古建筑设计与施工知识的材分等级

古建筑设计所基于的模型系统,也被称为材分分割。经过不断的发展和演变,中国古代建筑的斗拱逐渐成为一个成型的部件。为了古建筑设计与古建筑施工需要,便于估计工艺材分和部件的安装和生产。在中国唐代,古代工匠计算了中国拱门的部分作为权衡木结构的基本尺寸。宋代开始第一次将这种计算单位命名为材分,标志着中国传统建筑的标准化。古建筑施工材分的大小分为八个等级,每个等级都有具体的尺寸,从一级到八级,适用于不同规模的古建筑,如第一个材分宽9英寸,厚6英寸,9到11个大厅。

古建筑设计与施工知识的材分等级  第1张

每种材分被广泛分为15分,非常厚,广,即高,厚,即宽。分为材分的最小计算单位,关于材分和分数的权衡规定,也被称为材分分数系统。古建筑施工材分可分为足材分和单材分。建筑类型、构件长度、折叠高度,以材分为标准,材分的出现,最早可能来自井干建筑支撑材分的使用。材分是宋代法国建筑构件长度的标准。《法国建筑》卷四《大木制制度一》开篇明义:所有建筑制度都以材分为祖。根据木材横截面的大小,宋代官方建筑中使用的木材规格分为八级,一级最高,八级最低。根据《法的规定,木材的广度和厚度之比为3:2。简单来说,宋代有八等木材。《建筑法》规定,以每种规格木材本身的广度作为长度的测量模数,称为1材,1材均分为15份,每份为1分°(读如份)。1材、1分°实际尺寸随不同等级木材的广度而增减。比如一等木材的广度=1材=9寸=90分,除15=6分?1分°;六等木材的材分=6寸,6等木材1分°按比例缩小到4分。


材分是宋代木材长度测量的基础(以材为祖)°它是从材分中衍生出来的。重要木构件(如斗拱、梁、柱等)的长度、宽度和厚度必须用于材分分割°不得用寸、分标明。用“材、分°模数系统中标注的建筑构件灵活性大。一套图案可用于一等材分构件或按比例缩小。对于二至八等材分构件,只需要一套材分和模具数量;如果用英寸和分数表示,从一等材分构件到八等材分构件,则需要八套尺寸。

宋代的建筑已经发展得非常复杂。以四等三开的殿堂为例,斗拱、昂、梁柱、方额等共有2000多个构件,环环相扣,需要大量的构件图案;幸运的是,这组构件图案的材分分割°模数可应用于一流材分建筑的十一开放大厅、二等材分建造的二等建筑,甚至在第八等小亭子中,无需八套不同的数字。


宋代官方建筑木材的八等规格及相应的材分°,列表如下:

古建筑设计与施工知识的材分等级  第2张

材、分°模数制多用于斗拱、梁、柱等复杂环环环相扣的大木制作部件:


《营造法式》规定,斗是32分°,若在角柱上,则为36分°。一等角柱的长度=36*6分=21.6寸,二等角柱的长度=36*5.5寸=19.8寸;余类推。

《营造法式》规定:华托在底部开口,深五分°,广二十分°”。

《营造法式》规定:瓜子长62分°。一等瓜子拱长度合622*6分=37.二等瓜子拱长2寸,=62*5.5分=34.1寸;余类推。大角梁﹐广二十八分°”。

其他简单的木质构件仍然用尺寸标明,而不是材分、分割和分割°模数制,如日月版长四寸,广一寸二分。

“材分°模数制并不始于宋代。梁思成考察了唐辽建筑遗物,发现斗拱的广度、宽度和宽度比非常接近《法国建筑》中的木材规格,认为唐代以材为祖。

《营造法式》中还使用一种附加度量:“栔”“栔广六分°,厚四分°有些木质部件,一材的广度不够,要多加一个;一材一鸣叫足材,比如华托就是一种足材(广21分°)。

《营造法》规定,殿柱直径为两材两至三材。一等两材两叶殿柱直径=2x9寸+2x6分=19.2寸,二等两材径2寸=2x8.25+2x5.5=17.6寸;余类推。

一等材实物

山西大同辽代华严寺大雄宝殿,斗拱雄厚,梁思成实测广度30cm,厚度20cm,比例广=3:2,与《法国建筑》中木材截面的宽度一致;广度相当于9.45英寸,略大于《法国建筑》规定的一流材分。山西五台山辽代佛光寺东厅。辽宁省义县奉国寺大厅。

二等材实物

山西大同善化寺大雄宝殿,材分广26厘米,厚17厘米相当于8尺.2x5.四寸,相当于《法式创作》二等材。

古建筑设计与施工知识的材分等级  第3张

山西应县木塔,最大材分宽26厘米,厚17厘米,相当于造尺8.2x5.4寸。

材分°制的消亡

从明代开始,斗拱越来越小,用料等级比宋代下降了4-5级,明初十一重要开间的太和殿,经过测量。

厚度只有4英寸,相当于《法国建筑》规定的小亭子的八等材分;湖北武当山紫霄宫的斗口测量为2.5英寸。清代建筑缩水较多。故宫中和殿的斗口只有2.5英寸,只适合宋代的等外材;木材截面的厚度比也从3:2趋于1:1;原因是楠木短缺,截面大的木材很少。

由于清代官方木材的宽度、厚度和宽度比远离宋代的规格,《清工部工程实践规则》、《清代建设规则》等官方文件不再需要材分分割°模数制,另创斗口模数制。

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