知乎日報:我們的祖先為什麼在屋頂上使用瓦片?

  好問題,逼着自己想了很多,試圖拋磚引玉。

  先説結論:瓦的出現及使用使“長脊短檐”的懸山形式與斜梁承重的構造形式逐漸走向邊緣,並可能是導致舉折出現的原因之一。

  “上古之世 / 人民少而禽獸眾 / 人民不勝禽獸蟲蛇 / 有聖人作 / 構木為巢 / 以避羣害 / 而民説之 / 使王天下 / 號之曰有巢氏“”

  耳熟能詳的句子,相信學過中建史的人應該聽過。

知乎日報:我們的祖先為什麼在屋頂上使用瓦片?

知乎日報:我們的祖先為什麼在屋頂上使用瓦片?

  巢無論架空還是位於豎穴之上,目前復原其結構基本都是兩整片茅草頂搭在幾個木框架上。這裏每片茅草的頂主要靠類似斜梁之物受力,而其上是細密的“檁”或荊條編織而成的承託茅草的構造。這種構造最為直接,易於被理解。而因屋脊最高,位於兩山面位置則有一些防雨問題——解決方法如上圖,其一為兩山加披,以擋風雨;亦或加長屋脊,使最高之處出挑最大,同樣完成擋風雨的任務。

  值得注意的是第二種,其整體的構造是靠調整斜梁排布方式完成的。儘管結構層面用後世的椽 - 檁 - 梁的構造方式同樣能完成,但其幾乎只適用於茅草這種性質的屋面材料——若用瓦,標準大小瓦的排布方式將成為大的問題(儘管景頗族一些建築至今脊長檐短且用瓦,但其邊緣處瓦的處理十分草率;而天壇祈年殿同樣面臨瓦的尺寸問題,但因其皇家屬性而使用大量不同規格的瓦得以處理,這兩種顯然都不適用於宏觀狀態下建築史的發展)。

  瓦最早出現時極大,僅僅使用於屋脊(正脊斜脊等)處,功能是在屋脊處壓住茅草以減少雨水侵入。

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  關於周代的一些復原依然以斜梁為主,推測是前世遺留構造邏輯所致;但同時也出土大量的瓦,證明其屋頂全部以瓦覆蓋;此時若讀其復原剖面,會發現除了斜梁與檁,其上還存在荊條等十分繁複的構造層——因瓦的獨立性與方向性,最上層若非板則必為與斜梁同方向的構件(若與檁同方向則瓦處於不平衡或底面不平之狀態),這就導致了屋架層出現了重複狀態,在邏輯上與用料上不甚合理,將走向簡化。

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  在漢代明器中已然可以看到大量關於瓦的直接刻畫,而對照不同明器甚至同一明器不同部位的復原可知斜梁依然被部分使用,但同時部分漢代明器已出現舉折現象,證明檁已經簡化成型。

  檁尺度增大而作為屋面主要承重帶來的好處在於,一方面簡化了屋頂的構造層,使其不必過於繁複;另一方面更在於帶來了屋頂弧度的靈活性。眾所周知,瓦是要上片壓住下片,交接縫朝下,才能保證不漏水的,這也決定了瓦的鋪設方式是自下而上的鋪設。如茅草頂的坡度繼續做屋面,瓦會大面積滑落;如做得過於平緩,則不利排水。解決辦法便藏在檁帶來的靈活性之中——底層瓦比較平緩,較為牢固且能考自身逐漸穩定上層瓦片;而上層瓦屋面則較陡以利排水。

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