中國古建筑石砌墻體的營造材料和工具
北宋著名建筑學家李誡在《進新修營造法式序》中提到“五材并用,百堵皆興”,其中五材在建筑材料方面可以理解為土、木、石、磚、瓦。砌筑房屋時應盡量使用各種材料,以達到百堵皆興的目的。這五種材料是指中國傳統民居常用的建筑材料,并不是說每個傳統民居都會使用這五種材料。石屋的建筑材料主要有土、木、石三種。
營建材料
(1)土
由于黃土壓縮濕陷大,抗剪抗壓性差,在山地砌筑房屋中通常不單獨使用,通常與小麥秸稈、雜草等植物纖維一起使用,以提高土壤的強度、完整性和穩定性。黃土在石墻中的應用主要包括:毛石墻內外墻、方形石墻內墻、石墻內墻裝飾層。
(2)木
由于木材具有良好的抗壓性和抗撓性,易于加工等,到目前為止,我國仍有許多建筑使用木材。
木材在傳統石材住宅中的應用主要是在屋頂梁架和門窗開口,在石墻中完全不使用木材,石墻承擔圍護和承重結構。山地住宅不使用木材作為結構的主要原因有三個:一是由于地質條件的限制,植物主要是灌木、常綠樹柏樹、落葉小樹等,可作為木材有限的梁柱,為了節省木材在住宅中的使用,只用于屋頂梁架、門框、窗框、梁;二是木材的耐久性和耐腐蝕風化能力遠低于石材,山地居民希望建筑能長期生活;第三,出于經濟考慮,在山區建造木材的成本遠遠大于當地的石材建筑。
木材的應用
(3)石
石材最初用于砌筑墻體。后來,隨著土木工程建筑的發展和成熟,石墻被土墻所取代,但石材廣泛應用于建筑基礎、臺基、階石和水利設施。石材在我國民居建筑中的應用從頭到尾都沒有中斷過。砌筑墻體的巖石主要有石灰巖和板巖。
石灰巖廣泛應用于山區,因為它具有耐磨性和耐風化性,硬度一般較小,具有良好的加工。由于白云石、粘土礦物等雜物的含量不同,石灰巖會呈現出不同的顏色,主要包括灰色、灰白色、灰黑色、黃色、淺紅色、棕紅色等。山地居民根據其顏色將常用石材分為灰石和青石。由于灰石中硅含量高,其導硬度遠高于青石,加工難度遠大于青石,即加工灰石費時費力。相反,青石易于鍛造,質地細膩,不易風化。因此,灰石在石材住宅中的應用并不廣泛。
營建工具
石材質地堅硬,加工困難,但借助一套成熟的工具,可以提高加工效率,大大縮短石材加工時間。中國常用的傳統石材加工工具種類繁多,功能齊全。山區居民加工的石材主要用于砌筑墻壁,而不是官方建筑,因此當地常用的石材加工工具不如官方建筑多種多樣。
石材加工工具
(1)鏨子
鑿子可根據直徑分為尖鑿子、普通鑿子和粗鑿子。使用時可根據石材規格選擇,主要用于加工廢料、粗道和細道。
(2)楔子
楔子主要用錘子將大石塊劈成所需尺寸,然后用其他工具加工。石頭可以用來建造住宅。
(3)扁子
扁平,又稱卡扁或扁鑿,可根據寬度分為小卡扁和大卡扁,主要用于石材的齊邊或雕刻時的扁光。
(4)刀子
刀主要用于在石頭上雕刻圖案。
(5)錘子
錘子主要與其他工具一起使用。天然不規則的石頭可以通過打擊鑿子、扁平、刀和切割來加工成所需的形狀和尺寸。還有一種叫做花錘的錘子,它的錘子頂部有一個網格尖銳的邊緣,主要用于敲擊表面不均勻的石頭,使其稍微光滑,為小道路做準備,這個過程也被稱為花錘。
(6)剁斧
剁斧的形狀與斧頭相似,其平尖下端比斧頭厚,主要用于截石。