第一章建築科技大展出2(1)
第二節古建築結構與構造
台基與基礎
中國古代建築的宮殿廳堂立麵形象以三部合成，也就是下部寬大的台基，中部的牆柱結構和上部巍峨的屋頂。一般認為從地麵以上柱腳以下的磚石包砌部分都屬於台基範圍，對於磚石包砌部分以內，直接承受房屋上部荷重並將其傳遞到地基上去的地下結構部分，則是所謂基礎的範圍，本節將依施工順序先對基礎加以介紹。
中國建築的基礎做法
古代的宮殿廳堂采用了木柱梁荷重的構造方式，所謂基礎主要指的是柱下構造，一般分為直接承受柱子的柱頂石，柱頂石下的磉墩，磉墩下的灰土三個部分。
(一)灰土
砌置基礎首先依柱子位置刨槽，槽底打築灰土。槽深依兩個因素決定：第一個因素是埋頭，依屋架上檁數定高低，如果檁數四至五，埋頭深六寸；如果檁數是六至七，埋頭八寸；如檁數是九，埋頭深達一尺。第二因素是灰土的步數，這要根據土質虛實而定，也和建築物的等級有關，最少兩步，多者可達十五步，如清代光緒崇陵隆恩殿的台基，其中還要打入長一丈五尺，小徑五寸的柏木樁，以求堅牢。
灰土基礎是用石灰和黃土依一定比例，如3∶7或4∶6體積比混合夯打而成。《工部工程做法則例》中規定：“凡夯築灰土每步虛土七寸築實五寸。”“二十四把夯築二十四夯頭，充剁五十七道，每見方一丈每步用夯夫二十四名、壯夫九名。”可以看出灰土基礎所用材料雖然簡單，工具也不過是木夯石硪，但用工是比較大的。
在統治者的陵墓工程裏，又用江米汁加灰土的做法，在每步灰土打實後，潑江米汁一層，加水促其下滲與灰土結合，耐水性與堅牢性大為增加。
近年來，對若幹古代建築修理時，也獲得一些關於基礎工程的資料：
1河北正定隆興寺轉輪藏殿是北宋建築，1954年曾打了四道探溝，了解到各柱磉墩之下是一層粘土，一層碎磚，共四層。
2山西芮城永樂宮是元代建築，1960年遷建時曾對宮內龍虎、三清、純陽、重陽四殿的柱基檢查，地槽之上都是一層黃土，一層碎磚瓦，每層黃土平均厚90毫米，每層碎磚瓦平均厚50毫米，其中龍虎殿角柱多至十五層。
3上海市真如寺正殿是元代建築，1963年修理時發現柱腳下一層鐵滓夯層，一層黃土夯層，每層平均70～80毫米，其中角柱柱基層數最多，是十層。
從以上三個實例看到其基礎加固方法，是比較一致的，試與《營造法式》有關記載比較：“每步土厚五寸，築實厚三寸，每步碎磚瓦及石劄等厚三寸，築實後一寸五分。”也是細粒料黃土與粗粒料磚瓦石互層的做法，尤其永樂宮與《營造法式》的規定最接近(附表1)。
附表一永樂宮各殿基礎尺寸與《法式》比較表
建築物黃土層碎磚瓦石劄層實測厚度《法式定規》實測厚度《法式》規定龍虎殿9厘米3寸3厘米1寸5分三清殿10厘米3寸7厘米1寸5分純陽殿9厘米3寸5厘米1寸5分重陽殿8厘米3寸5厘米1寸5分
據故宮博物院研究報告，紫禁城內多數明代殿座基礎也是粘土、碎磚分層夯築而成，或許灰土基隻是清代陵寢才開始使用。至如宋、元以前，依發掘資料，一直是素土夯築未用石灰。
(二)磉墩
在灰土夯到一定高度時，就要進行磉墩欄土的壘砌工作。磉墩位於柱頂石之下，用條磚砌成，它的高度依照《工部工程做法則例》規定“高隨台基除柱頂石之厚，外加地皮以下埋頭尺寸”。
磉墩可以單獨砌築，也可以連續起來，視距離遠近而定；在磉墩不連續時需做磚砌欄土牆，高同磉墩。在包砌台基完成後，形成大小不同的方槽，槽內用土填滿，上麵再墁磚，台基工程就完成了。
以灰土、磉墩做基礎是華北習慣做法。長江下遊太湖南北多有石料可采，所以，這一廣大地區建屋時常用石基礎。一般做法，在刨槽完了，每根木柱下先鋪三角石，用木夯夯實，叫做領夯石，領夯石上麵鋪粗鑿料石多層，依層數多少一領一疊石，一領二疊石，一領三疊石直到柱頂石下。如果遇水田淤泥鬆軟地層，地槽必須挖到老土，並打木樁，以免上部建築發生沉陷、開裂、歪閃等病狀。
(三)柱頂石
在磚砌磉墩之上，木柱之下，中國建築習慣於使用石墩以傳遞上部荷載，這個方石墩叫做柱頂石。一般比例，柱頂石的邊長是上方圓木柱直徑一倍。柱頂石上皮並不與地麵見平，而是凸上少許(02柱徑)在這露明的凸上部分的邊緣加工成線腳，平麵上變為圓形以與柱子銜接，叫做古鏡。15世紀以後北方建築大多如此。
在長江下遊，柱頂石的上部沒有古鏡，而是加一塊鼓形石墩子，叫做磴。磴的高度是07柱徑，弧形側麵上，有時淺雕花草。可以看出，柱頂石除了傳遞荷載，也還起著隔潮作用。
從15世紀以前的一些建築遺物看，柱頂石上的線腳不是古鏡，而是《營造法式》所稱之覆盆，不少遺物在覆盆部分刻出卷草、蓮花各種題材。
台基
(一)台基的高度
《大清會典事例》載有順治十八年關於台基高度的規定：
公侯以下三品以上房屋台基高二尺，四品以下至官民房屋台階高一尺。
封建等級製也反映在台基高度方麵，不過，衡之一些實物，並沒有呆板地遵循這個製度，對於宮殿廟宇主要建築，其台基高度依地麵到鬥拱耍頭下皮高度的四分之一，台基邊緣到簷柱的水平距離(也叫下出)等於上出簷的四分之三；對於一般房屋，台基高度是柱高五分之一，下出等於上出簷的十分之八，這是清代工匠習慣的台基做法。
(二)台基的輪廓
方直輪廓的台基是最常見的，一般台基露明部分之下，用一層條石襯平，其上皮比地麵高出一至二寸，叫做土襯石。土襯石的外邊比台基寬出約二至三寸，是金邊。台基四角轉角處有角柱石，台基露明部分的上皮平鋪一層條石。階條之下，土襯之上，立放一層石板叫鬥板石。有時，石料缺乏，鬥板石部分可用條磚替代。
還有一種須彌座式的台基，須彌座的意思是以須彌山即喜馬拉雅山做佛座以顯示佛的崇高偉大。須彌座式台基上下出許多線腳，這些線腳約可區分為六份：即上枋、上梟、束腰、下梟，下枋、圭角，在上枋、下枋、束腰部分分別淺刻出卷草，在上梟、下梟則是做出蓮瓣圓雕。在北京，從明代的十三陵到清代的故宮，須彌座的規格極為嚴謹。
(三)踏跺、欄杆
由於台基有一個高度，就需要敷設階梯、欄杆以便上下和防止危險。最通常的做法，在中間安一級一級的條石，如果從下到上，級石逐步減短，叫做如意踏跺；如果在踏跺兩旁依斜度各安一條垂帶石時，叫垂帶踏跺，兩條垂帶常常和簷柱中線對住。
踏跺石的寬厚依《工部工程做法則例》：“其寬自八寸五分至一尺為定，厚以四寸至五寸為定。”與《營造法式》所記，比較一致，但在垂帶石下名叫象眼的三角形部分，二者做法稍有出入，後者要求磚砌象眼層層凹入，每層凹入半寸至一寸；前者則是砌成平麵，芮城永樂宮三清殿是元代遺物，其前月台踏跺的象眼部分，以條磚鑲砌成菱形圖案，疊澀五層，可以看到宋代手法的影響。
在講究的宮殿建築台基部分，踏跺的中部往往加上禦路，上刻龍鳳。
有時，不用一級一步的踏跺，而用鋸齒形的，這種結構便於車馬上下，其坡度也比較和緩。
台基上周圍欄杆，多用石造，一般構造多是在條石上先放置一條連續的方斷麵條石叫做地伏，地伏之上再按一定距離立望柱安欄板。多數石欄杆式樣是模仿木欄杆的巡仗欄杆式，隻是由於材料的限製，望柱排列得較密，常在四尺左右。石欄杆上的雕飾也是多種多樣的，宮殿陵墓用漢白玉石雕為龍鳳流雲；廟宇園林用一般青石做簡單的雕刻，有些明代石欄板刻上人物故事。
主體結構——木柱架
如前所述，中國地區遼闊，森林豐富，所以才形成了以木構架為主的建築方式。依木材硬度分類，有的是硬度較大的，如櫸、榆(常用於鬥拱部分)；有的硬度一般但較耐久，如鬆、楠(常用於柱、枋部分)；有的硬度較小但耐潮濕，如柏木(常用於基樁)。木材強度又每每與木材輕重成正比，李鬥《工段營造錄》有“木材比重”一段可資參考：
木植見方之法，每一尺在鬆墩三十斤、桅杉二十斤、紫
檀七十斤、花梨五十九斤、楠二十八斤、黃楊五十六斤、槐三
十六斤八兩、檀四十五斤、鐵梨七十斤、楠柏三十四斤、北柏
三十六斤八兩、椴二十斤、楊柳二十五斤、……
多年的木結構營造積累了豐富的經驗，逐漸形成一些法則，本節就對木柱架這一部分從總體到細部加以介紹。
平麵配置
一般平麵配置，不論宮殿、廟宇、衙署或住宅都由若幹單體建築物，依對稱均齊的布局構成一個建築組群。常常是主要建築物居中稱正殿或正房，其前方左右分列配殿或廂房。與正殿或正房相對又有前殿或倒座，這四座單體建築物圍成一個院，是為四合院，有時沒有前殿或倒座，那就可叫做三合院。一處住宅，一處廟宇或宮殿就由一院或多院聯接而成。
園林建築則一反均齊對稱的布局而為自由組合。依文獻記載，夏、商、周三代苑囿是專為帝王遊獵的地方，到了封建社會，苑囿中的人工設施逐漸增多。江、浙一帶現存的明、清私家園林具有一定的規模，亭、台、廊、榭的平麵處理和地形環境緊密結合，而堆山疊石更有許多特點，“巧於因借、精在體宜”是其造園的主要準則。這種因地製宜，不拘一格的精神，包括其在人力、物力上的節省，彌足借鑒。
(一)單體建築平麵形狀
一般以長方形最普遍，長麵向前，短麵在兩側。正方形或接近正方形的也有一些，例如唐、宋小型佛殿多用寬深各三間的方形平麵。此外，還有六角形、八角形、圓形、十字形、曲尺形以至梅花形等等，園林建築中各種平麵形狀很多。