張婷婷
(華僑大學(xué)建筑學(xué)院 福建廈門 361021)
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我國古建筑防水防潮理論與技術(shù)措施
張婷婷
(華僑大學(xué)建筑學(xué)院福建廈門361021)
將我國防水防潮分為三個發(fā)展時期,全面介紹和梳理了我國古建筑在防水防潮方面的相關(guān)理論與技術(shù)措施,總結(jié)了古建筑在防水防潮的相關(guān)做法和經(jīng)驗。結(jié)論表明,我國古建筑的防水防潮理論主要體現(xiàn)在風(fēng)水理論中,并隨著風(fēng)水理論的發(fā)展而不斷完善;在長期的營造過程中,工匠們創(chuàng)造了許多具體的防水防潮方法,總體上可總結(jié)為“隔”、“吸”、“排”三個原則,其智慧對于指導(dǎo)現(xiàn)代建筑防水防潮設(shè)計均有實際意義。
古建筑;防水防潮;風(fēng)水理論;防潮技術(shù)
水患與潮氣不僅影響人們的舒適生活,也影響人們的身心健康,因此,建筑的防水防潮對于人居環(huán)境而言意義重大。建筑的防水防潮必須從多方面考慮,是一項綜合性課題。我國是一個歷史悠久的文明古國,在長期的建筑設(shè)計和營建過程中,不僅形成了我國具有特色的防水防潮理論,而且工匠們創(chuàng)造了許多行之有效的具體的防水防潮做法,但目前我國這些古建筑防水防潮方面知識,只是散落在極少的文獻(xiàn)中,尚未有相關(guān)文獻(xiàn)對其進(jìn)行梳理總結(jié)和集中報道。梳理和總結(jié)這些防水防潮理論和技術(shù)措施,不僅對于我們了解古代建筑防水防潮知識有實際意義,同時也為現(xiàn)代建筑的被動式防水防潮做法有一定的啟示作用。本文從秦漢之前,秦漢至宋朝,宋朝至明清三個時間段出發(fā),全面介紹和梳理了我國古建筑在防水防潮方面的相關(guān)理論與技術(shù)措施,總結(jié)我國古建筑在防水防潮的相關(guān)做法和經(jīng)驗,填補(bǔ)相關(guān)空白。
舊石器時代,原始人擇洞而居[1,2],而洞穴的選擇大多是在山上的高爽之處,此處空氣流動通暢要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地勢低洼的地方,足見其初步的防潮意識。雖然當(dāng)時人們完全依附自然,穴居和樹居野處,一般靠近河流(圖1),但已初步體現(xiàn)出人類講求與自然和諧相處的居住態(tài)度,正如《易傳》所言:“上古穴居而野處,后世圣人易之以宮室,上棟下宇,以待風(fēng)雨。”
對于仰韶文化時期的建筑,《中國建筑史》這樣記載:“原始村落多選擇河流兩岸的臺作為基址,這里地勢高亢?!逼溥z址周圍有幾條規(guī)則壕溝(圖2),壕溝不僅具有防御功能,還能排水防潮[3]。
龍山時期,在建筑排水防潮技術(shù)方面的發(fā)展,是廣泛地在室內(nèi)地面涂抹光潔堅硬的白灰面層,使地面收到防潮,清潔和明亮的效果[1]。白灰面是燒制過的生石灰形成。
氏族穴居壁體進(jìn)行陶化處理,阻止水分子擴(kuò)散[1]。屋頂為兩坡式,蓋樹枝蘆草、再鋪黃泥白灰,也進(jìn)行陶化,“陶復(fù)陶穴”中“復(fù)”既是指屋頂。內(nèi)設(shè)有火堂,初步應(yīng)用了木炭的防潮功效。他們置木炭于幕葬,把欲埋入地下的柱根部表面燒蝕,以防潮腐。當(dāng)中原“陶復(fù)陶穴”時,南方人則搭巢而居?!跋抡邽槌?,上者為營窟”,“上古之世,人民少而禽獸眾,人民不勝禽獸蟲蛇,有圣人作構(gòu)木為巢,以避群害,而民悅之,使王天下,號之曰有巢氏”。
氏族人極盡所能地避免地面防潮,地面的潮濕主要是由于地下水汽的蒸發(fā)而引起地面濕度的增加,因此在早期的室內(nèi)裝飾過程中,即已考慮到了地面的鋪設(shè)問題,掌握使用三合土這種復(fù)合材料。三合土是由碎石、石灰和砂石組成,首先在夯土層面用三合土鋪設(shè)抹光,而后在三合土上再鋪設(shè)磚塊,縫隙的嵌抹主要使用白灰,并在此基礎(chǔ)上再使用木板鋪設(shè),拼接成圖案。
在夏代,就已有“筑城以衛(wèi)君,造廓以守民”的說法,此時已有風(fēng)水選址的雛形,在選址上,初步呈現(xiàn)出一定的科學(xué)性。
周朝奴隸制度健全,建城的制度的科學(xué)性更加明顯,從原本的感性認(rèn)識上升到一定的理性認(rèn)識,有了較為成熟的選址思維,此時期的防潮思想為排水蓄洪[2]。
西周時期出現(xiàn)的瓦片(圖3),一直以來是被認(rèn)為建筑防火的第一次最大進(jìn)步,但是瓦片的出現(xiàn)最直接的效用便是防水防潮,不管用瓦來盛放食物還是覆蓋東西,都是基于防潮的目的[1]。
到了戰(zhàn)國,燒磚技術(shù)的出現(xiàn),更多地運用到了建筑防潮當(dāng)中,有的用作墻壁的貼面,有的用于地面的鋪設(shè)。磚的出現(xiàn)極大地改善了夯土臺燈高臺極易受潮的缺點,大大增強(qiáng)了建筑的整體防潮性能。特別指出的是,早期的磚“制式大且厚重,緣之自然之石之形態(tài)”,且多為防潮性能極佳的青磚[2]。私人種植漆樹園,從利用野生的漆樹到私家漆園,這說明漆的廣泛使用[4]。油漆是防水物質(zhì),能很好地保護(hù)木材,使之防潮、防腐、美觀。早期的古建筑不像成熟期的古建筑,處處是油漆彩繪。早期的古建筑只是少數(shù)部位施用油漆、尤其是易潮部位。陵墓建筑中也采用了許多防潮措施。在“河南及長沙等地出上的戰(zhàn)國木墩墓用厚木板組成內(nèi)外數(shù)層,外填白上、沙上、木炭等構(gòu)成防水層,有的還在墓底設(shè)置排水管,使棺梆及殉葬物得以長期保存下來”。
西漢風(fēng)水選址形成完全成熟的理論指導(dǎo),《春秋繁露》中有《人副天數(shù)》一篇講到“唯人獨能偶天地”,表明人與天、地能相參相得,彼此感通。風(fēng)水與防潮結(jié)合[5]。
其總體原則可概括為《黃帝宅經(jīng)》“以形勢為身體,以泉水為血脈,以土地為皮膚,以草木為毛發(fā),以舍屋為衣服,以門戶為冠帶,若得如斯,是事嚴(yán)雅,乃為上吉”之主張。大致上為位河流交匯處,交通便利的同時處于河流階地上,能避免洪水侵襲,方便排水。在山坡時一般處向陽坡成河流以北。
人們在生產(chǎn)力極為低微的背景下,為了獲得理想的棲息環(huán)境,以樸素的生態(tài)觀,選擇人居環(huán)境。階級社會最為注重風(fēng)水和選址的關(guān)系,其原則基本上可歸為遠(yuǎn)靠背山,近臨面水,也即是“負(fù)陰抱陽”[3,6]。圖4為理想的人類最佳的建筑風(fēng)水模式,背靠山,從北部擋住寒風(fēng)。南部向陽,明堂開闊,有充足的日照,流水經(jīng)過,即可提供灌溉和飲用,又可呈現(xiàn)北高南低,達(dá)到良好的排水效果。東西面緩坡避免淹澇之災(zāi)和保持水土、綠化植被。
此時期古建筑逐漸成熟,以干欄式建筑的形成過程為例,圖5[7]。南方自古較北方潮濕,如上所述,當(dāng)中原“陶復(fù)陶穴”時,南方人則搭巢而居。
從巢居到干欄式建筑均為架空型建筑,都是立于地面之上(圖6)。例如吊腳樓、竹樓甚至有的是依樹而建,這些建筑至少離地面2m,在建筑下方,或是存放雜物,或是飼養(yǎng)動物,可防止蟲蟻,更適宜居住。這種建筑形式一直延續(xù)到現(xiàn)在,因為這種建筑形式底層極其暢通,空氣流動幾乎不受阻礙,因此非常利于防潮[9]。
除了斗拱使屋檐伸出較遠(yuǎn)外,在屋檐口使用瓦擋,小雨時屋檐的水是垂直落下,故古代建筑檐口都用瓦擋,以避免木椽受潮。很多構(gòu)件從木構(gòu)件向石構(gòu)件轉(zhuǎn)化,石化的做法除了可以防火以外,還有利于防潮防腐。在總體布局和朝向上也都考慮到日照和通風(fēng)的問題,從原來的被動原始向主動科學(xué)轉(zhuǎn)化。
宋朝建筑體系基本完整,基于北方天干氣燥,木構(gòu)不容易腐蝕受潮,一般采用抬梁式(圖7)獲取大空間,南方易受潮,一般采取穿斗式(圖8),方便抽取更換易潮部位,柱邊檐邊易潮腐,需經(jīng)常更換。
排水做得比較成功的當(dāng)數(shù)宋元時代的元大都(圖9)。南北主干大街兩旁有用石條砌筑的明渠,排水渠通向城外經(jīng)過城墻時,筑有石砌的排水涵洞[2],排水系統(tǒng)完善,施工考究。
漢代以后我國古代建筑的發(fā)展進(jìn)入了成熟期,而木結(jié)構(gòu)基本已經(jīng)成為了建筑的整體框架。房屋做法在兩個方面有較大進(jìn)步。一個方面則是屋頂,另一方面則是臺基。
屋頂曲線能很好地將雨水排至檐外,使得雨水在屋頂?shù)耐A魰r間變短[7]?!犊脊び洝ぽ喨恕穼τ诼N曲屋面的排水如此描述:“上欲尊而宇欲卑,上尊而宇卑,吐水疾而流遠(yuǎn)”,雨水流得快,拋得遠(yuǎn),利于防潮。民居屋頂設(shè)計中,有一種稱之為是“懸山式”的制式(圖10),特別是梯形的懸山式結(jié)構(gòu)和雙層的懸山式結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)非常不利于濕氣的散去,容易在屋角形成潮濕死角,因此為了將這里的濕氣散去,通常的技巧就是在山墻上開一洞以通風(fēng)。
以明代建筑故宮為例,占地七十多公頃,庭院無一處積水,為了防潮、防洪、防火,宮內(nèi)設(shè)置一套完整的水溝管網(wǎng)[8]。主殿太和殿、中和殿、保和殿三殿共臺,高臺對于建筑防潮有利[9]。特別是太和殿下的臺基均是由漢白玉堆砌而成(圖11)。
在整個建造的發(fā)展過程中,主要的防潮思想均為排水,無論是高大的臺基還是出挑的屋檐,核心思想均為將雨水或積水盡快排出。干欄式和高臺做法為防水,盡可能地避免與水的接觸,從而達(dá)到防潮的目的。排水渠和屋檐出挑為加快排水,使得水分和建筑接觸時間變短,建筑物潮濕的可能性降低。
本文從秦漢之前,秦漢至宋,宋朝至明清三個時間段出發(fā),分別闡述不同朝代對于排水防潮的做法。從整體環(huán)境到局部構(gòu)件,基本形成一個完整體系,從該體系中足見古人做法帶有一定的經(jīng)驗性,并從經(jīng)驗的感性認(rèn)識逐漸發(fā)展到一定的理性思考,總結(jié)歸納出行之有效的方式,為以后的建筑設(shè)計有一定指導(dǎo)意義。
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The Theories and Technical Measures of Waterproofing and Moisture-proofing about Our Ancient Buildings
ZHANGTingting
(College of Arch HuaQiao University,Xiamen 361021)
With a comprehensive introduction and clarification of the related theories and technical measures,this paper divides the development of our national waterproofing and Moisture-proofing into three periods and sums up the influential practices and experiences.The conclusion shows that the theories of waterproofing and moisture-proofing about our ancient buildings are mainly embodied in the Feng-Shui theory and keep improving as it developed.With the long-time accumulation of practicing,our craftsmen have created and summarized many effective ways in Waterproofing and Moisture-proofing,which can generally be classified as “separate”,”suck” and “drain”.If you want to have some knowledge of the wisdom about the theories and technical measures of waterproofing and moisture-proofing about our ancient buildings or even use it to to instruct the waterproof design of modern architecture,this paper is definite to be of some practical importance.
Ancient building;Moisture-proofing;Feng-Shui theory;Moisture technology
華僑大學(xué)研究生科研創(chuàng)新能力培育計劃資助項目
張婷婷(1991.1-),女。
E-mail:376093509@qq.com
2016-03-09
TU-0
A
1004-6135(2016)06-0010-04