第第8章章 亭廊建筑的构造设计亭廊建筑的构造设计凉亭建筑的构造设计凉亭建筑的构造设计游廊的构造设计 第一节第一节 凉亭建筑的构造设计凉亭建筑的构造设计一、凉亭建筑的基本形式使用性能：路亭、街亭、桥亭、井亭、凉亭和钟鼓亭等。平面形式:多角亭、圆形亭、扇形亭和矩形等。建筑材质:木构亭、砖石亭、金属亭等。高低层次:单檐亭、重檐亭、多层亭等。 （一）单檐亭 单檐亭即指只有一层屋檐的亭子,它按平面形状分为：多角亭、圆形亭和异形亭等。2圆形亭 3异形亭 (二)组合亭 组合亭是由两个形状的亭子拼接组合而成。(三)重檐亭 由两层或两层以上屋檐所组成的亭子称为“重檐亭” 。 二、凉亭建筑的基本构造园林建筑中的凉亭，其基本构造是由建造在台明上的：木构架、屋顶和坐凳栏杆等所组成。1单檐亭的木构架“承重柱” “檐枋” 形成整体框架“花梁头”以承接檐檩 花梁头之间填以垫板 安装吊挂楣子和坐凳楣子，形成亭子的下架。亭子的下架在花梁头上安置搭交“檐檩”，形成圈梁作用。檐檩之上设置“井字梁”或“抹角梁”梁上安置柁墩用来承接搭交金檩此“搭交金檩”，形成屋顶结构的第二层圈梁。井字梁井字梁亭子的上架 规格较小的亭子雷公柱由下面所述的“由戗”支撑 井字梁井字梁在第一圈和第二圈檩木的交角处安置角梁各角梁尾端由延伸构件“由戗”与雷公柱插接形成攒尖结构圆形亭可不需角梁，只需将由戗撑压在金檩上即可，但一定要设太平梁太平梁上竖置“雷公柱”作为尖顶支撑构件 最后在檩木上布置椽子，在椽子上铺设屋面望板、飞椽、连檐木、瓦口板等，就可进行屋面瓦作。原单檐亭木构架的柱子增高，使原亭上架作为上层檐，外围对应增加一圈外柱，作为重檐下架檐柱里外柱子由穿插枋串接在各外柱顶端安装檐枋，形成整体框架。2重檐亭的木构架 (1)双围柱法外围柱顶设抱头梁与里柱榫接抱头梁外端上安置檐檩，各里柱之间连接“承椽枋”，这样即可将下层屋面椽子搁置。(2) 立童柱法 童柱之上与单层檐柱以上的构架相同。各童柱之间需增加承椽枋，用承椽枋和下层檐檩，来作为下层屋面椽子的承接构件。在各角搭交檐檩之上安装插金角梁与童柱插接，即可构成下层檐框架。 用井字梁时需先设置井字随梁将承重柱串联起来，并作为承重梁的辅助构件，再在随梁上安装抱头井字梁，在抱头位置安装下层搭交檐檩。另在井字梁交叉处安装墩斗并竖立童柱，用来作为上层构架的檐柱。立童柱法是指先在下层檐柱顶端设置井字梁，或在下层檐檩上设置抹角梁，来作为支撑上层檐构架的承托构件。(如果对四边形重檐亭设置井字梁法时，除四根角柱外，还需另行每边增加两根檐柱，作为井字梁或抹角梁的承重柱 (二)凉亭建筑的屋面 凉亭建筑的屋面一般为攒尖顶，多边形的凉亭除屋面瓦外，只有垂脊和宝顶；而圆形凉亭只有屋面瓦和宝顶。大式建筑多使用筒板瓦屋面，小式建筑多使用蝴蝶瓦屋面，如图5-1-8所示。 但在实际应用中，有些地方将小规模的悬山、庑殿和歇山等建筑，作成无围护结构的透空型凉亭。 三、凉亭建筑的平面柱网设计 园林建筑中的凉亭，其平面柱网布置，一般都是按正规的平面几何形状进行布置，总的分为独立形平面和组合形平面两大类。 (一)独立形凉亭平面的柱网 独立形亭平面的柱网，在园林建筑中用得最多，常用的形式有：正多边(三、四、五、六、八、九边)形、矩形、圆形、扇形等，如图所示。1独立亭平面尺寸的确定独立形凉亭的平面尺寸，是指亭子的通面阔和通进深尺寸。对于基地环境宽阔，观赏视距较远的空间，选择较大对于基地环境宽阔，观赏视距较远的空间，选择较大的平面尺寸；基地环境狭窄，观赏视距较近的空间，的平面尺寸；基地环境狭窄，观赏视距较近的空间，选择较小的平面尺寸。选择较小的平面尺寸。正多边形和圆形平面的“通面阔X通进深”尺寸，可按下述范围灵活取定： 旷大空间的尺寸为：6m6m9m 9m； 中型空间的尺寸为：4m 4m6m 6m； 小型空间的尺寸为：2m 2m 4m 4m。 矩形和扇形平面的尺寸，可按通进深：通面阔：1：(153)的比值进行确定。2独立单檐亭柱网的布置 亭子的柱网布置是指柱子根数及其排列。柱子根数与排列应根据所选取的平面形状而定。3独立重檐亭柱网的布置独立重檐亭柱网的柱数，一般采用偶数，也就是说，三角形和五角形的亭子，很少做成重檐形式。当按立童柱法设置时，四边形亭应每边各增加2根柱子，以便布置井字梁和抹角梁；其他形状的柱网与单檐亭柱网相同，只是童柱与檐柱应按相隔一步架距离进行布置。 当按双围柱法设置时，里圈柱与外圈柱按一步架间距对应设置，里圈柱称为“重檐金柱”，外圈柱称为“下层檐柱” 。重檐金柱直径要较下层檐柱直径大1020。(二)组合形凉亭的平面柱网1组合亭的平面形式2组合亭的柱网布置组合亭的柱网仍按照独立亭的基本柱网进行布置，无论组拼成何种形式，但必须要保持在两个独立亭中，有两根以上的柱子相互对称或重合，以保证在整个木构架中，便于梁枋连接的整体性。四、凉亭建筑的木构架设计 (一)单檐凉亭的木构架单檐亭的木构架可以将它分为下架、上架、角梁三部分。以檐檩为界，檐檩以下部分为下架，檐檩本身及其以上部分为上架，转角部位为角梁。1单檐亭的下架结构单檐亭下架是一种柱枋结构的框架，主要构件是立柱、横枋、花梁头和檐垫板等。(1)立柱 凉亭立柱又称为“檐柱”，是整个构架的承重构件。一般清制大式建筑的柱高按60斗口,柱径56斗口。（一等材斗口6寸）小式建筑的柱高，四方亭和矩形亭可按0.81.1倍面阔，六方亭和圆形亭按1.52倍面阔，八方亭按1.82.5倍面阔,柱径为0.070.1倍柱高。 (2)横枋 它是将檐柱连接成整体框架的木构件，清制在一般建筑中均称为“檐枋”，但对重檐建筑为了区别起见，对下架的檐枋称 为“额枋”，对上架的檐枋称为“檐枋”。横枋的截面尺寸(高厚)：清制大额枋为5斗口 4斗口-6斗口 4.8斗口；小额枋为3.5斗口 3斗口4斗口 3.2斗口；一般檐枋按1 0.8倍柱径。 多边亭横枋尽端做成箍头形式，其中大额枋一般采用霸王拳形式箍头，小额枋常采用三叉头形式箍头。圆形亭横枋为弧形，做凸凹榫相互连接,与柱作燕尾榫连接。(3)花梁头它是搁置檐檩的承托构件，高约4斗口或0.8柱径，宽为1柱径，长约3倍宽。两边做凹槽接插垫板，如图所示，底面做卯口承插柱顶凸榫。(4)檐垫板它是填补檐檩与檐枋之间空挡的遮挡板，高4斗口或0.8柱径，厚1斗口或0.25柱径。2单檐亭的上架结构一般由：檐檩、井字梁或抹角梁、金枋及金檩、太平梁及雷公柱等四层木构件垒叠而成，如图。 (1)檐檩 檐檩是攒尖顶木构架中最底层的承重构件，它按亭子的平面形状分边制作， 然后在柱顶位置相互搭交在花梁头的凹槽上。檐檩直径大式建筑为3.54.5斗口搭交形式如图所示。(2)井字梁或抹角梁 井字梁是搁置在檐檩上，用来承托其上面金檩的承托构件，一般用于四、六、八边形和圆形的亭子上，因为梁的两端一般作成阶梯榫趴置在檩的榫卯上，故又称为“井字趴梁”。井字梁由长短二梁组成，长梁趴在檐檩上，短梁趴在长梁上，如图所示。“井字趴梁” 截面尺寸：清制长梁高为1.31.5倍柱径，厚1.051.2倍柱径。短梁高 1.051.2柱径，厚0.91柱径。 抹角梁是斜跨转角趴置在檩上的承托梁，故又称为“抹角趴梁”。一般用于单檐四边亭和其他重檐亭上。(3)金檩和金枋 金檩金檩是与檐檩共同承担屋面椽子，形成屋顶形状的承托构件，金檩的构造与截面尺寸同檐檩，只是长度要较檐檩长度短,金檩和檐檩的标高之差按举架计算。金枋金枋在这里是对金檩起垫衬作用的枋木，因为金檩一般不直接搁置在井字梁或抹角梁上，它的下面要垫有托墩或瓜柱，枋木可用来兼替托墩和垫板，但有些亭子屋面做得比较陡峻时，仍需采用托墩和垫板。 (4)太平梁和雷公柱雷公柱是支撑宝顶并形成屋面攒尖的柱子,雷公柱只须靠每个方向上的角梁延伸构件“由戗”支撑住而悬空垂立着，故有的称它为“雷公垂柱”。但当宝顶构件比较重大时，雷公柱应落脚于太平梁上。太平梁是承托雷公柱，保证其安全太平的横梁，一般用于宝顶构件重量比较大的亭子上，若宝顶构件比较轻小时，可不用此构件。 3亭子的角梁和椽子 亭子的角梁，是多角亭形成屋面转角的基本构件。对于角梁的制作，我国北方地区多按清制官式作法，南方地区常按“营造法原”民间作法。圆形亭因为无角，故没有角梁，只有由戗，用来支撑雷公柱。 (1)清制官式角梁作法 清制官式作法分老、仔角梁，老角梁是转角处的基本承重构件，仔角梁是使转角檐口起翘和伸出的构件。仔角梁叠在老角梁上，老角梁的前支点是檐檩，后支点是金檩或金柱。角梁根据后支点的制作方法不同，分为“压金法”、 “扣金法”、“插金法”等三种做法。压金法：压金法：是指将老角梁的后支点，挖凿成檩槽直接压在金檩上，仔角梁作成翘飞椽形式。这种做法最简单，但靠檐口端的伸出和承重不能太大。一般只能用于较小步架的亭子上。 扣金法：扣金法：是指将老仔角梁的后支点挖成上下檩槽，相互扣住在金檩上，这种做法是亭子建筑中用得最多一种方法。插金法：插金法：是指将老仔角梁的后尾做榫插入金柱的卯口内，它是重檐亭中，下层檐角梁的主要做法。老仔角梁的截面尺寸，清制老仔角梁截面相等，高按3椽径，宽按2椽径。 (2)南方民间角梁做法 南方民间角梁做法常以江浙一带最为代表，它是采用“营造法原”所说的嫩老发戗法。老戗相似于老角梁。其截面尺寸为： 高厚：1513 16 .5cm，嫩戗相似于仔角梁，但形状与仔角大不相同，嫩戗是一个底大头尖的矩形截面，斜立于老戗的檐口端，其长按3倍正身飞椽长，截面尺寸的根部为老戗的08倍，上端为根部的08倍。嫩老戗端头用千斤销固定。 (3)屋面椽子 椽子是屋面基层的承托构件，屋面基层由椽子、望板、飞椽、压飞望板等铺叠而成。在屋面檐口部位还有小连檐木、大连檐木、瓦口木等，如图所示。其中椽子根据所处步架位置有不同的名称，处在脊步的称“脑椽”、处在檐步的称“檐椽”、在脊步与檐步之间的称“花架椽”。在檐椽之上还安装一层起翘椽子，称为 “飞椽” 。 脑、檐椽一般为圆形截面，飞椽为方形截面，但也可以均为方形截面，截面尺寸，清制按15斗口或0.33柱径取定；南方地区发戗做法的飞椽，是由正身飞椽逐渐向嫩戗方向斜立，如图所示，然后用“压飞望板”连成整体。 4单檐亭木构架图的绘制 (1)木构架俯视图的绘制 (2)木构架剖面图的绘制(二)重檐凉亭的木构架 重檐亭的木构架可以分为：上层檐构架和下层檐构架两大部分。 1立童柱法的木构架 (1)下层檐构架 立童柱法的下层檐构架，是在单檐亭下架之上，加设承重抹角梁或井字梁，它们的截面尺寸，均与单檐亭相同。其中：抹角梁多用于六边形重檐上，作为搁置角梁的后支撑点，使角梁后尾悬挑，并插入童柱下端，成为童柱的支撑。 而井字梁多用于八边形重檐亭上，作为支立上层檐童柱的承托构件，角梁后尾也插入童柱，但柱的主要着力点是通过墩斗作用在井字梁上，而不完全是靠角梁悬挑。 对四边形重檐亭，抹角梁和井字梁都可采用，但每边必须在角柱旁增加两根檐柱，作为支撑该梁所传递来的作用力。不管抹角梁还是井字梁，都需另用承椽枋将童柱下端连接起来，形成童柱框架底圈；此圈与单檐下架(檐柱、檐枋、花梁头、檐檩)通过角梁、檐椽的连接，即成为重檐亭的下层构架，如图所示。承椽枋的截面尺寸，高081檐柱径，厚06408檐柱径。童柱径为081檐柱径。 (2)上层檐构架 在童柱上，距离承椽枋之上约围脊高度之处，再安装一圈围脊枋，形成童柱框架的中圈；然后在童柱顶部安装檐枋，形成童柱的上圈，檐枋以上与单檐上架相同，如图所示。 2双围柱法的木构架 “双围柱”是指里外两圈柱子，里圈柱子作为上层檐构架的支柱，外圈柱子 作为下层檐构架的支柱。“双围柱法”的上层檐构架与“立童柱法”的上层檐构架完全一样，只是童柱向下伸长成为落地的重檐金柱而已，重檐金柱的柱径12檐柱径。 “双围柱法”的下层檐构架，也基本上与“立童柱法”下层檐构架相同，只是在里外两圈柱子间，要用穿插枋和抱头梁串联成整体框架。 3重檐亭木构架图的绘制五、凉亭建筑的屋面构造设计 凉亭建筑屋面构造由苫背、瓦面、 屋脊和宝顶等四大部分组成。 (一)屋面木基层构造 亭子建筑屋面木基层的构造，包括椽子、 望板、飞椽、连檐木、瓦口及闸挡板等。 1椽子 它是搁置在檩(博)木上用来承托望板的条木，在亭子建筑中有圆形截面， 也有方形截面。清制椽子长度按檩间距离。椽径大式为15斗口，小式按033檐柱径。椽档(椽子间距)按15椽径。 2望板 它是铺钉在椽子上，用来承托屋面瓦作的木板。一般横铺在椽子上，清制板厚为03斗口(直铺为05斗口)。 3飞椽它是铺钉在望板上，楔尾形的檐口椽子，与檐椽成双配对， 多为方形截面，飞椽径与椽子相同。出檐长度为檐椽出的0.5-0.6倍。后尾长按出檐长的25倍计算。4大小连檐 大连檐是用来连接固定飞椽端头的木条，为梯形截面。小连檐是固定檐椽端头的木条，扁形截面，厚与望板相同，宽按1斗口控制。 5瓦口木 这是钉在大连檐上，用来承托檐口瓦的木件，按屋面的用瓦做成波浪形木板 条。瓦口板的高度一般按05椽径设置，厚度按椽径的14控制。 (二)屋面瓦作及其要求 亭子建筑的屋面瓦作也包括苫背、铺瓦、做脊等泥瓦活。 1苫背 (1)清制屋面苫背 苫背是指在屋面木基层的望板上，用灰泥分别铺抹屋面隔离层、防水层、 保温层等的操作过程。1)隔离层主要是起隔离气水，保护望板的作用， 用白麻刀灰(配比为：白灰浆：麻刀=50：1)，在望板上均匀铺抹1020mm厚。 2)防水层是当隔离层干燥后，在护板灰上用麻刀泥(掺灰泥：麻刀=50：3) 或滑秸泥(掺灰泥：滑秸二5：1)分别铺抹三层，每层厚不超过50mm抹平压实。 3)保温层是对防水层起保护和保温作用的抹灰层。用大麻刀灰(白灰浆：麻刀=100：35)分三-四层铺抹，每层厚不超过 30mm，每层之间铺一层夏麻布，以防止干裂，铺匀抹实后待自然晾干。 4)扎肩凉背是当抹灰背完成后，将各垂脊挂线铺灰抹平，为做脊打好基础， 此称为“扎肩”，根据选用屋脊瓦件规格，铺灰宽度为300500mm。 最后，将抹灰面加以适当遮盖养护，让其自然干燥，此称为“晾背”，晾背时间一般在月余以上，以干透为止。(三)凉亭屋面的垂脊凉亭屋面的屋脊，除庑殿、歇山屋顶外，一般均只有垂脊。 1攒尖大式建筑凉亭垂脊 (1)清制琉璃构件垂脊 清制琉璃构件垂脊所用的构件都是窑制定型产品，以垂兽为界，分为兽前段和兽后段而有所不同。 清制垂脊兽后段的构造，由下而上为：斜当沟、压当条、三连砖、扣脊瓦等构件叠砌而成，如图5-1-24琉璃所示。兽前段由下而上为：斜当沟、压当条、小连砖、盖筒瓦，然后安装走兽、仙人。 (2)清制黑活做法垂脊 清制黑活做法的垂脊，除垂兽为素窑制品外，其他构件均可为施工用的砖瓦材料现场加工。 垂兽前段的构造，是在斜当沟之上砌筑瓦条、混砖，再安装走兽；脊心空隙用碎砖灰浆填塞。垂兽形式与琉璃制品相同，只是素色而已。 垂兽后段的构造，是在斜当沟之上，安装瓦条，陡板砖、盖筒瓦，并抹灰做成眉子，其构造如图5124中黑活所示。 脊端构件由下而上为：沟头瓦、圭脚、瓦条、盘子、筒瓦坐狮。2清制小式建筑凉亭垂脊 清制小式垂脊均用现场的砖瓦和灰浆砌筑而成，没有垂兽和小兽，因此也不分兽前兽后，其构造由下而上为：当沟、二层瓦条、混砖、扣脊瓦抹灰眉子。脊端做法，由下而上为：沟头瓦、圭脚、瓦条、盘子、扣脊瓦作抹灰眉子，如图所示。 南方地区民间凉亭垂脊，一般为瓦条线砖滚筒脊，它是在脊座上用筒瓦合抱成滚筒，再在其上铺二层望砖瓦条、扣盖筒瓦，并做抹灰眉子。脊端在沟头瓦上，随滚筒作成弧面，再在其上用瓦条砖层层挑出，作成戗尖，最后用抹灰面罩子。女口图所示第二节 游廊的构造设计 游廊是供游人遮风挡雨的廊道篷顶建筑，它具有可长可短、可直可曲、随形而弯、依势而曲的特点，使用于各种地理环境之中。依其地势造型不同可命名为：直廊、曲廊、回廊、水廊、桥廊、爬山廊、迭落廊等。按照廊的立面构造分隔情况，可以分为：透空式游廊、半透空式游廊、里外式游廊和楼层式游廊等四种，如图5-2-1所示。 一、游廊的木构架设计 (一)游廊木构架的基本构件 园林建筑中的游廊，可采用卷棚式屋顶或尖山式屋顶，其中尖顶式木构架最简单，而卷棚式显得更加融洽人园林环境之中。 游廊的基本构架由：左右两根檐柱和一榀屋架组成一付排架，再由枋木、檩木和上下楣子，将若干付排架连接成整体长廊构架。 除上下楣子外，卷棚式游廊木构架如图所示，尖山式木构架如图5-2-2(c)所示，现以卷棚式木构架的构件为例介绍如下。 1檐柱 游廊的檐柱，多做成梅花形截面的方柱，也可为圆形或六边形截面，柱径一般为20-40cm，柱高为11倍柱径，但不低于3m。柱脚做套顶榫插入柱顶石内，如图5-2-2c所示。左右檐柱为进深，按步距确定，脊步距23倍檩径，檐步距4-5倍檩径。前后檐口的柱按面阔进行排列，面阔大小一般可在33m左右取定。2屋架 屋架由屋架梁和瓜柱所组成，卷棚屋架为四架梁、月梁和脊瓜柱等组成。尖顶屋架由三架梁和脊瓜柱组成，见图52-2所示。 四架梁为矩形截面，高厚二14 11柱径。梁长按左右檐柱之间距加2檩径，该间距一般为065-08檐柱高，或者按进深步距之和取定。 月梁即为脊梁，二架梁，也是矩形截面，高厚均可按四架梁的08倍取定，长按脊步距加2檩径。 脊瓜柱是支撑脊檩或脊梁(即月梁)的矮柱，其高按脊步举架和梁高统筹考虑，截面宽按08檐柱径，厚可按月梁厚或稍薄。 3枋木枋木有两种，一是在檐檩下连接各排檐柱的“檐枋”，二是在脊檩下连接各排脊瓜柱的“脊枋”。枋木长度按排架之间的距离，檐枋截面高按1檐柱径取定，厚为高的08 ；脊枋截面的高和厚，按檐枋截面尺寸的08倍确定。 4檩木 檩木一般均为圆形截面，分檐檩和脊檩，檩径均按09檐柱径设定。在枋木与檩木之间的空档，一般用垫板填补，板厚控制在025檐柱径左右。 5屋面木基层 在檩木之上安装屋面木基层，由直椽、望板、飞椽、瓦口木等组成。其构造与其他建筑的屋面基层基本相同，具体见图5-118所示。(二)迭落廊的木构架 叠落廊木构架的构件与一般游廊的构件基本相同，所不同的是，木构架随地面的迭落高差设立排架，如图52-3所示。 在高低联跨的排架上要增加燕尾枋，以承接高排架的悬挑檩木。并要在与低跨脊檩枋的位置处，增加一根插梁，用来承接低跨的脊檩枋。 最后一跨悬挑屋顶的外沿，安装博风板，其他与一般游廊构架相同。 (三)木楣子 木楣子是用木棂条拼构成各种花纹图案的装饰构件，分为吊挂楣子和坐凳楣子两种。具体详见第七章第三节所述，这里做一简单介绍。 1吊挂楣子 吊挂楣子又称为木挂落，它是安装在檐枋之下的装饰棂条花框，广泛用于凉亭和游廊上。其基本构造由边框、棂条芯和花牙子等组成，如图5-2-4所示。 楣子边框的看面宽为4-45cm，进深厚为56cm。 棂条芯是用棂条做成各种不同的花纹图案. 较常见的有：步步锦、万字纹、寿字纹、拐子纹、灯笼锦、金钱如意等，如图5-2-5(o)所示。