井干,一种跨文化的建造方式

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2024-12-04 11:27 来源:建筑遗产
俄罗斯西北部奥涅加湖中的基日岛上,矗立着多座井干式教堂建筑。其中最雄伟的主显圣容教堂始建于 18 世纪初,高达 37 m,是北欧最高的木质建筑。另一座代祷教堂始建于 17 世纪末,在 18 世纪后半叶为了能与主显圣容教堂在形式上相互呼应而被改建,高度达32 m。这两座古老的教堂建筑,以及史料记载的公元前1世纪中国皇家宫苑中的井干楼”,都充分体现了井干这种跨文化建造方式所具备的潜力。

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神明崛其特起,井干叠而百增。跱游极于浮柱,结重栾以相承。累层构而遂隮,望北辰而高兴。——张衡《西京赋》
井干,即以横向堆叠木材为特色的建造方式,在多种文化中产生、发展、传播,并一直传承至今。除墓葬、桥梁之外,云南省昆明市晋宁区石寨山出土的公元前 1 世纪的一些贮贝器和铜饰,提供了中国最早的井干式房屋图像。而根据文献记载,几乎在同时期,汉武帝于建章宫中建造“度五十余丈”的井干楼,表明当时中国的井干建造技术已经比较成熟。同在公元前 1 世纪,维特鲁威在《建筑十书》中记载的原始棚屋就包括当时小亚细亚半岛北部本都山脉的科尔基斯人将较少加工的原木横向堆叠,并采用绑扎和抹泥等方式建造的房屋。时至今日,井干建造方式在中国分布于西南的横断山脉,东北的大兴安岭、小兴安岭和长白山,以及西北的阿勒泰山和喀纳斯湖等地,并发展出多种各具特色的民居形式;在欧洲分布于阿尔卑斯山、喀尔巴阡山、斯堪的纳维亚半岛、俄罗斯西北部和大不列颠岛,应用于民居和教堂等建筑,并随着人口迁移而传入北美洲;在日本有“校仓造”“井笼造”等名称,主要用于建造仓储建筑。
作为一种跨文化的建造方式,井干在不同地域呈现出显著的相似性。其主要原因在于这种建造方式在各地都会面临相似的问题,诸如木材的上下搭接、角部连接方式,井干壁的稳定措施,对木材干缩导致墙体变形的预防和处理手段、屋面的构造形式以及门窗洞口的开设方式,等等。另外,井干建造方式常与其他建造方式相结合。
对木材的加工,从将原木去皮后经过简单处理便直接加以使用,到加工出相对平整的内外表面,各种做法不同程度地存在于不同的文化中,其中某些做法在近现代工业技术的推动下发生了改变。
对木材角部,一般采用开槽锁定的处理方式。由于原木的横截面近似圆形,出于防雨方面的考虑,在木材下部开槽的情况更多。木材在角部搭接处出头是各种文化里都常见的做法,为了让角部搭接稳固,工匠们会根据自身经验采取不同的角部处理方式。在欧美,常见搭接处不出头的做法,多使用燕尾榫锁定;但也有一些独特的实例,例如美国密苏里州乡村的井干农舍的双坡装饰端头。
使用竖向构件是常见的稳定井干壁的方式。俄罗斯基日岛的主显圣容教堂高度惊人,因此其外部加钉了多处竖向木构件。而中国云南省的一些地区,则使用带有贯通长槽的骑马柱夹住墙体以稳定井干壁。建造时向室内伸出墙垛也是重要的稳定措施。
建造屋面时,既可以在横木堆叠而成的井干壁上架檩,也可以结合其他木构架建造方式。前者实例如俄罗斯曼德罗基露天博物馆,后者实例如云南宁蒗扎实村的建筑。
在不同地区,井干建造方式分别在建筑基本单元的基础之上,形成了不同的建筑形体和空间组合方式,并且不同程度地受到了当地其他建造方式的影响。无论是美国阿拉斯加州乡村的井干式小教堂,还是中国云南省摩梭人建造的花楼,都体现了这一点。
能够在多种文化中历经数千年且一直传承至现代,正是井干建造方式强大生命力的体现。除此之外,井干建造方式还对其他建造方式产生了影响,例如中国古代殿堂中的铺作层,就明显带有其痕迹。在当代建筑师的作品中,也不乏受到井干建造方式启发的实例,例如彼得 · 卒姆托设计的 2000 年汉诺威世界博览会瑞士馆。对于井干建造方式的潜力,至今仍值得持续深入挖掘。

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从技术逻辑的角度来分析,井干壁最早或许是直接采用去皮原木建造的,这样能够最大程度地保留原木的直径、曲率、纹理。这种方式虽然对工具和技术的要求不高,但是对原木尺寸以及相邻原木间的贴合程度有着较高的要求,因为不够紧密的连接会带来各种影响建筑使用甚至降低建筑使用年限的问题。即便如此,现今留存下来的各地井干建造实例里,采用横载面近似圆形的原木的情况都为数不少在迁移到俄罗斯曼德罗基露天博物馆的众多井干式建筑中,大多数上层原木的底部须进行处理,以咬接下层原木近似圆形的横截面。在云南宁蒗泸沽湖一带,摩梭人在建造井干式的祖母屋时,会使用古老的木作工具一一锛,对原木进行粗加工处理,从而获得表面平整的木材;并根据木楞之间的差异灵活地调整加工方式,使木材横截面成为近似圆形的多边形或规则多边形。由于以手工作业为主,所以一般通过人工来识别原木尺寸以及木材表面平整度。

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房屋的建造者和使用者都会对墙面的平整度有所要求,无论室外墙面还是室内墙面。云南宁蒗培德村的傈僳族村民建造井干式建筑时会将原木对半劈开,获得半圆形横截面的木材。靠近原木心材的部分面向室内,因此室内墙面相对平整:而靠近边材的部分则朝向室外。木材加工精度的不足,通过建造者在建造时的灵活调配得以弥补。与之相似的是,1925年美国阿拉斯加州奇特诺的工匠在建造井干式的奇特诺百货商店时,将木材横截面加工成矩形。大量高精度方木的精确联结,塑造出了极具力度的雕塑感。工业时代的技术极大地降低了木材横截面的加工成本。

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角部处理是井干建造方式的核心问题之一。在位于云南德钦的克桶各村,建造井干式房屋的工匠采用手工切割的直线槽结合圆形截面的方式进行原木的连接,有限的加工精度使角部更容易遭受雨水侵蚀,因此原木也更容易从角部接头处开始损坏。并且,这种做法中原木的互锁能力有限,较难抑制原木潜在的位移。为应对这些问题,工匠们提出了一种策略,即通过强化截面或切线来增强原木的互锁强度。这一策略在不同地域有各式各样的变体。例如,在云南兰坪的大羊村,普米族工匠建造井干式建筑时,将原木的端头与凹槽加工成多边形以增强原木接头的肩部锁定能力。

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在搭接方式方面,除了木材在墙体外延伸出头的“井”字形平面做法外,欧美建筑角部不出头的井干式做法也相当常见。倘若互锁的木材端头均为水平面连接形式,即便加人木楔,也很难约束端头的横向移动,这种情况下,剪切力很容易使木结构发生不可逆的损坏。因此,最常见的做法是像美国阿拉斯加州的乡村住宅那样,用燕尾榫锁定木材角部,以增强木材之间的水平约束力,从而减少剪切力带来的问题。在美国密苏里州的乡村,工匠会设计带有双坡的装饰性端头,这在一定程度上可以降低雨水因毛细现象而向接头内部渗透的概率。

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当井干壁建造至一定高度时,高墙的自重以及木材本身的干缩都会增加壁体变形风险。此时,就需要采取稳定性措施,以防止壁体变形甚至倾覆。常见的方式是使用竖向构件来维持壁体的稳定。如俄罗斯基日岛主显圣容教堂的工匠通过钉装的方式将数段木杆竖向西定在井干壁的外侧,以减少横向叠压的木材在各种情况下变形、扭曲或错位的可能。

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在中国西南地区,用来稳定井干壁的竖向构件多是一种被称为“骑马柱”的木杆。其使用地区包括澜沧江一带的云南维西同乐村的傈僳族聚落,以及独龙江一带的云南贡山雄当村的独龙族聚落等。骑马柱的下方有贯通的长槽,骑跨在井干式墙体上,使骑马柱夹在墙体的两侧,防止墙体变形或倾覆,有效地稳定井干壁。

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建造井干式建筑时,向室内伸出墙垛也可以起到稳定井干壁的作用。这种做法在各地都不少见。俄罗斯基日岛主显圣容教堂的室内,以及中国云南宁蒗新营盘一带的井干式房屋中,都有并干式墙垛的实例。墙垛节点的三根原木形成“「”字形,自下而上垒叠的短原木在墙体两侧提供侧推力,从而维持井干壁的稳定。云南的普米族工匠还会在短原木的端部安装木板,一方面使室内的墙垛更加平整,另-方面也增强了井干式墙垛的耐久性。

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俄罗斯曼德罗基露天博物馆中的一座井干式建筑在建造时,既采用每层横木向外挑出的叠涩法来支撑挑檐,又通过调整每层收分的距离来塑造合适的屋面坡度,合阶也是采用井干建造方式修筑而成的。各地都存在着大量井千与其他木结构建造方式相结合的实例。在云南宁蒗的扎实村,摩梭人将穿斗式木构架与井干壁相连接,使两者共同塑造山墙的形式和屋面的坡度;同时,两套建造体系相互依托,共同承担屋面传递的荷载。

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如果将四面井干壁围合而成的空间视为井干建造方式形成的一个基本结构单元和空间单元,那么对这些单元进行组合就可以形成复杂的井干式建筑。在各种文化中,采用其他建造方式塑造的建筑在形体和空间组合方式上会对井干式建筑产生影响。例如美国阿拉斯加州乡村的井干式小教堂,其空间组合显然受到了欧美常见的单塔小教堂影响。而在中国,常见的合院空间组合方式也影响了井干式建筑。例如云南宁蒗小落水村的摩梭人建造的花楼,便是连续的井干式单元构成的大小、尺寸相近的多个空间。这种连续空间,使井干式建筑群能够形成院落,其中明间一层成为连通院落内外的主要出入口。
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