓋的仿傳統建築,屋頂就像一頂笨重的帽子,突兀地掛在一個個方盒上,屋頂與建築本身沒有延伸的連結關係,傳統優美「與天相接」的屋脊與屋角起翹只剩下僵硬甚至誇張的斜角,所謂「如翼斯飛」卻再也飛不起來。

2005-2006年在台科大建築研究所旁聽魏浩揚老師的構法課,從立面計畫、鋼構造到木構造,西方清楚完整的架構分析令人印象深刻,大到結構系統,小至接點細部,分類明確有系統,力學之美震攝迷人,也便於實際操作執行。只是,在整個學習過程中,全面接觸的都是西方建築,深覺可惜。我所愛的傳統木構造,不論是在建築格局、系統架構或是細部榫接,各部分都值得深入研究,因此那學期的自選案例分析,我選擇了南禪寺大殿作為研究主題,感謝當時好朋友的加入,有他超強的3D繪圖搭配我的實體模型,才得以解開過程中許多難題。

與南禪寺的第一次相遇

國小五年級的時候,當時爸爸結束在中國為期兩個月的建築考察回台,受邀寫一本給小朋友閱讀的傳統建築入門書。為了瞭解小朋友可理解的程度,他將他所準備的內容先跟我講一遍並錄音存底,然後根據錄音帶整理成文字,再改寫成書。還記得是一個初夏的午後,微風帶來舊家院子裡大樹的香味依然伴隨著印象中當時的氣氛隱約浮現,在窗前成堆筆記資料的書桌旁,父親很有耐心地把每張幻燈片放給我看,並加以解說。

南禪寺木構模型
王鎮華老師拍攝
南禪寺木構模型
王鎮華老師拍攝

米白厚實的牆,溫潤暖紅的木頭,在乾淨的藍色天際下映著簡潔優美的屋頂輪廓線,我說了一句,也是少數在書中出現的一句話,「好漂亮啊!」,這是我與南禪寺的第一次照面,也因著這段記憶中美好的氣氛,而開始了這次的研究。

南禪寺木構案例分析研究過程

從清工部則例切入理解傳統木結構

由於我們對中國建築都不太瞭解,所以一開始我們先閱讀梁思成先生所寫的《清式營造則例及算例》,進一步配合馬炳堅先生的《中國古建築木營造技術》,馬先生簡明易懂的說明,清楚地整理了清工部營造則例,使我們大致能掌握中國建築構造的基本分類與原則,才切入南禪寺,試圖理出它大致的結構邏輯。

從宋代營造法式瞭解文獻中專有名詞

在我們找到關於南禪寺的文獻中,提到很多結構構件的專有名詞是清代所沒有的,因此我們轉向從營造法式註釋中尋找關於這些構件的說明,希望能幫助我們更深入的瞭解,以便之後3D model與模型的製作。

圖面與測量資料的差距

當我們以為大致掌握住結構關係,可以開始建立3D model時,就碰上第一個大難題:我們手上現有的圖面資料、實際照片與測量數據彼此間有誤差,對不起來。首先,光是平面、立面、剖面與實際現場照片彼此間就有不相同之處,而兩張透視架構圖跟照片與平立剖也各有出入,最慘的是,當我們將所有圖面比例統一之後,它們與資料上的測量數據相比對又各自有不同的差距,以致於我們無法判斷數據的正確性。

以材份制定出尺寸

我們研讀的文獻中,清楚指出唐代材份制度已經發展地相當完整,因此在資料各有差距的情況之下,我們決定改用材份制來統整所有手邊的數據與圖面,取得最普遍接近現有資料的數據進行3D繪製。

模型與3D Model交相驗證

各構件尺寸確定,同組夥伴以3D model建出主要架構之後,我開始製作實體模型。由於我希望做出可拆解的模型,因此出於組構上的需要,很自然會更仔細地去研究各構件之間的關係,反覆仔細閱讀現況照片與圖面資料,更清楚地發現其中差異,再回頭請他修正3D,所以整個模型製作與3D model是交相檢驗修正的結果,只希望盡量捕捉到真實南禪寺結構的大氣與美感。

南禪寺木構模型 南禪寺木構模型 南禪寺木構模型 南禪寺木構模型 南禪寺木構模型

必要的補充:自行假設之處

由於唐代構造的相關細部資料不足,因此有些部分,如:柱頭卷殺、斗栱榫接契口、係頭栿與椽子接口等,是以宋代營造法式進行操作;而有些部分是在營造法式裡也無資料可循,因此只能自行假設進行製作。

建廟的收穫

「重力」、「槓桿」與「分散力點」

傳統的老匠人雖然沒有西方那樣龐大清楚的結構力學知識,但是他們將最基本的兩個觀念靈活運用在整個建築的構件關係中:

1.重力:上承下壓
小至斗栱等之間的接榫,大至屋架一層一層的疊放,都是利用物體最天然的本性——重量,一層壓一層,以整個屋頂的重量壓住整個大木結構,層層緊實。

南禪寺木構模型
層層斗拱與木樑交相疊合

2.槓桿原則
不像西方強調獨立構件本身的穩定與可分析性,中國建築是從整體來考量局部,構件無法脫離「相互關係」而進行獨立分析,它強調的是各構件彼此間的力學平衡而達到整體和諧,最清楚的例子就是檐檁、屋角柱頭駝峰、45度斜栱、上層枋(邊樑)、乳栿與金檁下長拱的關係。

南禪寺木構模型
屋角外部檐檁、45度斜栱的關係
南禪寺木構模型
屋角內側屋角柱頭駝峰、45度斜栱、上層枋(邊樑)、乳栿與金檁下長拱的關係

3.分散力點
從駝峰、替木等構件,不難發現大木匠師處處將結構中的單點受力轉化為均佈壓力:F→P‧A,將力的承受單元從單一構件擴大到整個結構體,增加承重能力,這又是一個從整體考量局部的態度。

南禪寺木構模型
支托平樑、金檁枋的駝峰,下部寬大可將重量均勻分散至主樑,同時駝峰將力學的傳遞具體化呈現出來,滿足視覺上美感的需要

柔弱勝剛強

中國建築各構件以榫接方式構築,不用釘子,尤其柱樑之間又是以斗栱承接,每個榫頭都有ㄧ定的變形量,但這看似充滿變形量的不穩定系統,在抵抗外力時,卻相當有效,因為每個榫接頭提供了承受外力時的彈性變位,有效吸收外力衝擊,反而造成整個大結構的穩定,這點在實體模型製作時非常明顯,整個結構層疊到一個程度之後,連大支美工刀直接在上面削切木頭所造成的水平力都可以抵抗,不禁想起老子所謂「柔弱勝剛強」。

南禪寺木構模型

必要結構物件藝術化,呈現力學美感

在西方結構中的斜撐、壓桿到了中國木構造轉化為斗栱與駝峰,除了彈性變位、分散力點等優點外,這些構件的造型本身也將力學的傳遞具體化、藝術化,呈現出明朗大氣的結構美感。

南禪寺木構模型
駝峰
南禪寺木構模型
隱刻駝峰:下層枋:與上層枋同為邊樑,其上有浮雕出栱形,為第三鋪作影栱

小料拼大料

榫接最大的弱點,就是造成斷面的減損,因此在討論結構時,「有效樑深」是關鍵,但古代又受到建造方式的限制,構件大小必須在人力可負載的重量範圍,所以,老匠師們便發展出一套方式來解決這個問題:

1.利用斗栱提供額外支承減少彎矩

2.小料拼大料:用幾根小斷面的構件組成大斷面的結構材,如南禪寺主樑是由四椽檐栿和繳背組成,邊樑是由下層枋、上層枋與壓槽枋組成。

南禪寺木構模型

這樣不但可以解決樑深的問題,在視覺上也造成結構的輕盈感。

如翼斯飛的屋角起翹

中國建築最優美的內凹曲線斜屋頂在現在台灣建築中一直很難被掌握,但從這次模型的操作中,在椽子斜度與跟壓槽枋的搭接揣摩中,大概可以掌握到其中的關鍵了。

南禪寺木構模型
利用金檁、壓槽枋提供支承的斜面斜度差異,來安排轉角起翹大致的曲線斜度。
南禪寺木構模型
微調輕盈之韻味:利用壓槽枋上槽口本身深淺變化所造成的椽子斜度之細微差異,來微調起翹曲線的弧度。雖然金檁與壓槽枋造成的傾斜面看似平緩,但是因為先安排曲線下壓,之後的起翹反而突顯出來,而且感覺輕盈,「如翼斯飛」。

在趙辰老師〈立面的誤會〉一書中,清楚地指出中西方建築的差異,西方建築有清楚的平面、立面、剖面、細部圖說,工程按圖施作,從圖面到施工的邏輯清晰。但傳統建築並非如此,老一代是在口耳相傳、生活與匠藝合一的師徒制中承襲著工匠的「眉角」,在構築中藉由材料的砌築關係生成那如翼斯飛的屋角起翹,它是空間中立體的構成,但當貿然簡化成正立面、側立面等圖面時,很難照顧到隱藏在大木構築中的些微變化,再加上圖面快速流傳複製的特性,無法標註在圖紙上的「眉角」自然落失,便成為一個個僵硬呆板的累贅屋頂。

中西之間——大分與大合

糾纏處應該大分

西方的邏輯思考、理性分析強而有力,他們建立起一套完整的體系,將每個局部都明確客觀地分類解析,以求理解、掌握整體。物理學其實就是最好的說明,為掌握大自然的發展、宇宙的運行,科學家根據無數的觀測、實驗、論證,統整出一套可以描述甚至掌握自然的定律。但有趣的是,這套強而有力的定律,其實是刻意忽略無數變因的一個近似的結果,原因就在於自然有太多不可控制之因素,我們只能將遠小於或遠大於研究目標範圍的變因,視為常數或忽略不計,因此,這是一個以局部清楚來試圖接近整體的架構,它是相對客觀而非絕對客觀。

但在中國,每個局部都是從整體來考量,斗栱就是最好的例子,許多構造與細部的問題,像如何減少樑深?主樑、邊樑與柱子如何搭接?屋頂要如何與柱子銜接?邊樑、主樑到牆面時要如何收尾?視覺上的合理性與美感等等,老匠人以斗栱作為對建築整體的回應處理:它有斜撐的功能,可減少樑斷面;主樑、邊樑突出牆面就以華栱或耍頭收尾,成為斗栱的一部份;一層層以榫卯固定,以斗座承接至柱頭,一方面將屋頂的重量均勻地向下傳遞,避免應力集中,一方面利用屋頂的重量將結構壓至緊實;斗栱在很多結構環節也扮演了構件相互之間槓桿平衡的角色;而它本身的造型忠實地呈現力量傳遞,又兼顧結構美感。

南禪寺木構模型

它所要照顧的是整體的和諧,因此局部相對而言就很難獨立出來分析,就如同你很難計算斗栱本身的結構力學。雖然無法以科學方式建構,但靠著體證傳承,中國建築用一千多年的屹立不搖已證明它自成體系。

另外,中西建築還有ㄧ個基本觀念上的差異,西方建築受宗教影響,強調接近神,重視永恆,所以早期的磚石構造,如現存的希臘神殿等遺跡就是此一觀念下的產物;而中國建築重視永續,木構造透過抽樑換柱的維修更新,不論是大型宮殿、廟宇或民宅,可以延續使用千百年,生生不息,所以傳統觀念中,「蓋房子」是一件上承祖先,下傳子孫,成家立業的大事,其中含有對土地的感情與對宗脈傳承的使命感。

中西這兩種不同的體系本來是可以同時並存、各自發展,但不知何時,西方的理性分析、科學方法逐漸成為唯一正確的體系,而當我們用這套學術架構來檢視自己傳統時又不做徹底的瞭解,草率批判,就產生了嚴重的糾纏,「剪不清,理還亂」的下場,就是將傳統的體系視為模糊落後,終至放棄。

誤解處實有大合

在這次研究的過程中,其實發現中國建築跟西方現代建築在原則上有很多相同的地方:

1.模矩制度
西方非常重視理性、邏輯,強調視覺上比例的精確,如幾何原型、黃金比,一直到科比意提出模矩的概念,他們才將人體比例融入原本純粹理性的比例之中。
中國建築看似繁複的手工雕鑿,一直給人費工費時,尚未系統化的印象,但其實中國的材份制度與西方現代建築強調的模矩化大量生產是同樣的概念。

2.以必要的構件表達結構真實性與美感

3.自由平面
中國很早就是柱樑結構,牆是自由不受結構限制的,也可隨需要做增減。

4.透明性
西方建築用玻璃強調透明性,是屬於視覺上的穿透;而傳統合院建築所傳達的透明性則是行為上的穿透,面對中庭單薄而開敞的落地門、直櫺窗,必要時全部卸下,室內成為半戶外空間,這不僅在精神上與西方現代建築的透明性相同,甚至中國建築更貼近透明的真實性,與自然和諧一體。

5.地方性

西方現代建築強調在地性,用當地的材料、適合當地的氣候、地理環境,發展有地方特色的現代建築;而傳統的四合院正是如此,不管是不同地形、氣候、不同機能(宮殿、廟宇、平房、或鹿港常見的長型街屋),形式可以變化無窮,但格局都是合院。

本篇以2006年我們的南禪寺研究報告為本,特別感謝王鎮華老師推薦南禪寺並分享心得、論文及照片,李乾朗老師提供文獻資料,以及魏浩揚老師永遠最熱情的討論。

參考文獻

  1. 〈唐代佛光寺大殿——中國建築的成熟與典範〉,王鎮華
  2. 〈廟宇的空間組織——以山西五台山的廟宇為例〉,王鎮華
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  4. 陳明達,中國古代木結構建築技術  戰國–北宋,文物出版社
  5. 陳明達,營造法式大木作研究。
  6. 梁思成,營造法式註釋,明文書局。
  7. 梁思成,清式營造則例及算例,明文書局。
  8. 馬炳堅,中國古建築木營造技術,科技圖書股份有限公司。
  9. 趙廣超,不只中國木建築,三聯書店(香港)有限公司。