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材料
斗砌是一種砌筑模式,材料可以是磚、石、砌塊等各類具有一定強(qiáng)度的規(guī)整條板材,通過縱橫組合拼接為整體 1)。
在傳統(tǒng)營造體系下,青磚是墻體斗砌的主要材料。我國傳統(tǒng)的青磚制作工藝在燒成高溫階段后期,將全窯封閉,熄火后自上方澆水,利用窯內(nèi)供氧不足的特點(diǎn),促進(jìn)還原反應(yīng),使磚坯內(nèi)的鐵離子被從呈紅色的三價(jià)鐵還原成青灰色的低價(jià)鐵,《天工開物》[6]稱之為“轉(zhuǎn)銹”:“凡柴薪窯,巔上偏側(cè)鑿三孔以出煙,火足止薪之侯,泥固塞其孔,然后使水轉(zhuǎn)銹”。磚體的強(qiáng)度和抗腐蝕性有大幅提高。
質(zhì)地良好的青磚具有很好的加工性能,傳統(tǒng)水磨青磚常被用作照壁、門墻、廳堂等重要裝飾部位,除拼花貼面外,基本都采用斗砌做法,因其看面大、接縫少,整堵墻磨磚對(duì)縫更易平整,絲絲密接,有銅墻鐵壁之感,在明清時(shí)期廣為流行(圖 6),青磚匱乏地區(qū)為追求外觀效果,常出現(xiàn)抹灰墻面劃線以模仿斗砌墻體的做法,足見其普及程度。
規(guī)格
傳統(tǒng)斗砌早期用磚較厚, 現(xiàn)存紹興呂府明代斗砌墻體的磚厚度約 5.5~6.5cm,清代斗砌墻體大量使用薄青磚,厚度一般僅有2.5~3.5cm,稱為“開磚”。開磚與常規(guī)青磚的燒制工藝過程相同,只是模具進(jìn)行了改良,據(jù)記載:“開磚的木模在厚度的 1/2 處有一寬約 2mm 的細(xì)縫,制好磚坯,在脫模前用細(xì)鋼絲弓沿縫向后一拉,就把磚坯切成兩半(僅保留后端約 1 寸連接,制木模鋸細(xì)縫時(shí)已考慮預(yù)留),但脫模、晾干、燒制、搬運(yùn)過程仍保持類似條磚的整體不一分為二,直到工地砌墻的一刻,泥水師傅才用瓦刀把它一分為二。因這種薄型磚用于砌金鼓甬墻 2),其效果完全一樣,只是丁磚的厚薄不同而已,但開磚的重量、成本、運(yùn)費(fèi)都只是條磚的一半,是一種經(jīng)濟(jì)型磚材,所以在清代和民國時(shí)廣為采用?!盵7] 因此開磚可以劈開單用,也可以不劈開整體使用,外觀看上去就像是兩塊拼磚。
斗砌用磚規(guī)格比例相對(duì)自由, 如浙江泰順地區(qū)用開磚長約 26~29cm, 寬約16.5~18.5cm,厚度約 2.5~3.5cm,從操作角度,在長寬厚之間尋求比例上的嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)位,是實(shí)砌構(gòu)造嚴(yán)絲合縫的基本需求,而對(duì)斗砌構(gòu)造而言,由于內(nèi)部留有間隔,起到了調(diào)節(jié)作用,對(duì)磚的比例要求不甚嚴(yán)格,往往寬度大于長度的二分之一,使斗更高,更省材,平整面也更大。
構(gòu)成
傳統(tǒng)營造上對(duì)砌墻磚擺放方式有非常多稱呼,如“丁、順、斗、眠、陡、臥、甃、蓋、肋、扁、板、牽”等,為便于表述,整合各地做法,以磚為例,按大面的平、側(cè)、豎分為“眠磚、斗磚、立磚”,按外露長、短邊分為“順砌、丁砌”,用以描述墻體最小單元的組合方式。
斗砌做法的核心特征是使用“斗磚”,典型擺砌方式是斗磚順、丁砌,眠磚可有可無,砌筑的核心要點(diǎn)是順丁組合,形成立體的空間。斗砌做法雖多,典型特征是通過橫縱組合,形成空間模塊,從而在建筑尺度的墻體和人體尺度的磚塊之間建立了一個(gè)中間層次的砌筑單元,使墻體砌筑邏輯秩序更為清晰,諸如“一眠一斗”“一眠三斗”“一眠七斗”等,對(duì)于墻體砌筑模數(shù)化有很大的幫助。
形制
斗砌從外觀式樣上看,可以根據(jù)一個(gè)砌筑單元的眠磚占比、丁砌磚占比、組合數(shù)量進(jìn)行分類。
斗砌外觀樣式不同地域有不同稱呼:
①浙江、江西、湖北、湖南等地多用(大合歡、小合歡)
②江蘇、安徽、浙江、湖北、湖南、四川、重慶等地多用
③江蘇等地用(揚(yáng)州和合墻),其他地方也有使用
④四川、重慶等地用(高矮斗)
⑤四川、重慶等地用(盒盒斗)
⑥福建等地多用(斗仔砌)
⑦江蘇、浙江、江西、湖北等地常單丁、雙丁混用
⑧江蘇、安徽等地用(花滾)
⑨江蘇、湖北用(實(shí)扁鑲思、蘆菲鑲思),基本屬于實(shí)砌
眠磚密度:眠磚打斷了斗砌的上下層聯(lián)絡(luò),在墻體中形成了一個(gè)磚實(shí)體層,或者說“結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層”3)。寧海崇興廟山墻(圖2)即是以眠磚作為轉(zhuǎn)換層分段砌筑,層間的丁砌磚嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)位,構(gòu)成一個(gè)砌筑單元。
丁砌磚占比:丁砌磚起到重要的拉結(jié)作用,其疏密反映了墻體的整體性,往往和多種材料的組合受力相關(guān),丁砌磚密度小往往是內(nèi)部有土坯等受力結(jié)構(gòu),是接近貼面磚的做法。
組合數(shù)量:“單丁”即常規(guī)斗砌做法,“多丁”是對(duì)單丁斗子局部結(jié)構(gòu)加強(qiáng),常用在門窗過梁、轉(zhuǎn)角等重要受力部位,是接近實(shí)砌的做法。
構(gòu)造
外觀能夠反映出一定的構(gòu)造特征,內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)更能反映斗砌的建構(gòu)邏輯,斗砌按照平面空間組織方式可分為“盒斗砌”“開斗砌”。
盒斗砌:最簡單的斗砌模式,各向磚拼成一個(gè)封閉的盒子,墻體構(gòu)造不區(qū)分內(nèi)外,常見于近代空斗墻案例(圖 9)。
開斗砌:即內(nèi)外層交互錯(cuò)開的砌筑模式,墻體內(nèi)外表皮進(jìn)行了分離,丁砌磚一側(cè)出頭,另一側(cè)被順砌斗磚遮擋,不貫通墻體兩側(cè),形成內(nèi)外交互錯(cuò)開、上下垂直對(duì)位的狀態(tài),是成熟且廣泛使用的斗砌方式(圖 10)。構(gòu)造組織也可以反映到墻體外觀上,盒斗砌墻體兩側(cè)磚擺置方式完全相同,開斗砌墻體兩側(cè)在水平或垂直上存在半磚的錯(cuò)位,但對(duì)于一堵已經(jīng)完成的墻體,很難同時(shí)看到內(nèi)外兩側(cè)的對(duì)位關(guān)系,容易將開斗砌誤判為盒斗砌。
開斗砌優(yōu)勢特征
二維交錯(cuò),減少通縫
開斗砌的墻體,外表面和內(nèi)表面分離,交錯(cuò)布設(shè)—開斗,即二者搭接但不貫通的組合方式,將原本只有立面一維錯(cuò)位的墻體,提升為立面與平面(或剖面)的二維錯(cuò)位,從而實(shí)現(xiàn)上下、內(nèi)外均無通縫,內(nèi)部有筒狀中空,具體分為以下兩種:
豎向中空(立面與平面二維錯(cuò)位):內(nèi)外表面的斗磚在水平方向上交錯(cuò)布置,構(gòu)成豎向中空。丁砌磚上下對(duì)齊,充分搭接,實(shí)現(xiàn)豎向傳遞荷載,結(jié)構(gòu)最為成熟。主要有兩類:間隔半磚長,外觀是一順一丁,即江南地區(qū)最常見的單丁斗子做法;間隔一磚長,外觀是兩順一丁,即四川地區(qū)的盒盒斗做法。
橫向中空(立面與剖面二維錯(cuò)位):內(nèi)外表面眠磚在垂直方向上交錯(cuò)布置,構(gòu)成橫向中空,眠磚從兩側(cè)懸挑搭接,不使用丁砌磚,砌筑有一定難度,如川渝地區(qū)的高矮斗(又名雙龍出洞)[9](圖 12)。
開斗砌做法能夠?qū)崿F(xiàn)墻體內(nèi)表面和外表面的分離(圖 13),已經(jīng)有研究者觀察到這類現(xiàn)象并做以解釋:“一般外山墻都是墻闊一磚多一點(diǎn),就是“一丁一包頭”,俗稱小闊墻,丁磚不直接伸向墻內(nèi),有一定空間一般在 3cm 左右,使長期淋雨不會(huì)滲濕內(nèi)墻面而出現(xiàn)霉變,這也是古代工匠總結(jié)出的寶貴經(jīng)驗(yàn)。如一磚墻丁磚容易受濕滲水。所以古代都采用花滾、實(shí)滾、開斗、小闊墻砌筑做法,既保證外山墻堅(jiān)固,又保證內(nèi)墻而不滲水霉變?!盵10]這是一個(gè)非常重要的啟示,丁砌磚不直接貫穿內(nèi)外有多重意義,其一是如上文所說外墻的潮濕不會(huì)直接滲透到室內(nèi),其二中間留有空腔,降低了墻體的聲熱傳導(dǎo),室外砌體磚均不直接接觸室內(nèi),實(shí)現(xiàn)良好的隔熱隔聲效能(圖 14)。
斗砌不空,碎材填充
我們常說空斗墻,并認(rèn)為斗內(nèi)是空的,實(shí)際上傳統(tǒng)營造做法下大量可見的斗砌內(nèi)部均不空,會(huì)填塞碎磚瓦等,也稱“灌斗”。內(nèi)用碎磚瓦礫混干土填餡,或進(jìn)一步采用泥水漿將填餡加固。
徽州地區(qū)是如此:“俗稱灌斗墻,灌斗又分干、濕二種,干斗為碎磚瓦礫混干土填實(shí),濕斗則采用紅泥土和水調(diào)成糊狀,一層碎磚碎瓦,一層糊狀泥巴灌實(shí)”。
浙江地區(qū)亦是如此:“其內(nèi)里是用碎磚、碎瓦、碎石塞填,而后用石灰碴、黏黃土泥混合攪成的稠泥漿澆灌,使填料與磚結(jié)成一體,婺州傳統(tǒng)民居基本都是此類做法”。
斗砌不空,只是將墻體的功能進(jìn)行了分解,與結(jié)構(gòu)整體性、強(qiáng)度有關(guān)的部位采用規(guī)整的堅(jiān)實(shí)材料,構(gòu)成平整、耐磨的基本結(jié)構(gòu)骨骼,除此之外大量輔助性功能,包括額外的承載力、穩(wěn)定性、熱工性能等,則通過填充土坯、碎磚瓦等次級(jí)材料來實(shí)現(xiàn),從而強(qiáng)化墻體的整體功能。
在經(jīng)濟(jì)拮據(jù)的一段時(shí)間,很多鄉(xiāng)村新建空斗墻偷工減料,造成了空斗墻頻發(fā)事故,留下斗砌墻體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的整體印象,致使政府明令禁止,重慶陪都時(shí)期《建筑平民住宅規(guī)程》注意事項(xiàng)內(nèi)即提到“土墻空斗墻不得載重”5)[12],有文章疾呼:“勸君莫用空斗墻”6),國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》自 2001 版以來也取消了斗砌墻體。
而實(shí)際上,斗砌墻體填充之后可以實(shí)現(xiàn)很好的結(jié)構(gòu)性能,劉致平先生就曾對(duì)此有過觀察:“好的斗子墻也可以當(dāng)荷載墻用,筆者在四川樂山看過房屋被轟炸后的山墻,那里滿是斗子磚墻,厚不過一、二尺,有的是荷載墻,高可三十余尺,長六、七丈,但是這些墻屹立著幾年也不倒,可見斗子磚墻之可用了?!?[13] 而實(shí)際上大量建于明代、歷經(jīng) 400 余年的傳統(tǒng)民居斗砌墻體至今仍然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、保存狀況良好,足以說明斗砌只要工藝規(guī)范,構(gòu)造合理,也可以被用作承重墻體。
斗砌墻體內(nèi)部填充會(huì)隨著高度變化而調(diào)整,越往下填得越飽滿,越往上越少,這一方面由于施工操作的難度性,另一方面卻也符合下部主要承重的特征。墻體高度上的差異化處理,與墻體里外材料的差異處理一樣,都是傳統(tǒng)營造在契合自然規(guī)律的條件下,權(quán)衡經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的選擇。
豎向支撐,聚攏向中
開斗砌做法中丁砌磚上下疊砌,每列都能夠直接進(jìn)行豎向傳力,在保證上下層錯(cuò)縫砌筑的同時(shí),最大化增加了豎向支撐面積,同時(shí)極大減少了懸空部位,有效避免了板材彎折(圖 17),而盒斗砌做法的承力僅依賴內(nèi)外兩層表皮,中部更容易損壞(圖 18)。比較之下,開斗砌做法可以實(shí)現(xiàn)更為良好的結(jié)構(gòu)性能。
另外開斗砌還有一項(xiàng)墻體構(gòu)造意義—收分,通過減少空腔的大小,或者劈磚減小丁砌磚的長度,就能根據(jù)砌筑高度逐層收縮墻體厚度。墻體收分向中間聚攏,同時(shí)依靠內(nèi)外層空隙的調(diào)節(jié)作用,在外界震動(dòng)條件下不會(huì)輕易坍塌,而盒斗砌在這方面就受到很大約束限制。
結(jié)語
開斗砌是我國傳統(tǒng)墻體砌筑技術(shù)的重要組成部分,以斗為模塊,通過縱橫拉結(jié),形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),體現(xiàn)了我國傳統(tǒng)營造以“巧”致“用”的智慧。
在材料上,開斗砌通過橫縱拉結(jié)、相互制約形成的整體受力特征,可以釋放對(duì)單個(gè)砌塊的結(jié)構(gòu)性能要求,因而可以采用厚度較薄的條板材,以現(xiàn)存案例而言,青磚厚度達(dá)2.5-3cm 即可滿足結(jié)構(gòu)要求,即使不考慮內(nèi)部空腔節(jié)約下來的磚材,單是厚度上,即能節(jié)約將近一半的材料。
在結(jié)構(gòu)上,開斗砌墻體有滿墻斗砌、內(nèi)部填充下實(shí)上空的做法;有下堿實(shí)砌、上部斗砌的做法;有下部厚磚斗砌、上部薄磚斗砌的做法;有墻體上部收分的做法。無論何種,斗砌墻體質(zhì)量分布均為下重上輕,更為穩(wěn)定。同時(shí)由于上部重量減輕,對(duì)基礎(chǔ)的荷載要求也隨之降低,結(jié)構(gòu)更為高效。
在性能上,開斗砌墻體因表里分離、內(nèi)有空腔,具有大熱阻、小熱容的特征,一定程度上減少了聲橋、熱橋,而實(shí)現(xiàn)的隔熱隔聲性能的大幅提升。因而具有在夏熱冬冷、溫帶氣候條件下的高度適應(yīng)性。
綜上而言,開斗砌墻體通過構(gòu)造解決功能問題的做法,對(duì)于現(xiàn)代墻體保溫體系、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有很好的借鑒意義。
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