第十节 砖、瓦、石结构的设计

第十节 砖、瓦、石结构的设计

首页休闲益智飞砖更新时间:2024-08-02

一、柱础石的设计

柱础石是古建筑支承木柱,在木柱下垫着并部分或全部高出地坪的基石,又称柱础、鼓磴、磉石,一般用青石、花岗石或其他地方石材等加工而成,它的作用主要起传承上部荷载并避免碰坏柱脚,且能有效地防止地面湿气上传腐蚀木柱。较常使用的形式分部分在地坪以上和全部在地坪以上两种。

①部分在地坪以上的柱础石,如圆鼓镜、方鼓镜(与地坪在同一标高的称为柱質)、高低柱顶(用于嵌入墙内柱)、联瓣柱顶(两个柱础相连)等。

②全部在地坪以上的有鼓蹬、平柱顶等。

常见的柱础石如图3-64所示。

图3-64 柱础石

图3-64所示做法中,其表面常做成各种雕饰,也有在鼓镜上加上雕有仰覆莲花、鱼龙花草、巴拿马纹饰等各种形状雕饰的石墩,造型非常丰富,也有不加任何雕饰的做法。南方多雨地区为避免潮湿保护柱脚,做较高的柱础,在鼓形柱础石下加多层石座或须弥座。为使柱子与柱础石有牢固的接触,将柱下端做榫头,在柱础石面的中心位置做成柱窝,或都做成凹槽插入圆铁销,也有将柱础石打透榫眼插铁扦子的。

(一)传统做法

1.宋制柱础石的规格

宋《营造法式》卷三述“造柱础之制,其方倍柱之径(谓柱径二尺,即础方四尺之类),方一尺四寸以下者,每方一尺厚八寸。方三尺以上者,厚减方之半。方四尺以上者,以厚三尺为率。若造覆盆,每方一尺,覆盆高一寸,每覆盆高一寸,盆唇厚一分。如仰覆莲华,其高加覆盆一倍”。此述说明了以下三种柱础尺寸。

(1)一般方鼓磴的尺寸 其直径按2倍柱径,当方径在1.4尺以下者,其高按本身方径的0.8倍;方径在3尺以上者,其高按本身方径的0.5倍;方径4尺以上者,其高以不超过本身方径的0.5倍为原则。

(2)覆盆柱础石的高 按方径尺寸的0.1倍计算,盆唇边厚按0.01倍计算。

(3)圆弧形盆状鼓磴的高 按方径尺寸的0.2倍计算。

2.《营造法原》柱础石的规格

《营造法原》在第一章述:“柱下常设鼓磴,其形或方或圆,鼓磴之下填石板,与尽间阶沿相平称磉石”,在石作章述:“鼓磴高按柱径七折,面宽或径按柱每边各出走水一寸,并加胖势各二寸。磉石宽按鼓磴面或径三倍”。鼓磴高为0.7倍柱径,面宽出柱径1寸,腰鼓出2寸。

3.清制柱础石的规格

清《工程做法则例》卷四十二述,大式建筑“凡柱础石,以柱径加倍定尺寸,如柱径七寸,得柱础石见方一尺四寸。以见方尺寸折半定厚,得厚七寸。上面落鼓镜,按本身见方尺寸内每尺做高一寸五分”。卷四十五述,小式建筑“凡柱径七寸以下,柱础石照柱径加倍之法,各收二寸定见方,如柱径七寸,得见方一尺二寸。以见方尺寸三分之一定厚,如见方一尺二寸,得厚四寸”。因此,清制柱础石的直径,大式建筑按2倍柱径,石厚按0.5倍石径,如果上面要做成鼓镜形,其高按0.5倍石径。小式建筑按2倍柱径减2寸,厚按1/3石径。

以上三种做法列于表3-9,以便比较。

表3-9 柱础石低于地坪部分尺寸做法比较表 注:D为柱径。

综上所述,硬山和悬山的做法为:小式建筑为2倍柱径减2寸,厚与檐柱径相同;大式建筑方形柱础石的宽度为檐柱柱径的2倍。凸出地面的部分称鼓镜,一般为圆形,称为圆鼓镜,也可随柱形,如方柱下用方鼓镜,鼓镜的直径或方柱边长为柱径的1.2倍,高为柱径的1/5(即鼓镜高出地面一般为0.2倍柱径)。这些石构件的加工精度,要求达到二遍以上剁斧等级。带鼓镜的柱础石与在地坪上的古凳如图3-65所示。

图3-65 带鼓镜的柱顶石与在地坪上的鼓凳

(二)现代做法

现代做法中因为柱子多为钢筋混凝土材料,所以不存在柱根防腐的问题,柱顶石只是为了满足古建筑外形需要,所以柱础多用混凝土或砂浆按照传统做法做出,表面剁斧;还有的将石质柱础石中心挖空直接将柱子穿下去做成套柱础,另外还可根据尺寸到石材市场采用加工的大理石或花岗岩的石套。 其外观形式如图3-66所示。

图3-66 石套

二、墙体的设计

(一)山墙的设计

山墙的形式多种多样,按砌砖的高度分为两种,一种是露檐出围护,它是将砖墙体砌到山檐枋下皮,让枋木显露于外的一种做法,如图3-67(a)所示;另一种是封山型围护,它是指将砖墙从下而上,一直砌到山尖,整个山面全部为砖砌墙体,如图3-67(b)所示。按建筑的外观形式,山墙分为硬山和悬山,硬山又有硬山尖和封火墙之分,悬山则有五花山和挡风板之别。

图3-67 山墙按砌砖的高度分

1.硬山尖形式

硬山尖山墙分为上身、下肩、山尖三部分,硬山各部名称等参见图3-68。

(1)山墙上身 上身是指下肩与山尖之间的部分,墙厚较下肩墙面的外皮退进一个距离,称为“退花碱”,花碱尺寸一般为0.1~0.17倍砖料厚。

墙身砌筑可较下肩降低一级,可为丝缝墙、淌白墙或糙砖墙;还可采用“五进五出”的丝缝墙做边,中间为糙砖墙抹灰做法,如图3-68和图3-69(a)所示。

(2)山墙下肩 下肩是指台明以上1/3檐柱高的部分,墙厚以柱中线为界分为里包金和外包金,其中大式建筑里包金按0.5倍山柱径加2寸或6cm,外包金按1.5~1.7倍山柱径;小式建筑里包金按0.5倍山柱径加1.5寸或5cm,外包金按1.5倍山柱径。如图3-69(b)所示。

下肩墙体一般采用标准较高的干摆墙、丝缝墙或淌白墙,转角部分一般采用角柱石加固,如图3-68所示。

硬山山墙大样图如图3-69(b)所示。

图3-69 五进五出大样及硬山山墙大样图

(3)山墙山尖(悬山部分参见木作部分) 硬山建筑的山尖一般与上身部分做法相同(但不能做糙砖墙心),在尖顶博风砖下要做有突出墙面的拔檐砖线,以拦截雨水直流墙面。拔檐砖有的称“托山混”“随山半混”,一般采用二皮砖,突出墙面的尺寸略小于砖厚。

拔檐之上为博风(包括博风尖、博风砖、博风头),根据材料不同分为砖博风和琉璃博风。琉璃博风为窑制品,与琉璃瓦屋面配合使用。砖博风是用方砖进行加工贴砌或用条砖卧砌。

硬山山墙山尖的式样、用途及脊中分件的名称如图3-70所示。图3-70(a)所示尖山式用于有正吻的大式建筑以及用于清水脊、皮条脊做法的小式建筑;图3-70(b)所示圆山式用于垂脊为罗锅卷棚做法的小式建筑;图3-70(c)所示天圆地方式用于垂脊为罗锅卷棚做法的大、小式建筑,为官式做法;图3-70(d)天圆地方式地方做法及影壁做法;图3-70(e)、(f)的铙拔式与琵琶式用于垂脊为罗锅卷棚做法的小式建筑,为地方做法。

图3-70 硬山山墙山尖的式样

2.封火墙形式

封火墙形式常用于南方民间和园林的硬山建筑山墙,控制尺度如图3-71所示。

图3-71 封火墙

(1)三山屏风墙(二阶) 它的山尖部分以檐口线(可按抱头梁顶)为界向上是屋脊瓦顶山墙。墙高分成两阶或三阶,阶高以桁檩顶线[图3-71(a)中②、③线]作为阶墙顶线;阶墙边线按檐口线[图3-71(a)中的A线]和底层梁端[图3-71(a)中B线]取定。墙顶做成屋脊瓦顶和直线砖檐形式[图3-71(a)剖面图所示]。这种形式具有民间特色,并可有效阻隔火灾的蔓延。

(2)五山屏风墙(三阶) 把前后墀头墙进深分作五份半,中屏风占一份半,中屏风檐口距屋脊底高约四尺半,其余高可均分或使中屏风稍高。五山屏风墙山面比例尺度,如图3-71所示。

3.五花山、挡风板山墙

悬山建筑山墙的山尖,因为有悬挑顶遮挡,为节省用料,一般常采用五花山做法,还可采用挡风板做法,但也可以直接将砖墙体直砌到屋顶。墙体尺寸与硬山建筑相同。

(1)五花山做法 是将砖墙体砌至木构架的横梁及瓜柱范围,使梁的两端和瓜柱暴露在外,木材表面的涂漆与墙体颜色的对比,使山面别具一番风格,并具有很好的通风效果,如图3-72(a)所示。

(2)挡风板做法 是将砖墙体砌至木构架大梁下,对木构架的梁柱间空隙,钉以木板以遮挡风雨,如图3-72(b)所示。

这两种做法比较适合南方热带潮湿地区。无论哪种做法,在砖墙体的顶部应做有突出的拔檐,以阻截雨水直流,并在拔檐砖上做出向外倾斜的“签尖”,如图3-72(c)、(d)中剖面所示,以利淌水。

图3-72 五花山、挡风板山墙

4.砖博风

博风是仿古建筑人字屋顶两端,沿山墙山尖斜边所做的装饰,用木板做的称为博风板,用砖料做的称为砖博风。

砖博风根据砌筑工艺分为方砖干摆博风和灰砌散装博风,如图3-73所示。

图3-73 砖博风

方砖干摆博风是用尺二砖、尺四砖、尺七砖、三才砖(即按尺二或尺四的一半)等方砖进行加工,精心摆砌而成。而灰砌散装博风是除博风头用方砖砌筑外,其他均用普通机砖或蓝四丁砖层层铺筑灰浆砌筑而成,一般为三皮砖。

5.墀头

墀头是硬山建筑山墙在前檐延伸部分的墙垛(相当于现代山墙转角处的墙垛),又称为腿子,与山墙一样分为三部分,即下肩、上身、盘头(图3-74)。其中下肩和上身做法与山墙相同,以便连接为一个整体,而盘头部分需重点装修。

图3-74 墀头图

(1)墀头的平面设计尺寸 墀头的长度可按下式计算:

墀头长度=下檐出-台明小台-下肩花碱

式中 下檐出——按0.8倍上檐出设计;

台明小台——按0.4~0.8倍檐柱径取值;

下肩花碱——按0.1~0.17倍砖料厚取值。

墀头厚度以山墙外包金尺寸向里加1寸即可。

(2)盘头 盘头是墀头的梢尖部分(又称为“梢子”),它是连接山尖的正面部分,它的做法具有很强的装饰性,盘头做法如图3-75所示。

南方称墀头为“垛头”。《营造法原》在第十三章述:“垛头墙就形式可分三部,其上为挑出承檐部分,以檐口深浅之不同,其式样各异,或作曲线,或作飞砖,或施云头、绞头诸饰。中部为方形之兜肚。下部为承兜肚之起线,作浑线、束线、文武面等,高自一寸半至二寸。自墙而上,渐次挑出”。如图3-75(c)所示,上部为三飞砖(即三层砖,层层挑出),中部为兜肚砖(即由一块大方砖雕刻线槽而成),下部为承托砖文武面(半凸半凹弧面)和浑线砖(半圆弧凸面)。

盘头有六层盘头或五层盘头做法。六层盘头的砖构件名称,由下而上为:荷叶墩、半混、炉口、枭砖、头层盘头、二层盘头,再上就是戗檐砖,如图3-75(b),五层盘头较六层盘头少一炉口砖。

图3-75 盘头

盘头挑出尺寸依砖料规格有所不同,各层挑出大致参考尺寸如下。

荷叶墩:1.5寸(4.8cm)一般取4~5cm。

半混:为0.8~1.25砖本身厚,一般取5~6cm。

炉口:出檐要小,为0.5~2cm,一般取 1~2cm。

枭砖:1.3~1.5砖本身厚,一般取7~9cm。

头层、二层盘头共出檐:约1/3砖厚,每层约出檐1/6砖厚,一般取3cm左右。

戗檐砖上口搭在连檐里口,下面置于盘头上,且扑身角度约为20°,结合扑身外斜线,与两层盘头的上棱能连成一斜直线为最佳。

如用挑檐石,将挑檐石的端面加工成近似盘头形状,不做枭、混、炉口这三层,出檐可按1.2~1.5本身厚,后尾到金柱中。

墀头的要求和槛墙一样,要求上档次,一般都是清水墙,所以要根据砖的大小进行计算,现举例说明如下。

【例】 小式建筑的柱径D=25cm,外皮用小停泥砖(28cm×14cm)砌筑,下肩碱干摆,丝缝上身,里皮红机砖,下肩无花碱。试计算墀头平面各部位尺寸。

【解】 预估:里包金:0.5D=0.5×25=12.5(cm)

外包金:1.5D=1.5×25=37.5(cm)

墀头宽:40cm(外包金 1寸)

墙厚:12.5 37.5=50(cm)

外用小停泥砖宽14cm,则50-14=36cm,将36cm调整为36.5cm,再加上1~2cm的灰浆,定为38cm,砖墙厚38 14=52(cm)。

上身退花碱0.5~0.8cm(干摆、丝缝),则:

里包金为12.5cm;外包金:52-12.5=39.5(cm)

墀头宽:39.5 3.2=42.7(cm)≈43cm

此时,考虑小停泥砖看面宽度为13cm(加工砍净),余43-13=30(cm)或42-13=29(cm),不合适,需调整。

调整方法:停泥砖长(砍净)按27cm考虑,差2~3cm,故有27 13=40(cm)。

①加大外包金,使墀头宽50~52cm,即外包金再增加8~10cm,但墀头太宽,墙也会跟着增厚,不可取。

②墀头定为40cm(狗子咬为13cm 27cm),则外包金需要减2~3cm,砖宽14cm不能减,则应向里包金移动2~3cm,里包金由12.5cm变为12.5 2.5=15(cm),外包金为39.5-2.5=37(cm),这样一来,在外包金外加金边3cm,则有墙厚55cm,墀头为40cm,里包金为15cm,外包金为37cm。

小台阶的确定:上出3/10,柱高为3/10×280=84(cm),减去连檐、雀台,84-9=75(cm)。

下出2/10,2/10×280=56(cm),上下差为75-56=19(cm)。

梢子为六盘头,出挑尺寸为:荷叶墩为4cm;混为5~6cm;炉口为1~2cm;枭为7~9cm;两层盘头为3cm;戗檐,因博风为尺二方砖,尺寸为37cm,减去连檐高7cm,等于30cm,戗檐扑身假定20°(如为30°,则出30°的一半),则戗檐出檐约10cm。

故,总共4 5(6) 1(2) 7(9) 3 10=30~(34)(cm)

6.廊心墙

有廊硬山建筑的房屋前檐,除有槛墙和墀头外,还有廊道两端的碰头墙,该墙体根据廊道使用功能不同分为做有门洞和不做门洞两种,做有门洞的称为廊门桶子,不做门洞的称为廊心墙。

(1)廊门桶子 廊门桶子根据门洞尺寸做成门框,称为吉门,在吉门的洞顶上,用加工的砖件砌成落堂心框,在木构架抱头梁和穿插枋之间的空隙用有雕刻的花砖进行镶砌,如图3-76(a)所示。

图3-76 廊门桶子、廊心墙

(2)廊心墙 廊心墙为廊道端头之堵头墙,同山墙一样分为下肩、上身和三角部分。下肩做法与山墙做法相同。上身可以采用落堂心做法,也可采用糙砌抹灰做法,如图3-76(b)所示。三角形部分称为“象眼”,可做清水墙勾缝,也可进行抹灰。

(二)前檐墙的设计

槛墙是指前檐部分槛窗、枫槛、木榻板之下的矮墙,如图3-77所示。槛墙因其所处位置,在正立面上人们视线最容易看到的地方,相当于门面的招牌,所以要求较高。一般设计为大、小干摆,丝缝等。

图3-77 槛墙位置图

(1)窗下槛墙高度 隔扇门高的4/10,再减去风槛、榻板的高度,或按3/10檐柱高(用于先定槛墙高时用)。

(2)槛墙厚度 从轴线(一般轴线选通过柱中)开始,可里、外包金相等,均为0.5倍檐柱径加5cm(一般控制不小于柱径),如图3-78所示。

图3-78 槛墙大样图

(三)后檐墙的设计

后檐墙是围护结构,一般小式建筑或三间以下房屋的后墙多采用砖砌墙体到顶结构。常用的后檐墙体有两种做法:一是将墙体只砌到檐枋下皮,收头砌成避水的签尖和拔檐,让后檐枋、梁头等暴露于外,这种墙体称为露檐出,又叫老檐出;二是将墙体一直砌到屋顶,将后檐枋、梁头等封护在内,这种墙体称为封护檐,又叫封后檐,如图3-79所示。

图3-79 后檐墙

后檐墙的整个墙体分为下肩和上身两部分,其分界线应与山墙一致。

1.墙长

按开间距离,两端在内侧砌成八字与柱连接(或不做八字,穿柱皮)。

2.断面尺寸

外包金为1.5~1.7倍檐柱径,里包金为0.5倍檐柱径加1.5~2寸,可参照山墙大样图做法,如图3-79所示。

3.檐口做法

简单的三层及以下的砖檐有直线檐、抽屉檐、菱角檐、鸡嗉檐等三挑砖砖檐。

(1)直线檐 直线檐是指檐口挑出的砖砌成一水平横线,檐口砖不做任何加工,是最简单的一种檐口做法,一般只有两层,如图3-80(a)所示。

(2)抽屉檐 抽屉檐有三层挑砖,中间一层用条砖或半宽砖按间隔空隙砌筑,如同抽屉形,如图3-80(b)所示。

图3-80 简单的三层及以下的砖檐

(3)菱角檐 菱角檐也为三层挑砖,中间一层用斜角砖,斜角向外砌筑,如同菱角,如图3-80(c)所示。

(4)鸡嗉檐 鸡嗉檐也只有三层,将中间一层砖加工成弧形(称此为半混砖),如同鸡嗉,如图3-80(d)所示。

复杂的砖檐一般指有四层以上即四挑砖以上的砖檐。冰盘檐就是其中最优美的砖檐之一,冰盘檐是指砖砌檐口的花纹形式有似冰裂纹形,一般分为细砌冰盘檐和糙砌冰盘檐。其中细砌是指使用经过细磨加工的砖;糙砌是使用未经细磨加工的砖。

冰盘檐根据挑出的层数分为四层至八层,每层砖依其形状冠以不同名称,如图3-81所示。

图3-81 冰盘檐

4.砖砌墙体的类别

砖墙砌体种类有干摆墙、丝缝墙、淌白墙、糙砖墙和碎砖墙、虎皮石墙、干山背石墙等。

(1)干摆墙 干摆墙是砌筑精度要求最高的一种墙体,它是用经过精细加工的干摆砖(又称为五扒皮砖),通过磨砖对缝,不用灰浆,一层一层干摆砌筑而成,一般简称为干摆墙。干摆砖是用质量较好的城砖或停泥砖进行加工砌筑,故有的将用城砖砌筑称为大干摆,用停泥砖砌筑称为小干摆。一般用于要求较高的部位。

干摆墙的特点为:

①砖要经过砍磨加工,将砖的上、下、左、右、前共五个面,按墙体尺寸要求进行裁减磨平加工,此称为五扒皮;

②墙缝不用灰浆,完全干摆,要求缝口紧密,横平竖直。

(2)丝缝墙 丝缝墙又称撕缝墙、细缝墙,即灰口缝很小的砖砌墙,是稍次于干摆墙一个等级的墙。它多采用停泥砖、斧刃陡板砖等经过加工砌筑而成。多用于要求较高的大面积部位。

丝缝墙的特点为:

①将砖的外露面四棱加工成相互垂直的直角,相应几个面要磨平,称此加工而为膀子面;

②灰浆砌缝要控制在2mm左右,横平竖直。

(3)淌白墙 淌白墙是次于丝缝墙一个等级的砖墙,又称为淌白砖墙。它可以采用城砖、停泥砖砌筑,多用于砌筑规格要求不太高的墙体。

淌白墙的特点为:

①砖加工成淌白砖(即只作素面磨平),淌白即蹭白,“蹭”指磨,“白”指无特殊修饰,即只将砖面铲磨平整的素面即可;

②灰浆砌缝可较丝缝稍大,一般控制在4~6mm。

(4)糙砖墙、碎砖墙

①糙砖墙是等级最低的砖墙,它所用的砖不需作任何加工,灰缝口也可加大,一般在5~10mm。糙砖墙是一种最普通、最粗糙的砖墙,一般用于没有任何饰面要求的砌体。

②碎砖墙是指砖不加工,用掺灰泥砌筑的墙。

(5)虎皮石墙 虎皮石墙即常称的浆砌毛石墙,它是选用大面毛石作衬面,毛石底用小石片垫稳,用混合砂浆作胶结材料,砌筑成墙体后,再用水泥砂浆勾缝而成。

(6)干山背石墙 干山背石墙即常称的干砌毛石墙,它是不用砂浆砌筑,只将毛石用小石片垫稳,毛石之间相互靠贴紧密,每砌完1~2层后,用水泥砂浆勾缝封面,然后用较稀的水泥砂浆或灰浆灌筑内缝,以不从外缝淌浆为度。

上述种类在设计时,有时要注明砌筑墙体摆砖方法,如三七缝、梅花丁、十字缝、五进五出等几种砌筑墙体的摆砖做法,砖在墙体上的摆放,以长宽厚三面为准,长向顺面阔平摆者为“顺”,宽向顺面阔平摆者为“丁”。

三七缝又称三顺一丁砌砖法,是指墙的每层摆砖,按一块丁砖、三块顺砖为一组进行摆砌,如图3-82(a)所示。

图3-82 摆砖大样

梅花丁又称丁横拐砌砖法,是指每层按一丁一顺为一组进行摆砖,如图3-82(b)所示。

十字缝又称单砖法,即每层都按一顺砖进行摆砌,如图3-82(c)所示。

五进五出,即以五层砖为一组,做成凸凹交错的形式,如图3-82(d)所示。它用作墙体转角,以节约不太重要墙体的用砖量。

(四)墙体的现代设计

古建筑墙体比较重要的地方多为清水墙,如槛墙,一般用档次较高的干摆墙、丝缝墙之类。现代做法为了保持古建筑的效果,在没有古建材料时就在混水墙的基础上贴面砖或粉出同古建材料规格相同的砖缝。具体做法如下。

1.贴面做法

材料选用薄面料,如同瓷砖贴面一样,利用现代砌筑方法的砖墙,在上镶贴出古建筑中各类砖墙的效果,如图3-83所示。

图3-83 贴面做法

2.画缝做法

画缝是先采用工具在仿古建筑砖墙外观效果的粉刷层上刻勒或切割出来,然后用白、黑色灰浆勾缝,或者把缝清理干净,就像丝缝干摆一样,如图3-84所示。

图3-84 画缝墙面

三、屋面的设计

硬山和悬山屋顶都有大式建筑和小式建筑之分,凡用琉璃瓦或布瓦带吻兽者为大式建筑屋顶。凡用布瓦不带吻兽或小青瓦者为小式屋顶。硬山和悬山屋顶正、侧立面如图3-85所示。

图3-85 屋面形式

(一)基层设计

1.隔离层

隔离层主要起隔离水汽保护望板的作用,故一般称它为“护板灰”。它是用白麻刀灰(白灰浆∶麻刀=50∶1)在望板上均匀铺抹10~20mm厚。

2.防水层

传统建筑的防水层有两种做法:一是称为锡背,即在护板灰上用铅锡合金板满铺一层,再在其上苫一层麻刀泥或滑秸泥(厚10~20mm),待干后再铺一层铅锡合金板,这是较高级的做法,它的耐久性和防水性非常好,多用于比较重要的建筑中;二是称为泥背,即在护板灰上用麻刀泥(掺灰泥∶麻刀=50∶3)或滑秸泥(掺灰泥∶滑秸=5∶1)分别铺抹三层,每层厚不超过50mm,抹平压实,在每层抹灰中,要分上中下若干排,粘上麻辫,每间隔一段距离粘一束,待抹下层灰背时,将麻辫尾上翻抹于泥灰中,使泥灰相互网结。

3.保温层

保温层是对防水层起保护和保温作用的抹灰层,一般称它为抹灰背。它是用大麻刀灰[白灰浆∶麻刀=100∶(3~5)]分3~4层铺抹,每层厚不超过30mm,每层之间铺一层夏麻布,以防止干裂,铺匀抹实后待自然晾干。

瓦作设计层次见表3-10。

表3-10 瓦作设计层次

(二)瓦面设计

屋面铺瓦根据所用瓦材分为琉璃瓦屋面、布瓦屋面、小青瓦屋面等,如图3-86所示。

图3-86 屋面瓦的类型

1.琉璃瓦、布瓦屋面

琉璃瓦屋面和布瓦屋面均可简称为筒瓦屋面。琉璃瓦的样数一般以筒瓦宽度按下述原则确定:筒瓦宽度,可按椽径大小来选定样数,如椽径为12cm,可按筒瓦宽12.8cm选定为七样;若椽径为14cm,可选定筒瓦宽14.4cm,确定为六样。

2.小青瓦屋面

小青瓦又称为合瓦、阴阳瓦、蝴蝶瓦等,这是一俯一仰的瓦型,俯着的作盖瓦避水垄,仰着的作底瓦淌水垄,如图3-87(a)所示,多用于小式建筑中或民用建筑的屋面。

小青瓦屋面分为阴阳瓦做法和干槎瓦做法。阴阳瓦做法是将一俯一仰瓦相互扣盖的青瓦屋面,它将瓦件由下而上,前后衔接成长条形瓦沟和瓦垄,整个屋面由盖瓦垄和底瓦沟相间铺筑而成,屋面檐口安装花边瓦和滴水瓦,如图3-87所示。

图3-87 小青瓦屋面 1~3—摆放顺序

干槎瓦又称干茬瓦,干槎瓦屋面是只用仰瓦相互错缝搭接放置,如图3-87(b)所示,干槎瓦檐头不用特殊瓦件,只是用麻刀灰将檐口勾抹严实即可。

清《工程做法则例》对布瓦规格分为:头号、二号、三号、十号等四种型号,其尺寸如表3-11所示。设计屋面时,选用瓦的尺寸可参照表3-11,实际画图可不对照该尺寸,只是示意即可。

表3-11 布瓦规格

布瓦规格的选定,也根据筒瓦宽度,按以下原则确定。

①一般房屋按筒瓦宽度和椽径大小选用号数。如椽径为11cm时,可选用二号瓦(筒瓦宽为12.16cm);如椽径为13cm以上时,可选用头号瓦(筒瓦宽为14.4cm)。

②采用合瓦屋面者,按椽径大小确定号数。椽径6cm以下的选三号瓦,10cm以下的选二号瓦,10cm以上的选头号瓦。

③小型门楼按檐高确定。檐高在3.8m以下者,选三号瓦;3.8m以上者,选二号瓦。

琉璃瓦屋脊所用构件参考尺寸如表3-12所列。

表3-12 琉璃瓦屋脊所用构件参考尺寸 单位:cm

①背兽长宽至眉毛。

②垂兽、戗兽高量至眉毛,宽指身宽。

③仙人高量至鸡的眉毛。

④走兽高自筒瓦上皮量至眉毛。

⑤脊兽、套兽长量至眉毛。

⑥清中期以前,六样板瓦宽为24cm,与近代出入较大,文物修缮时应特别注意。

(三)脊

1.正脊

正脊是坡屋面最顶端沿房屋正面方向的屋脊,它是所有屋脊中规模最大的屋脊。正脊由长条形脊身和两端脊头所组成。

(1)琉璃构件脊身 琉璃构件脊身都是用定型窑制产品通过灰浆层层叠砌而成。脊身规格尺寸因规模大小而有所不同,常用的有以下几种。

①四样以上的脊身构件是用于高大脊身的构件,它由下而上的构件名称为:正当沟、压当条、大群色条、黄道、赤脚通脊、扣脊瓦等,这些构件都是定型窑制品,规格见表3-12,其构造与施工图画法如图3-88(a)所示。

②五、六样的脊身构件由正当沟、压当条、群色条、正通脊、扣脊瓦等叠砌而成,其构造与施工图画法如图3-88(b)所示。

③七样脊身构件由正当沟、压当条、三连砖(或承奉连砖)、扣脊瓦等叠砌而成,其构造与施工图画法如图3-88(c)所示。

④八、九样脊身构件由正当沟、压当条、正通脊、扣脊瓦等叠砌而成,其构造与施工图画法如图3-88(d)所示。

图3-88 正脊

(2)灰脊筒构件脊身 该构件的尺寸、式样均同琉璃构件。

(3)现场加工构件脊身 现场加工构件脊身是指施工现场砖瓦材质的构件,脊身构件由下而上为:当沟、两层瓦条、混砖、陡板、混砖、筒瓦眉子等,如图3-89所示。其中,瓦条用施工现场板瓦砍制,混砖用条砖加工而成。

图3-89 现场加工构件脊身

(4)筒瓦脊 筒瓦脊是脊身较高,且具有一种暗亮花筒的屋脊,它的脊身分两部分,在脊长两端的屋脊头内侧,用普通砖和望砖砌筑脊身瓦条,使脊端结实不透空,此称为暗筒;而在暗筒之间的部分,用瓦片摆成花纹做成框边,芯子用砖实砌,此部分称为亮花筒,对此种结构简称为暗亮花筒。

《营造法式》卷十三垒屋脊之制述:“殿阁三间八椽或五间六椽,正脊高三十一层,垂脊低正脊两层。堂屋若三间八椽或五间六椽,正脊高二十一层。厅堂若间椽与堂等者,正脊减堂脊两层。门楼屋一间四椽,正脊高一十一层或一十三层,若三间六椽,正脊高一十七层。廊屋若四椽,正脊高九层。常行散屋,若六椽用大当沟瓦者,正脊高七层,用当沟瓦者高五层。凡垒屋脊,每增两间或两椽,则正脊加两层”。这就是说,脊身大小按房屋规模而定,其中,殿阁面阔三间进深八椽,或面阔五间进深六椽,正脊高31层;堂屋三间八椽或五间六椽,正脊高21层;与堂屋相等的偏厅屋,正脊高在屋正脊基础上减2层;小型门楼一间四椽,正脊高11层或13层;若门楼三间六椽,正脊高17层;长廊屋四椽,正脊高9层。一般房屋根据当沟大小,脊高7层或5层。凡比此规模大的房屋,每增宽2间或2椽时,增加2层。

这里的“层”是指用与屋面面瓦相同的瓦材层层垒叠之意,其脊身没有特定的窑制构件。但实际上,正脊身除两个端部是用砖瓦层层垒叠外,在脊身的中间段部位多用筒瓦砌成各种花形,如图3-90所示的为暗亮花筒脊。

图3-90 暗亮花筒脊

暗亮花筒脊的脊底和脊顶由筒瓦筑成,脊身长度方向的中部用筒板瓦拼砌成各种花纹图案,称为亮花筒,而脊身两端和脊底用砖瓦垒砌成实体,称为暗亮花筒,再在此基础上加入瓦条作线,可做成四瓦条、五瓦条、七瓦条、九瓦条等高低层次。

暗亮花筒屋脊根据瓦条道数分为:脊高80cm四瓦条暗亮花筒、脊高120cm五瓦条暗亮花筒、脊高150cm七瓦条暗亮花筒、脊高195cm九瓦条暗亮花筒等。

(5)环抱脊 环抱脊是较蝴蝶瓦脊稍高的一种正脊,它是用筒瓦作盖顶的二瓦条脊,其构造为脊垫砖、一路瓦条、交子缝、二路瓦条、筒瓦盖顶,如图3-91所示。

图3-91 环抱脊

(6)过垄脊

①筒瓦过垄脊(罗锅瓦元宝脊)。筒瓦过垄脊是卷棚筒瓦屋顶的正脊,它是一种圆弧形屋脊,又称它为元宝脊。筒瓦过垄脊的两端没有吻兽,脊身由与筒瓦相应的罗锅瓦、续罗锅瓦和与板瓦相应的折腰瓦、续折腰瓦等瓦件相互搭接而成,如图3-92所示。

图3-92 筒瓦过垄脊

②合瓦过垄脊。小青瓦过垄脊又称小青瓦鞍子脊,它是卷棚小青瓦屋顶的正脊,它与筒瓦过垄脊一样,脊两端没有吻兽,脊身由与底瓦相应的折腰瓦和盖瓦相互搭接而成,如图3-93所示。

图3-93 合瓦过垄脊

(7)其他民宅建筑的屋脊 小式建筑,尤其是民宅的房屋,其屋脊形式就比较多了,下面简单介绍几种。

①皮条脊。皮条脊是大式黑活正脊的改良脊,它是将大式黑活正脊中的陡板和上层混砖减去而成,因此,该种脊既可以用于大式建筑,也可以用于小式建筑。当脊端采用吻兽时,就是大式正脊;当脊两端直接与梢垄连接时,即为小式正脊。

皮条脊的构造,自下而上层层砌筑的构件为:当沟(两侧当沟的夹心空隙用砖料和灰浆填塞)、头层瓦条、二层瓦条、混砖、盖瓦等,最后为抹灰眉子,如图3-94所示。

图3-94 皮条脊

此种屋脊上面的抹灰眉子不用,而用麻刀灰代替当沟就与南方建筑常见的清水脊(图3-95)相似了。

图3-95 清水脊施工图画法

②小青瓦扁担脊。扁担脊是小青瓦小式建筑中最简单的正脊,它只需在脊线上垒叠几层瓦材即可,形似扁担之蒙头瓦脊,自下而上铺砌的构件为:瓦圈、扣盖合目瓦(即上下组合之瓦)、扣一层或两层蒙头瓦(即蒙盖在脊顶之瓦),在蒙头瓦上和两侧抹扎麻刀灰。扣盖合目瓦的位置应与底瓦相互交错,形成锁链形状,如图3-96所示。

图3-96 扁担脊

③瓦条脊。瓦条是指先在脊上用砂浆和普通砖砌筑脊垫,再砌一层或两层挑出望砖作为起线(称为瓦条),然后将小青瓦一块紧贴一块地立砌,成为长条形脊身,最后用石灰纸筋灰抹顶(称为盖头灰),如图3-97所示。

图3-97 瓦条脊

④滚筒脊。滚筒脊是用筒瓦合抱成圆鼓(滚)形作为脊底,而脊顶仍为小青瓦和盖头灰,如图3-98所示。它是以筒瓦作为基础材料,辅以望砖做出线条的屋脊。根据起线道数分为二瓦条滚筒脊和三瓦条滚筒脊。

图3-98 滚筒脊

2.垂脊的设计

垂脊是屋顶正面与山面交界处,从正脊两端沿屋顶坡面而下的屋脊。大式建筑的垂脊,以垂兽为界分为兽前段与兽后段。根据房屋的规模等级分为:琉璃垂脊、清制黑活布瓦垂脊、铃铛排山脊、披水排山脊、披水梢垄等。

(1)琉璃垂脊 清制琉璃垂脊以垂兽为界分为兽前段和兽后段。

兽后段的构造自下而上为:斜当沟、压当条、垂通脊、扣脊瓦等构件,如图3-99(a)所示。其构件规格按筒瓦所确定的样数,依表3-12选用。

琉璃垂脊兽前段自下而上为:斜当沟、压当条、三连砖或承奉连、盖筒瓦,然后安装走兽,如图3-99(b)所示。

图3-99 琉璃垂脊

走兽顺序,首先是仙人指路,其后为:龙、凤、狮、天马、海马、狻猊、押鱼、獬豸、斗牛、行什等十个,如图3-100所示,按檐柱每高二尺放一个,总数为单数,除故宫太和殿可放满十个外,其他建筑最多只能用足九个。其规格大小均按筒瓦所选定的相应样数,依表3-12选用。

垂脊一般在与正脊相交处要做到垂不淹肘。

图3-100 仙人走兽

套兽大小按仔角梁端头尺寸,选用相近偏大的规格,如仔角梁端头断面尺寸为20cm×20cm者,应选用22cm×22cm六样规格。

(2)清制黑活布瓦垂脊 清制黑活布瓦垂脊也以垂兽为界分为兽前段和兽后段。黑活布瓦垂脊兽后段的构件自下而上为:正当沟、瓦条、混砖、陡板、混砖、筒瓦眉子等。脊心空隙用砖(称胎子砖)和浆灰填塞,如图3-101所示。黑活布瓦垂兽与琉璃构件相同,只是素烧制品而已。兽前段的构件如图3-101中所示。

图3-101 清制黑活布瓦垂脊构造

(3)铃铛排山脊 排山即指对山墙顶部按排水构造要求,用瓦件进行排序的一种操作方法。在排山基础上所做的脊,称为排山脊。因此,排山脊分为排山和脊身两部分。脊身部分仍按上述垂脊兽后段的构件布置。而排山部分是由沟头瓦作分水垄,用滴子瓦作淌水槽,相互并联排列而成,一般称它为排山沟滴。由于滴子瓦的舌片形似一列悬挂的铃铛,所以由这种排山所组成的垂脊称为铃铛排山脊。

铃铛排山脊既可用于尖山顶(即与大脊相配合)的垂脊,也可用于卷棚顶的垂脊,只是这两脊在正脊中线位置所用构件不同,尖山顶在正脊中线位置用沟头坐中[如图3-102(a)所示],而卷棚顶在正脊中线位置用滴子坐中[如图3-102(b)所示]。

图3-102 铃铛排山脊

尖山顶大式铃铛排山脊的脊身构造与琉璃垂脊兽后段的构件相同,如建筑规模较小,可将垂脊筒改为承奉连或三连砖。而卷棚顶的脊顶部分因是圆弧形,要在此基础上改用罗锅压当条、罗锅平口条、罗锅垂脊筒、罗锅筒瓦等及其续罗锅构件。

小式铃铛排山脊的构造如图3-102(a)所示,排山部分仍为沟头瓦和滴子瓦;脊顶部分,在当沟以上为瓦条、混砖和盖瓦。

(4)披水排山脊 披水排山脊的排山,是用披水砖代替铃铛瓦,作为凸出山墙的淌水砖檐,但脊身仍用瓦条、混砖、扣盖筒瓦而成,如图3-103所示。

图3-103 披水排山脊

(5)清制披水梢垄 披水梢垄是山墙之上的盖瓦垄,属于最简单的小式垂脊,常用于较简易的硬山和悬山建筑。正规地讲,披水梢垄不能算是一种垂脊,它仅仅是屋面瓦垄中最边上的一条瓦垄(称为梢垄),在瓦垄下砌一层披水砖与山面进行有机的连接,以便起封闭和避水作用。披水梢垄的构造很简单,一般只有两层,上层是梢垄筒瓦(也可以用小青盖瓦),下层是披水砖,在披水砖下就是山面博风砖和拔檐,其构造如图3-104所示。

图3-104 披水梢垄

3.吻兽(脊头)

(1)琉璃吻(脊头) 在脊身两端安装正吻或望兽及其附件作为屋脊头,由于龙吻一般都比较大,多由九块组装而成,如图3-105所示。其规格大小见表3-12所述。

图3-105 清制正脊端头饰物

(2)鸱吻 宋《营造法式》对于正脊的两个端头要安装鸱尾以作装饰之物,为什么用鸱尾呢?《营造法式》中述:“汉记,柏梁殿灾后,越巫言海中有鱼,虬尾似鸱,激浪即降雨,遂做其象于屋,以厌火祥”。即用传说中的鸱尾鱼,作降雨厌火之物,其形式如图3-106(a)、(b)所示。

鸱尾大小依房屋规模而定,《营造法式》十三述:“用鸱尾之制,殿屋八椽九间以上,其下有副阶者,鸱尾高九尺至一丈,若无副阶八尺。五间至七间,不计椽数,高七尺至七尺五寸。三间高五尺至五尺五寸。廊屋之类,并高三尺至三尺五寸”。但也可用兽头,《营造法式》十三述:“堂屋等正脊兽,亦以正脊层数为祖,其垂脊并降正脊兽一等用之。正脊二十五层者,兽高三尺五寸;二十三层者,兽高三尺;二十一层者,兽高二尺五寸;一十九层者,兽高二尺。散屋等,正脊七层者,兽高一尺六寸。五层者兽高一尺四寸”。兽头形式如图3-106(c)、(d)所示。

图3-106 宋制正脊端头饰物

(3)龙吻、鱼龙吻、哺龙、哺鸡、回纹、雌毛等 《营造法原》所述的屋脊头,殿堂正脊多为龙吻或鱼龙吻,厅堂正脊常使用哺龙、哺鸡、回纹头、甘蔗头、雌毛头、纹头等脊头,如图3-107所示。

图3-107 《营造法原》脊头

垂脊(竖带)头和戗脊头为吞头。竖带吞头即指竖带尾端的装饰物,但南方一般做成人物轮廓形式,如广汉、天王等。戗脊吞头是指戗脊与竖带分界处的装饰物,如图3-108所示。

图3-108 《营造法原》吞头

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