爱华网双抄双下昂形式的柱头铺作
其一 斗栱的作用
首先说说斗拱的作用。斗拱，层层出跳，繁复无比。一望即知它有增大挑檐的作用，除此之外，还有什么作用？比如把头绞项作，毫无出跳，用一个泥道栱，究竟是为什么？实际上它可以增加桁檩与柱的接触面积，减少梁端地剪力。即使是在现代工程中，梁端剪力也是工程中需要特殊注意的问题。极容易在地震、人员聚集等极端情况下发生断裂。
古代房屋的一排排桁檩可以看作是一组超静定梁，屋面层是一组空间桁架。铺作层作为两者之间的连结，斗栱起了至关重要的作用。
说白了，斗栱就是一组复杂的空间桁架。负责把枋，桁传下来的纵向荷载；椽，飞子传递下来的斜向下荷载；因为柱的侧脚和生起而形成的斜向内荷载等不规则方向的荷载整合呈纵向荷载，向下传递，一路通过柱，柱础，台基传导到大地。
在其中，屋面荷载分解一下，是垂直向下和水平向内。由于重力的作用，柱的生起与侧脚也会产生一个水平向内的分力。这必然造成柱头与栌斗之间榫卯结构上的剪力。
为了解决这个问题，下昂出现了。
在上一段话里，历数斗栱这一空间桁架总承载的荷载大多是从上到下的，从外向内的。而几乎不见从内向外的荷载。照理说，这样的条件必然造成栌斗与柱头之间存在剪力，柱头榫卯出现弯矩的情况。这种弯矩的存在对于斗与柱之间的榫卯结构是致命的。然而事实上这一弯矩却几乎没有出现，究其原因，是从唐代就定型了的构件——下昂解决了这一问题。
本人阅览各种文章，大多说下昂这一构件起到了杠杆的作用，将昂尾插在草乳栿下，用草乳栿上的荷载来平衡昂首耍头传下来的荷载。这种说法，十分中肯，但是是从局部出发的。迄今为止本人未见从宏观角度认识下昂的论断。下昂由于其从内上向外下的斜势走向，将草乳栿传递下来的纵向荷载变为斜向外下的荷载，出现一个向外的弯矩。这就可以平衡掉向内的弯矩，从而使得柱斗榫卯的水平面的剪力为零。这对斗拱根基的稳固，铺作层的稳定，乃至整体木架构的长久保存是十分重要的！
其二 斗栱的变化
正因为这样，也就不难理解明清下昂由斜向直构件变为水平曲构件的荒谬性！不但会造成柱头榫卯的过早损坏；而且会使整个铺作层过分内擫，造成不稳（这与柱子的侧脚与升起造成的柱枋层内擫不同，柱之间有枋连结，且轴向应力与榫卯结构中榫的方向平行，不造成剪力，柱枋层内擫能有效增加木架构的稳定性）；然后还有一个就是木材是一种各向异性的材料，直构件可以通过循纹顺理取得最好的力学性能，而曲构件则不能，这必然造成昂本身的质量下降。最后，同体积的曲构件与直构件相比，锯作过程中对材料的浪费必然加大。总体而言，现代将明清时期的下昂称之为假昂真是实至名归。本人对斗栱退化这一现象真是百思不得其解！
有一个事实，明清下昂的由真到假的变化与柱子的侧脚与生起的消失几乎是同时的。只能说，这两者其实也是配合的。如果只是柱的侧脚与生起消失而下昂不做变化，倾斜的下昂必然会造成在柱头榫卯上存在向外的剪力。所以，下昂在翘之上的那一段变水平了。
清代的假昂 注意与文章开头处的真昂作对比。
总体来说，斗栱这一构件集科学性，艺术性与一身。尤其是唐代斗拱，体量硕大，出檐深远，卷杀极具弹性，与盛唐气象非常相符。建筑是空间的艺术，而简洁性与构造性是装饰元素的必需。而唐代斗栱几乎在结构性与装饰性上的结合做得已臻化境。然而随着斗拱的逐渐变小，变繁，中华民族的性格也渐渐开始缺少了尚武的博大之气，开始了对繁礼冗节的过分追求。斗拱的结构性越来越小，到最后铺作层名存实亡，斗栱退化为檐下的一排雕刻品。实际上清代的殿堂在结构上已经属于宋式的厅堂建筑，殿堂建筑遂不见矣。
斗拱的退化，应该就是审美观念与结构需要两者共同作用的结果。首先是明清繁文冗节的大行其道这一精神现象造成了对繁密小斗拱的审美需要，而不是唐代简洁硕大的形象。于是斗栱便由大变小，由疏朗变繁密。其次是明清朱程理学的泛滥，造成了对过分平，直，正的审美需求。为了使得物质服从于精神需要，屋脊的曲线，檐口的曲线就全部变直，两山部分由斜变正。于是生头木消失了，柱的生起取消了，柱的侧脚也取消了。这些构件已经消失，为了保证柱头榫卯不出现外向剪力，所以，下昂必须变化。于是，下昂成了假昂。
当代中国又开始新一轮的发展，审美重新变化。而且土木工程的发展也能使我们从力学上认识唐宋斗栱的科学性，认识明清斗栱的不合理性。所以现在一部分人开始有了“厚唐宋而薄明清”的倾向。
当然，在天宫楼阁与藻井等处，繁密的小斗拱还是具有它无可替代的美感，只不过这种繁密的美感需要一种统一的色调。如果形式与颜色一并复杂起来，那么这个构件很难在美学上取得称赞。
华严寺内的天宫楼阁。
四川省内某建筑。
这排小斗拱虽然细小繁密，但因纯色取得了美感。
其三 斗拱的类型
这一小节由于本人阅历少浅，参照粱公《中国建筑史》第五章《隋唐续》加以编写。对于读之艰涩的白话文，用现代文转述，并加以其他方面的征引。
一 单斗只替 是最简单的斗拱。在柱头栌斗上加一条替木来承托梁和抟。如果用补间铺作，亦用大斗一枚。实例：大雁塔，香积寺塔的斗拱。现存最早的实例，北齐石柱上小殿。
二 把头绞项作（清式称一斗三升） 玄奘塔及净藏塔均用一斗三升。玄奘塔大斗口出耍头，与泥道拱相交。其转角铺作则侧面泥道拱在正面出为耍头；其转角问题之解决甚为圆满。柱头枋至角亦相交为耍头。净藏塔柱头之转角铺作，则其泥道拱随八角平面曲折，颇背结构原理。其大斗口内出耍头，斜杀如批竹昂形状。大雁塔门楣石所画大殿两侧回廊斗拱则与玄奘塔斗拱完全相同。其实本人从网络上看到一种解释，说把头绞项作”实是“耙头交项作”的讹称。不妨可以这样理解：将此铺作反过来，是否觉得它是否像一“耙头”（农耕用具）呢？
三 双杪单拱 大雁塔门楣石所画大殿，柱头铺作出双杪，第一跳偷心，第二跳跳头施令拱以承橑檐椽。其柱中心则泥道拱上施素枋，枋上又施令拱。拱上又施素枋。其转角铺作，则角上出角华拱两跳，正面华拱及角华拱跳头施鸳鸯交手拱，与侧面之鸳鸯交手拱相交。此虽间接资料，但描画准确，其结构可一目了然也。
四 人字形及心柱补间铺作 净藏塔前面圆券门之上以矮短心柱为补间铺作，其余各面则用人字形补间铺作。大雁塔门楣石所画佛殿则于阑额与下层素枋之间安人字形铺作，其人字两股低偏，而端翘起。上下两层素枋之间则用心柱及斗。现存唐宋实物，无如此者，但日本奈良唐招提寺金堂，则用上下两层心柱及斗，与此画所见，除下层以心柱代人字形铺作外，在原则上属同一做法。
五 双杪双下昂 何晏《景福殿赋》有“飞昂鸟踊”之句，是至迟至三国已有昂矣。佛光寺大殿柱头铺作出双杪双下昂，为昂之最古实例。其第一第三两跳偷心。第二跳华拱跳头施重拱，第四跳跳头昂上令拱与耍头相交，以承替木及橑檐榑。其后尾则第二跳华拱伸引为乳栿，昂尾压于草栿之下。其下昂嘴斜杀为批竹昂，敦煌壁画，所见多如此，而在宋代则渐少见，盖唐代通常样式也。转角铺作于角华拱及角昂之上，更出由昂一层，其上安宝瓶以承角梁，为由昂之最古实例。
六 四杪偷心 佛光寺大殿内柱出华拱四跳以承内槽四椽栿，全部偷心，不施横拱，其后尾与外檐铺作相同。
梁思成言：“木构斗拱以佛光寺大殿为最古实例。”此乃三晋五台山之寺也，哈哈，此乃桑梓之地，与有荣焉。
此图中间为人字形补间铺作之实例，两端的各为把头绞项作之实例。仔细看看，果然像耙子！
屋形石龛 北魏
木平座下斗栱： 双抄单栱，偷心造之实例， 此屋地补间铺作应该就是单斗只替，如上下两枋之间的大斗。
平等院凤凰堂 （日本）
双抄双下昂的实例开文的插图即是。四抄偷心尚未找到佛光寺内景图片，后补罢。
小生现在对上昂的构造还不甚明了，这要搞一个实例看看。听闻苏州玄妙观三清殿有此般上昂，只是最近不能往观，哪位高人可有这方面图片不妨示出交流一番，在此谢过！
后补：还有一种简单的斗拱样式，斗口跳。栌斗之上一杪华栱出跳，橑檐方下无令栱。实物见于山西平顺天台庵大殿（唐）。下面出示示意图。
四 一点思考
在此对一下柱头铺作与补间铺作是否应该设计为同一模式进行简单讨论。所谓同一模式，自然指的就是一个铺作层中，除去转角铺作外，所有的斗拱都使用同一种模数，同一套组装零件，制造为同一种摸样的斗拱。使用这种设计方式，在同一铺作层中只有两套斗拱类型。根据历史实例，不同模式则可视之为同一铺作层中，柱头斗拱使用华栱，向外探出；补间铺作只使用一跳华栱，或不使用华栱而采取人字栱形式，不向外探出。这种设计方法，必然会使得在同一铺作层中，至少出现三套斗拱类型。
按照工程力学分析：设悬山顶，或者歇山顶、庑殿顶的正脊水平映射长度范围为A，垂脊或戗脊的水平映射长度范围为B. 屋面荷载为F. 那么，水平方向A内的铺作层所受F可以视为均布荷载。而水平方向B内的铺作层所受屋F 则随着更靠近当心间而近似于线性递增。在举架较缓、推山与收山较缓的情况下（屋顶面仰角较小）更是如此。
故得出推论，在相邻的一攒斗拱，其所受上部荷载不会出现较大的突变。这么看来，采用同一模式的斗拱似乎是正确的选择。
然而选择设计方式不但要考虑到所受荷载，而且必须要考虑到承载基础。铺作层坐落在阑额之上，阑额下是立柱层。其承载基础的最大受力是不平均的。柱头正上方可承受的荷载较大，柱间上方的水平范围内的可承受最大荷载相较来说要小很多。所以，这就决定了柱头铺作可以，也应该承受更大的荷载，而补间铺作应该承受较小一点的荷载。
按照同一模式设计的斗拱，明显不适应于这个原则。而如果按照上文所述的不同模式设计的斗拱：柱头铺作出跳，承载较多的屋面荷载；补间铺作不出跳，只起到缚住传导作用。恐怕这样更符合这个原则。
所以说，宋之前惯用的人字栱在工程力学上还是有它的道理的。起码，将柱头铺作与补间铺作分开设计是具有科学性的。而人字栱比起日本常用的蜀柱支撑法来说，它能够将荷载从中间移到靠近阑额支撑点的地方，减小弯矩。这对木构件的长久保存是十分有益的。
如果有人说同一模式更加有利于施工的话，那么我看这个优势在此处表现的不是十分明显。两者只是一套标准与两套标准的区别而已，古代是手工劳作，增加一套组装标准又不用相应增加一套生产设备。所以说，在施工效率方面，同一模式比起两套模式的优势并不大。
按照宋以后的设计方式，斗拱大一统，那么阑额的横断面必须加大，才能适应阑额这个简支梁中部比起以前朝代所受的更大的荷载。不过，如果这么施工，撩檐枋的横断面倒可以做得稍微细小一些。因为由于补间铺作的复杂化，檐下令拱的密度明显比起唐代以前要大很多。
如果从用料多寡方面分析，恐怕要做一个精密的实验方可验证。囿于周身条件，暂不可能作此实验。如果大胆假设一下：撩檐枋等一类小的简支梁可以用小型木材来制作，而制作阑额则非中等木料不可。根据中国自古以来就匮乏大木的情况，可以推论小料易找，大木难寻。所以，适度加厚撩檐枋而缩小阑额的横截面这个方法在节约木料这一方面似乎是更加合适的选择。
下面再论述一下计心造与偷心造的优劣问题。计心造相比偷心造来说，固然可以更好的承载上部荷载。但是计心造比偷心造要多出大量慢栱，这就涉及到增大自重的问题。在此，可以大胆的说，计心造是不经济的。宋以前就多数是偷心造，比如唐代佛光寺殿内的四抄偷心实例，将偷心造发挥到了极致。之所以采用计心造恐怕还是从审美上考量。明清之际，中国建筑盛行繁复审美，固计心造的比例大大增加。采用统一模式斗拱，并采取计心造，这样在檐下就是繁密一片，如云相接。而大唐斗拱，则详略得当，深远雄大，疏朗有秩。
这皆是由于审美的流变而导致设计思想与建造技术的变更。这个问题将在《建筑审美与国民性流变》一文中作浅短分析。
2011年12月
【注：此文已收录于《础润斋文选·建筑札记》（乔植），转载请注明】。
后记：这本来是发在博客里的，大家百度一下“乔之渊直”应该就能搜得到。那时候刚刚爱好上建筑，也没多少见底，胆大包天，就随手写了发了。好歹那时还有点廉耻心，不敢发在人人，只敢在博客嘚瑟一下。
可是后来新浪有了微博之后，就把博客打入冷宫，一时竟连一张图片都打不开了。
如今，一则是脸皮越发地厚了。二则，知道人人是个平台，有多是学生，希望在此地多结交一席人，“嘤其鸣矣，求其友声”有错误就请斧正，请告知，我就能进步。
有些图片后期还补过几张，不过在另一台电脑的硬盘里，一时找不齐。这几张示意图都是扒得别人的图，谁的？时间太久远了，也忘记了。这些大节或者是小节，如今都顾不得了。
所以，时隔两年之久，我把它搬到人人来了。
