屋顶坡度计算公式,10米宽屋顶坡度多少合适

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-06-01 15:07:57

图5 江苏海安 “跌槽”屋面作法

在河南濮阳的屋面坡度作法中,先以前后檐檩间距十分之三定脊檩高度,连线脊檩与檐檩,确定金檩的水平位置后,再于金檩的垂直方向上降低20mm定位其位置。若为七架屋, 则在确定上、下金檩水平位置后,分别于两檩垂直向上降低20mm和15mm以定其位(图6)。此法与上述“跌槽”做法 虽有具体数值的差异,但在原理上是一致的。

屋顶坡度计算公式,10米宽屋顶坡度多少合适(5)

图6 河南濮阳民居屋面作法

另在河北承德,还存在一种“加三水”的屋面坡度作法, 虽在具体操作上与上述做法不同,但所达到的屋面坡度效果与上述相似,即先以上述同样方式和比例确定脊檩位置及屋面斜线,再将脊檩提高30mm 以使金檩处相 应较低(图7)。

屋顶坡度计算公式,10米宽屋顶坡度多少合适(6)

图7 河北承德“加三水”屋面作法

2.3.2.2 调“比”广东一带明清建筑在脊檩举高确定后,自脊檩上皮至挑檐檩上皮两点间连成斜线,每步架的金檩中心缝线与此线相交,由相交点下折,定各金檩的上皮标高。具体折度值是中间大、两端小,即中间的金檩下折最大,上下金檩下折依次渐小。如中间下折 9%,由此向两端依次为6%、3%;或中间下折8%,向两端依次为5%、2%;亦或中间下折5%,向两端依次为3%、1%。9)但从施工便利性来看,此种比例关系并不适合实际操作,反倒是量取具体数值更为方便。2.3.3 “减尺定侧”法 所谓“减尺定侧”法,即在确定整体举高后,自脊檩至檐檩依次减少相邻檩条之间的垂直高差的定侧方式,且其垂直高 差的在数值上往往存在一定的规律性,显示出工匠对屋面坡度的整体控制,在具体操作时,檩条高差上可取整尺或半尺,在上海嘉定孔庙大成殿中即出现了此种作法的痕迹。上海嘉定孔庙大成殿主体构架年代约在明末清初, 嘉定所在位置元明时期属于苏州府管辖范围,但从整理和合苏州尺以后的屋面坡度数据分析计算可知,其作法并不符合《法原》中的“提栈”作法,而更接近一种由脊桁背到上檐桁背相邻桁条之间垂直间距逐渐缩短的“减尺”方式,具体表现为在屋面高度10)约为整体建筑高度1/2 的前提下,脊桁而下到上廊桁为止,相邻两根桁条在垂直方向上的间距依次为6尺,5尺,4 尺,3.5尺(图8)。

图8 上海嘉定孔庙大成殿“减尺”屋面作法

这种作法在具体 操作中较为简易,并在苏州元明时期的大木遗构中具有一定普遍性11)。2.3.4 定斜法 豫东民居中存在一种较为特殊的屋面坡度确定方法,当地工匠称之为“四绳加一绳”。其具体做法为先将绳子折叠成4份(4绳)以测量大梁长度,在此基础上加1绳后取半即2.5 绳为腰作三角形,屋面举高便为1.5 绳,约合三七架(图9)。如今豫东民居多定为三七举高,与上述方法所求出的结果大致相同。

屋顶坡度计算公式,10米宽屋顶坡度多少合适(7)

图9 豫东民居“四绳加一绳”屋面作法

2.3.5 其他方法上述四种方法对应的屋面形式多为直线型和折线型,尚属于乡土建筑中较为考究的屋面坡度设计方法。但在课题组的调研中,仍存在大量的非“法式”做法,具有一定的随意性,却也在各个地区使用广泛,其营造结果更为接近前述“弯线型” 屋面。不同于前述方法中先根据数理计算确定分线段组合成屋面折线的方式,下述方法多先在小比例图纸中把屋面曲线确定下来,再根据既有曲线放大比例以定位每根檩条的位置。2.3.5.1 提线法此做法多见于江苏地区,《法原》中的“提栈”法其本质 便为“提线”,后期的各种提栈算法,皆可视为提线做法的成熟化表达。顾名思义,其具体方式为提线之一端而另一端固定以形成柔和曲线,以此形成的屋面曲线上部略陡峻,而下部相对平缓。悬链线是自然界中的常见曲线,如扁担受弯后的曲线便与 此较为接近。在乡土营造中,工匠也存在对这种悬链线的模仿,并将其运用于屋面坡度的确定上。其具体方式为持绳之两端使中部自然下垂,取绳之一半为屋面曲线,即自然下垂最低处为脊檩位置,手持处为檐口位置。2.3.5.2 弯板法在闽南传统建筑营造中,蒋钦全先生认为“屋面举折在实际营造中因无严格规定,全凭匠师根据不同的建筑类型,工匠往往将“水卦图”以1:10 的比例绘制在木板上,然后用尺子直接量取柱头高度”12)。具体操作方式为首先在1:10 的水卦图上确定脊檩和檐檩的位置,然后确定各步架的长度,并向上引 线。将曲尺长边(或竹片、钢板尺等)用手指压弯,上部放于脊檩,下部放于檐檩,根据经验绘制一条曲线,各柱高度直接在图上量取后按比例放大为实际尺寸。举高与下折的数值,没有统一的定制,通常由匠师根据经验或业主的要求来确定。由于竹片挠度有限,檩条下折值是比较小的。这种做法看似随意, 施工中却不会出现太大的误差。温州大木匠师陈绍概也使用类似的方式来确定屋面坡度,这种做法对于制作“前高后低、前弓后箭”13)的不等坡屋面亦有操作上的优势。

2.4 屋面坡度调整

2.4.1 后坡加长 从营造便利性上来讲,下料的规格少、脊檩前后的主要木结构对称、前后屋面坡度一致比较便于施工,这也是北方大多数乡土营造中采用的屋面方式。但是南方地区如江西、湖南、 福建、广东、台湾、四川等省市,主厅为了追求“前高后低、 前短后长”的效果 14),前后屋面不等坡的现象也大量存在,甚至在某些地区比前后等坡的现象更为主导。在广东中山民居中,正梁一般居中,屋面前后对称,如果主人家需要,也会将正梁前提100mm15)做“后长”的样式 (图10)。

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