區的傳統建築仍是大同小異的,在同為中國南系民間建築的大原則下,
主要在細部處理的手法上因地理氣候環境、產業結構、民情風俗不同等 種種因緣際會,使得各類建築形式及風格有互相交流的情形,而產生明 顯的地區性差異與建築本身形式的轉化,但大體上仍是承傳大陸閩南、
粵東之原鄉建築風格。』(註2-6)。
如再進一步追溯至中國建築,『中國建築在習慣上一直以中央政府 頒佈的各種算例、則例為標準,並以依此而興建的建築物為主流,統稱 為北式、官式或京師派建築,與之對立的建築則有南式、民式或地方派 等說法』(註2-7)。而『台灣傳統建築則是根源於中國建築南方式樣中閩 粵兩省的衍生系統,以木構造為主的古建築物』(註2-8)。
綜合上述,明顯地可以看出台灣傳統木構架的來源乃是傳承自大陸 閩南、粵東之原鄉建築風格,在細部處理上則是因應不同的環境產生轉 化。
註2-6 見內政部 編,1995,《古蹟解說理論與實務》,內政部,,p209-211。
註2-7 見閻亞寧,1991.07,《台灣傳統建築大木作構材製作方式與組合程序(三~一)》,空間雜誌特別增刊:建 築技術,p157。
註2-8 同註2-7。
二、木構架之類型
由上可知,台灣傳統建築是根源於中國建築南方式樣中閩粵兩省的 衍生系統,以木構造為主的古建築物。『從建築史的角度來看,台灣的 廟宇建築是中國南系建築重要的一支』(註2-9)。『清代的台灣,因常發 生分類械鬥,各籍移民壁壘分明,風俗習慣也略有區別。匠師之手法因 係代代師徒相傳,也會要求流派風格之建立』(註2-10)。以下首先就以匠 師之流派來作為探討木構架類型之切入點。
清代台灣的廟宇幾乎都是自閩粵敦聘司傅來建的。可分為幾個派別 如表 2-1 所示。
表 2-1 木構架依匠師流派與代表性之建築分類表
派別 代表性之建築
泉州 艋舺龍山寺、鹿港龍山寺、臺北保安宮、臺 北孔廟、新竹城隍廟
漳州 桃園景福宮、木柵指南宮、臺中林祖祠 閩系
福州 臺南延平郡王祠(已遭改建)、霧峯林家祠堂 潮州 臺南三山國王廟
嘉應州及惠州 新竹新埔義民廟 粵系
廣州 臺南兩廣會館(二次大戰末遭毀) 三江系 浙江、江西、
江南
臺南巡撫衙門(遭日人拆除)
資料來源:本研究參考李乾朗,1983,《廟宇建築》,北屋,p31,自行整理。
其次,木構架之類型亦可由單或重檐、對稱或非對稱系統構架來分 類,如下頁表 2-2 所示。
註2-9 見李乾朗,1983,《廟宇建築》,北屋,p22。
註2-10 同註2-9。
表 2-2 木構架依單或重檐、對稱或非對稱系統構架之分類表
抬梁式 柱較少,可減至兩根,多至 六根,柱上置梁,梁上在置 短柱(侏儒柱)短柱上再置 梁,梁上再置短柱,依此類 推,構成一組梁架。因此大 部分的檁條是架在侏儒柱上 的,有利於室內空間之連續 性,殿堂建築多用之。但是 它也有弱點,在梁架交接處 穩定性不夠,因此需要斜撐 構件叉手、托腳或駝峯來補 強。
疊斗式 梁枋上因榫卯太多,故以數 斗相疊,斗與斗之間有穿材 (如束木或看橢),如此可代 替瓜柱,通常疊三斗至五 斗,也有疊至七斗。
資料來源:參考 1.李乾朗,1982,《中華藝術大觀 6-建築》,新夏,p98。 2.李重耀、李學忠,1999,
《台灣傳統建築術語辭典》,藍第,p144。3.李允鉌,1982,《華夏意匠》,龍田出版社,p205。
4.梁思成、林徽音,1981,《清式營造算例及則例》,狀元。5.自行整理。
綜合上述,傳統木構架的類型依匠師流派可分閩系、粵系與三江系;
依單或重檐、對稱或非對稱系統構架可分單檐對稱式系統構架、單檐非 對稱式系統構架、重檐對稱式系統構架、重檐非對稱式系統構架;依木 構架之構成方式可分穿斗式、抬梁式與疊斗式等。
2-2 木構架之木材用料與力學性質
二、木材之力學性質
木材之基本性質包含眾多,基於本研究爾後對木構架之結構計算之 需要,擬針對木材之力學性質做回顧。
本研究選定的實驗用材為紅檜(俗稱台檜),因其為台灣傳統大木構 架常用木料,對於模型製作的可行性也有幫助。以下為紅檜相關之力學 性質數據,作為爾後數位與實體模型模擬之參考。
破壞係數 MOR (kgf/cm2):579 彈性係數 MOE (kgf/cm2):57810 絕乾比重:O.354
容積密度:0.333 含水率:12%
靜曲彈性係數 Eb (kgf/cm2):116200 平均音速縱向(m/s):5673
橫向引張強度(kgf/cm2):41 縱向壓縮強度(kgf/cm2):365 橫向壓縮比例限度(kgf/cm2):54 橫切面硬度(kgf/mm2):2.39
衝擊彎曲吸收能量(kgf/cm2):0.506
資料來源:見王松永 編著,1986,《木材物理學》,台北:國立編譯館。
2-3 木構架之榫卯元件型式
二、直榫系統
直榫系統如表 2-4 所示。
表 2-4 直榫系統表
資料來源:見閻亞寧,1992.09,《台灣傳統建築大木作構材製作方式與組合程序(三~三)》,空間雜誌 特別增刊:建築技術,p100。
於 瓜 筒 與 通 或 斗 與
資料來源:見閻亞寧,1992.09,《台灣傳統建築大木作構材製作方式與組合程序(三~三)》,空間雜誌 特別增刊:建築技術,p100。
資料來源:見閻亞寧,1992.09,《台灣傳統建築大木作構材製作方式與組合程序(三~三)》,空間雜誌 特別增刊:建築技術,p100。
說明:選用之榫卯元件以粗黑框註明。
2-4 木構架之構件特性與形貌
吊筒 吊筒 無 垂蓮頭 垂蓮柱 有時以雕花 塞材外封榫 口
頭巾 頭巾(水尾) 丁華抹 栱 角背 抱梁雲 斗 斗 斗 斗 栱 栱 栱 栱 過
渡 部 分
斗栱
斗座 駝峰 駝峰 荷葉凳
資料來源:見閻亞寧,1991.07,《台灣傳統建築大木作構材製作方式與組合程序(三~一)》,空間雜誌 特別增刊:建築技術,p162。
說明:選用之統一用語以粗黑框註明。
(二)主要構件特性與形貌
1.柱:上承楹(桁)、通(梁)、枋等水平構材傳遞之屋架重量並轉載於地 面的主要垂直構材(簷柱、封柱、金柱、壁柱等)。
2.瓜筒(童柱):立於梁上傳遞重量但不接地的短柱(挫瓜筒、瓜柱等)。
圖 2-1 柱形貌示意圖 圖 2-2 柱形貌實景圖
圖 2-3 瓜筒形貌示意圖 圖 2-4 瓜筒形貌實景圖
3.通(梁):承接並傳遞屋架荷重的水平構材,其基本方向與屋面垂直。
(大、二、三通,步通,同梁等)
4.楹(桁):承屋椽荷重並與之貫接相連的圓形構材。
5.楹引(桁引):楹下直接相連的長方形斷面木料,與楹等長者為楹引,
長度僅達1/4~1/5者稱為雞舌。
圖 2-5 通形貌示意圖 圖 2-6 通形貌實景圖
圖 2-7 楹形貌示意圖 圖 2-8 楹形貌實景圖
22
6.枋:柱與柱之間的水平連接材,斷面為方形。(枋、簷枋等)
7.壽梁:功能與枋相同,唯斷面為圓形且位於前後點金柱之間,方向與 屋面平行。
8.束:瓜筒與瓜筒、柱間或疊斗與疊斗、柱間的水平連接構材。(棟、彎 弓、圓光、肥板等)
圖 2-11 枋形貌示意圖 圖 2-12 枋形貌實景圖
圖 2-13 壽梁形貌示意圖 圖 2-14 壽梁形貌實景圖
圖 2-15 束形貌示意圖 圖 2-16 束形貌實景圖
9.椽:楹上望磚望板之下,承受屋瓦重量的扁長矩形斷面木料。(北式多 為圓形或方形斷面)
10.斗:位於梁枋或柱頭與栱之間或二栱之間的傳遞構材,上部呈十字形 凹槽稱斗,單向凹槽為升,但閩南習慣概稱為斗。
11.拱:架構中位於斗或柱上梁頭,呈彎形面的水平構材。(連栱、彎栱) 圖 2-17 椽形貌示意圖 圖 2-18 椽形貌實景圖
圖 2-19 斗形貌示意圖 圖 2-20 斗形貌實景圖
圖 2-21 拱形貌示意圖 圖 2-22 拱形貌實景圖
(三)次要構材特性(以裝飾為主結構意義為輔) 1.通隨:位於通梁之下的次要水平構材。
2.束隨(看隨):位於束之下的次要水平構材。
3.吊筒:位於挑簷桁下的短柱,與出櫸垂直,前方常有填補梓口的雕花 塞材(豎材 )。(帛籃、倒吊蓮等)
圖 2-23 通隨形貌示意圖 圖 2-24 通隨形貌實景圖
圖 2-25 束隨形貌示意圖 圖 2-26 束隨形貌實景圖
圖 2-27 吊筒形貌示意圖
資料來源:見李重耀、李學忠,1999,《台灣傳統建 築術語辭典》,藍第,p190。
圖 2-28 吊筒形貌實景圖
4.托木:梁、枋、桁等水平構材與柱、吊筒等垂直構材相接處的斜向補 強構材。(岔角、插角、雀替等)。』(註2-17)。
註2-17 見閻亞寧,1991.07,《台灣傳統建築大木作構材製作方式與組合程序(三~一)》,空間雜誌特別增刊:建 築技術,p.160-162。
圖 2-29 托木形貌示意圖 圖 2-30 托木形貌實景圖
2-5 木構架之構造原理
斗拱系統是疊斗式構架之重要特徵,其利用層斗取代抬梁的童柱,可解決
材。其力學原理利用如下所述:
7.構件材料尺寸有模矩存在,且多以對稱型式出現,對於整體構架剛心
資料來源: 見廖世芳,1988,《台灣傳統二維大木構架耐震研究》,淡江大學建築研究所碩士論文,p95-96。
小結:
圖 2-31 疊斗式之純木構架 3D 數位模擬圖
圖 2-32 疊斗式木構架之構件拆解圖
3.本研究蒐集資料中發現前人之研究大多偏於抽象歷史傳承及文化 意義之敘述,而對於構造及力學之基礎研究相對較少。以金字塔 來比擬古蹟暨歷史建築研究之涵構,如圖 2-34,上層部分可視為 屬藝術、文化、空間意涵等之內容,下層部分則為材料、結構、
構法與工法等之基礎內容。目前政府及民眾較重視上層,上下層 研究不成比例,極需加強建構屬下層部分之基礎研究。
4.擬於下章回顧木構架結構狀態之檢測技術,以作為爾後研究木構 架預警檢測機制之參考。
圖 2-33 疊斗式之單架 3D 數位模擬圖
圖 2-34 以金字塔比擬古蹟暨歷史建築研究涵構圖 其它結構構法工法材料 其它歷史空間藝術文化
忽視 重視