北京故宫西华门城楼庑殿顶大木特征分析

2020-03-06顾金怡

建筑遗产 2020年4期

顾金怡

温静

崔瑾

庑殿顶，或称四阿顶，其原型出现很早，但在发展过程中多有变化。故宫西华门城楼的重檐庑殿顶是明清官式建筑中等级最高的屋顶形式。西华门作为明代遗构，处于庑殿顶由宋元四坡舒缓伸展向清代山面陡峻挺拔的重要转型时期，这种外形的变化反映的正是屋架结构做法的更改。阐明西华门城楼屋顶做法的特征或可对历史维度中官式建筑演变的讨论有所补充。

故宫西华门始建于明永乐十八年（1420），据《明世宗实录校勘记》记载，嘉靖十年（1531）“是日辰时雷击午门角楼垂脊并西华门城楼西北角柱”，又万历二十二年（1594）“己酉大雷雨火灾西华门楼”，后于万历二十四年（1596）对西华门开展了大规模的修缮，“西华门城楼工竣命侍郎徐作祭告，后土司工之神”，并于同年“西华门楼工成”。[1]经过对明清史料的爬梳，并结合现状保留有顺望板、椽子压掌等较古老的做法，可以基本判断西华门在上述万历二十四年的大修后未见触及木结构主体的重大修缮工程（图1）。

图1 故宫西华门西立面（图片来源：温静摄影）

2018 年4 月，同济大学团队对西华门城楼再次进行了调研，使用三维激光扫描技术采集了可见部分的三维点云数据，并对东北角四分之一体量和屋架以内进行了手工测绘。本文基于此次调研的成果，聚焦西华门城楼的庑殿顶大木结构，将其放归官式建筑演变过程中审视其结构和构造做法，希望探究庑殿顶大木结构演变的动因，并进一步理解西华门城楼庑殿顶所呈现的特征。

1 研究基础

有关屋顶大木结构设计的手法，宋《营造法式》记述有举折法，清《工程做法》为举架法。而关于庑殿顶所特有的推山做法，宋《营造法式》仅录“脊椽外扩三尺”[4]一种做法，清《工程做法》略而未载，《营造算例》则列举了七檩、九檩房两例，规定“除檐步方角不推外，自金脊各步统按步架十分之一推出，逐步递减。”此外，记述江南地方香山帮建筑做法的《营造法原》，记载了根据实量苏州文庙大成殿所得的“四合舍”殿庭的推山做法：“与清式规定相似，唯无清式之太平梁及雷公柱之结构，仅以前后桁条挑出，成叉角桁条，下承连机及栱，其结构较为简单。”[5]（图2）现存于上海松江、金山地区的“落舍屋”民居，或许正提示了这种做法的原型（图3）。

明清之间官式建筑的演变，一直是学界关注的课题之一。作为整理明清官式建筑木作技术的重要成果，马炳坚的《中国古建筑木作营造技术》详细介绍了清官式庑殿顶屋架的基本结构和引自《营造算例》的推山算法，以及常见的柱网及其与构架的对应关系[6]。郭华瑜的《明代官式建筑大木作》以大量明代官式建筑遗构调研材料为基础，对明代官式建筑的特征和演变进行了分析总结，在“庑殿顶”一节中，上溯五台山佛光寺大殿的“脊槫推出”，及《营造法式》的两头增出脊槫各三尺，结合遗构实例指出庑殿顶的推山做法至元代尚不普及，明代以后才日渐成熟，并用实测数据证明了明官式与清官式之间的承续关系[7]。

此外，故宫内现存的几座庑殿顶建筑，是明清官式的重要实物。《故宫东华门城楼庑殿顶大木结构》发表了东华门举架与推山的实测数据，指出东华门举架符合《工程做法》一般规律，而推山做法与《营造算例》相比，金步推山小于计算值，脊部则大于计算值[8]。《故宫神武门门楼大木尺度设计初探》公布了屋架实测数据，并推算出神武门城楼的营造尺为316.5 mm。[9]这些故宫内其他庑殿顶建筑的个案调研成果，为本文分析西华门城楼屋架结构提供了重要的参考数据。

在以上成果的基础上，本文以西华门城楼庑殿顶的山面构架特征为切入点，拟从庑殿顶屋架的整体结构与受力模式入手，在宋至清庑殿顶屋架结构的演变中认识西华门城楼所呈现的特征。

2 西华门城楼庑殿顶大木基本情况

西华门城楼正身部分是典型的七檩结构（图4）。梁架结构做法为七架梁上以柁橔承托上层五架梁，五架梁上置柁橔承托三架梁，三架梁中央立瓜柱，承托脊桁，脊桁上承托扶脊木。承托屋面均采用“檩-垫板-枋”三件的构造方式。其中上金枋、下金枋上皮分别与三架梁、五架梁下皮取平。次间和稍间的上金桁、上金垫板与脊桁、脊垫板一体通长。相邻檩间用螳螂透口榫卯进行拉接，所有檩都存在金盘做法，金盘宽为檩径的1/3，与清代金盘做法相同，与神武门和东华门城楼金檩不做金盘不同。

应用R软件对数据进行统计分析，利用x2检验、Logistic回归和非参数Kruskal-Wallis检验对不同种类酱油、不同采样地点、不同生产季度等的污染情况进行比较，以α=0.05为检验水准。

图2 同济大学1958 年测绘苏州文庙大成殿纵剖面图（图片来源：同济大学建筑与城市规划学院院史馆提供）

图3 上海金山地区落舍屋（图片来源：华建集团历史建筑保护设计院黄数敏提供）

图4 西华门城楼明间横剖面图（图片来源：顾金怡绘制）

西华门城楼檐面部分采用的是檩三件的构造方式。在宋《营造法式》所载殿堂草架侧样中，正身部分一般采用叉手及托脚等斜向构件支撑榑。至明清，正身部分不再使用复杂的斜向构件，榑和襻间演变为檩和枋。在明初，檩三件尚未形成一定的规范，例如建于明1446 年前后的北京智化寺万佛阁，脊步采用檩三件，上金则采用檩二件，下金檩三件中的下金枋同时被用作天花枋（图5）[10]。西华门城楼则使用了成熟的檩三件，通过现场测绘发现上金枋上皮与三架梁下皮取平，但其下皮与五架梁有交叠，在细部构造中刻意使嵌入部分比柁橔包掩小，避免对主体梁架的破坏（见图4）。故宫神武门建于明初永乐十八年（1420），此后未见重大修缮或改造工程的记录，其做法与西华门类似，上、下金都使用成熟的檩三件。与神武门、西华门做法明显不同，东华门城楼采用檩、枋二件的方式，无垫板，南、北次间则用与檩径相同的圆木代替上金枋，反映了明清两代多次大修造成的混杂状况[8]。

西华门城楼主体梁架用材很大，三架梁、五架梁、七架梁截面实测尺寸依次为575 mm×700 mm，625 mm×775 mm 和725 mm×1000 mm，用材相较于宋式明显偏大，高宽比分别为1.22、1.24、1.38，三架梁、五架梁、七架梁截面的高宽比逐渐增大，符合力学要求。与神武门和东华门城楼相比，西华门城楼的主要用材高宽比更大，更加接近清式规定的1.25（表1）。

2.1 举架

参考神武门丈尺推算方法，当1 尺 = 315 mm 时，西华门城楼的柱头平面实测数据折合营造尺的总体吻合度最高，达到99.62%，折算后的大木丈尺设计规律为：明间面阔3 丈，次间面阔2 丈5 寸，稍间面阔2 丈5 寸，廊深8 尺，中进深3 丈7 尺，总进深5 丈6 尺。进而推算开间方向侧脚为5 寸，进深方向侧脚为9 寸①计算过程参照参考文献[9]第29 页表三，大木丈尺设计规律由同济大学团队在2018 年4 月对北京故宫西华门现场测量数据与推测营造尺计算所得。[9]。

根据实测数据整理，西华门城楼屋架前后檩距为13 800 mm，举高为4 450 mm，高跨比为1∶3.1。实测檐面脊步架为1 630 mm，金步架1 630 mm，檐步架2 570 mm。将步架与举高的比值折合成举架，可见檐面檐步五举，金步七举，脊步九举。山面檐步为五举，经过推山后，金步为七五举，脊步十二五举（表2）。经比照可知，神武门、西华门和东华门城楼的屋面做法在步架深和举架数值上虽显现微小差异，但整体趋势十分相似（表3，表4）。

图5 北京智化寺万佛阁横剖面图（图片来源：参考文献[10]第101 页第四十图）

表1 西华门、神武门、东华门城楼明间主要用材比例整理

2.2 推山

推山是庑殿顶建筑独有的做法，通过加长正脊两端，使四条戗脊顶端向外侧推出，从而形成柔和的屋面弧线。[7]西华门城楼推山较大，山面两坡皆收于稍间，山面步架分三步，其中檐步的山面与檐面步架尺寸一致，即“方角不推”。根据实测数据可得，金步推出95 mm，脊步推出440 mm。

追溯推山做法，宋《营造法式》中列举四阿殿阁：“如八椽五间至十椽七间，并两头增出脊榑各三尺”[4]。也就是将脊榑延长，设计上只推脊步的推山方式。但脊槫增出做法在元代以前的实例中并未有定式，如辽代的宝坻广济寺三大士殿八椽五间，脊榑无增出；而辽代的善化寺大殿十椽七间，为调节脊槫与间广总数的比例关系，榑两头各增出2.9 m，是《营造法式》规定尺寸的3 倍多[11]。至明之后，庑殿顶建筑不再只推脊步，且推山数值变大。从实例看，元代及明代的建筑中推山的大小和方法还未被规范化，仍处于摸索的过程中，尽管元明两代的大多数案例采用了推山做法，但元代芮城永乐宫龙虎殿、明代昌平明长陵祾恩殿及北京太庙戟门均没有推山[7]。梁思成先生整理的《营造算例》之“庑殿推山”条目，详细记录了清官式推山的设计方法，其中就有针对各步架大小相同和不同的两种做法②具体做法为：“除檐步方角不推外，自金步至脊步，按进深步架，每步递减一成。……如九檩，每山四步，第一步六尺，第二步五尺，第三步四尺，第四步三尺;除了第一步方角不推外，第二步按一成推，计五寸，净计四尺五寸，连第三步第四步，亦随各推五寸；再第三步，除随第二步推五寸，余三尺五寸外，再按一成推，计三寸五分，净计步架三尺一寸五分；第四部，又随推三寸五分，余二尺一寸五份，再按一成推，计二寸一分五厘，净计步架一尺九寸三分五厘。”[12]132。

若将西华门城楼依照清式《营造算例》中规定的做法进行推山，可算出金步按金步架的一成应推出163 mm，脊步随金步推163 mm 之后余1 467 mm，再按一成推③马炳坚指出梁思成在《清式营造则例》中介绍的庑殿推山法与《营造算例》中介绍的算法不同。此处采用的是《营造算例》中檐、金、脊各步不等的情况下的推山方法。参见参考文献[6]第25-27 页。，计147 mm，净计脊步架应该推出163 + 147 = 310 mm。金步与脊步的两个数值与实测结果的95 mm 和440 mm 相比存在一定差值。而考察基本保留明永乐年间形制的神武门与明清多次修缮的东华门，可见神武门城楼金步短而推出大，反映了明初推山做法与清式之不同。东华门与西华门步架相似，从投影图上可见推山数值也相近（图 6-图 8）。

2.3 山面结构做法

西华门城楼屋架结构山面部分做法为：在上金位置三架梁与五架梁之间架设水平的趴梁来承托上金桁，梁头置于山面的下金桁上，梁尾与柁橔相接；下金位置五架梁与七架梁之间架设弯曲的顺梁来承托下金桁，梁头压在正心桁之下，虽承载于斗栱之上，但未挑出斗科外侧（图 9），梁尾与柁橔相接。顺梁梁头下置三角型木块，猜测其在正心外出成蚂蚱头。太平梁搭置在上金桁之上，下皮与檩径中线取平，与明初普遍的太平梁与三架梁放置在同一高度的做法不同。太平梁中央立雷公柱，雷公柱断面为正四方抹角的做法，直接插入正脊。翼角位置，西华门城楼不再使用《营造法式》中将大角梁（即老角梁）简支于撩檐枋及平榑（即下金桁）之上的方法，而是使用扣金角梁做法，将老角梁后尾置于下金桁之下形成杠杆原理，梁尾处老角梁与子角梁合抱金桁，由戗渐次与正心桁以上各桁相交，最终汇于雷公柱，形成庑殿屋顶山面结构（图 10-图 12）。

表2 西华门城楼举架实测数据整理（数据来源：同济大学2018 年4 月测绘）

表3 神武门城楼举架实测数据整理（数据来源：《故宫神武门门楼大木尺度设计初探》）

表4 东华门城楼举架实测数据整理（数据来源：《故宫东华门城楼庑殿顶大木结构》）

图6 西华门城楼屋架推山投影（图片来源：顾金怡绘制）

图7 神武门城楼屋架推山投影（图片来源：同图6 ）

图8 东华门城楼屋架推山投影（图片来源：同图6 ）

图9 西华门城楼北立面上檐斗科全为平身科（图片来源：温静摄影）

图10 西华门城楼稍间横剖面图（图片来源：同图6 ）

图11 西华门城楼屋架山面结构轴测图（图片来源：同图6 ）

3 西华门城楼庑殿顶大木特征的细节辨析

西华门城楼山面构架做法的特殊之处在于：通檐用二柱，在无柱支撑、不用柱头科斗栱的情况下采用了下金顺梁的做法，顺梁承于平身科斗栱上，梁头断于正心桁与挑檐桁之间，与清代普遍的山面檐柱支撑顺梁、或是无山面檐柱则改用趴梁的做法不一样①马炳坚指出:“在庑殿木构架中，顺梁和趴梁往往是结合起来使用的，在庑殿山面有檐柱的承接的情况下，山面的最下一层梁架一般用顺梁，顺梁之上承接山面桁檩（带斗栱做法则为‘挑檐桁’和‘正心桁’）和下金桁，下金桁上面置趴梁，趴梁上面承中金桁（或上金桁）……顺梁、趴梁并山面桁檩层层叠落，形成庑殿山面的基本构架。”并且“如果下面没有柱子承接，就不能采用顺梁，只能改用趴梁法。”[6]24。追溯历史上官式建筑的庑殿顶山面构架做法，《营造法式》中记载使用丁栿来支撑山面，实例中也能看到这种做法；到清工部《工程做法》中就具体规定了使用顺梁法和趴梁法来支撑山面。②王璞子先生在《工程做法注释》中提到：“由于屋盖形式不一，两稍间梁架也常采取相应的变通办法，如庑殿五脊四面坡顶，两稍间通常使用扒梁法或顺梁法与次间梁架正常搭接。”梁思成先生在《清式营造则例》中则将与金桁平行的构件统称为顺趴梁：“顺趴梁分上下，乃至上中下层，每层都是一头放在桁上，一头放在柁上。”[12,13]比照故宫四座城门楼可见，除午门山面有柱支撑，另外三门都为通檐用二柱，神武门城楼山面为上下双顺梁的做法，东华门采用上下双趴梁的做法，都不尽相同。从庑殿顶建筑实例中，鲜见这种上金用趴梁下金用顺梁，且顺梁承载于平身科斗栱上的做法。下文即参考其他遗构实例，探讨庑殿顶建筑山面形制演变的原因，从而对西华门城楼的结构与构造细节进行辨析。

3.1 庑殿顶山面梁架的变迁

山面梁架是构成庑殿顶的重要部分，对庑殿山面举折和推山曲线有较大影响。以下对从宋代至清代的文献与遗构中所见的山面梁架形式作一整理（表5）。

根据《营造法式》记载，宋官式庑殿顶建筑通常使用丁栿来承托山面屋顶。参考《营造法式大木作研究》中陈明达先生复原的“殿堂八架椽身内单槽两侧梁栿草架”图，可知使用上下两层丁栿支撑山面的做法。上丁栿上立蜀柱承托正吻，置斗栱承托山面上平榑；下丁栿上立蜀柱和托脚承托山面中平榑和下平槫[14]XXXIII。至元代，丁栿的使用仍然被延续。北岳庙德宁殿创建于五代，后于北宋淳化二年（991）和元世祖至元七年（1270）经历二度重修，其正身构架中叉手、托脚的弃用呈现出元代特征。德宁殿在山面部分即使用了双层丁栿，上丁栿一端置于四椽栿上，另一端置于山面平榑上，上立蜀柱承托脊榑和两根山面平榑，蜀柱下用合沓[15]165。简化受力模型可见，这根丁栿上承载了三个集中力，应该很容易损坏。事实上，德宁殿确实在后世经历了多次修缮，清道光二十四年（1844）修缮时还在脊榑下增加了支顶柱和顺梁来承托上部重量。后因上部重量大，中下平榑截面小，又增加了I 字形梁、抹角梁，甚至在东南角、西南角与殿身间增加一根丁栿，用于承托上面的山面平榑，缩短山面平榑的间距[16]。丁栿是在庑殿顶推山萌芽时期所使用的构件，它解决了庑殿顶山面平榑的支撑问题，简化其构架做法，即相当于在两缝梁架间设置一根简支梁，在简支梁上设立高度不一的竖向构件，依靠竖向构件的高度来控制山面屋顶的曲率。但具体竖向构件的数量、位置和构造做法没有统一规范，随着大木构架总体比例的变化，庑殿顶推山在一间内完成的情形增多，丁栿也逐渐被顺梁和趴梁替代。

图13 13a. 神武门城楼纵剖面图（图片来源：参考文献[3]）13b. 神武门城楼承接山面上金檩二件的斜置顺梁及交金瓜柱（图片来源：故宫博物院夏荣祥提供）

续表5 庑殿顶屋架结构山面受力构件演变

明代是推山做法趋于成熟的一个时段，也是山面梁架变化最大的时段。相较于前代的案例，北京先农坛庆成宫前殿的推山要大得多，金步和脊步各推出约370 ～380 mm[17]。其山面部分的做法是挑尖梁上立瓜柱，瓜柱上承山面下金桁、下金垫板和下金枋。次间两缝梁架的五架梁上置交金瓜柱，交金瓜柱支撑山面上金桁、上金垫板和上金枋。总体来看庆成宫前殿庑殿顶推山在次、稍两间完成，山面金檩的支撑方式与宋元庑殿顶建筑相似度仍然很高，不同之处在于，不再将多个竖向支撑构件立于单个简支构件上，而是将竖向支撑精简为山面“檩-垫板-枋”三件，优化了水平构件的受力。

推山做法成熟后的明代庑殿顶建筑，推山多在一间内完成，山面结构变得更加简洁，出现了顺梁的做法。神武门和西华门一样，在通檐用二柱、无柱支撑、无柱头科斗栱的情况下采用了下金顺梁的做法。与西华门不同的是，神武门在上金位置也使用了顺梁。两根顺梁皆为斜置的直梁，梁头分别置于山面枋和正心枋上，梁后尾直接搭在五架梁、七架梁上，并与上下金枋直接连接，替代了梁上瓜柱或柁橔的竖向承托作用，斜顺梁上依次承托垫板和上下金桁（图13）。从传力角度看，上金顺梁是由交金瓜柱将山面上金桁的荷载向下传递，下金顺梁两端则是插于正身梁架的简支构件。层层传力的顺梁体系使得推山在一间内完成，逐步架推山的设计方法造就了明清高耸陡峻的庑殿顶。

明中后期出现了只使用趴梁的实例，如嘉靖九年（1530）建成的北京历代帝王庙大殿，在上金、中金、下金的位置都采用趴梁做法。至清工部《工程做法》的颁布，给了山面梁架结构确定的规范。根据梁思成《清工部〈工程做法则例〉图解》的提示，无廊庑殿木架横断面的山面部分为上金位置三架梁、五架梁之间置水平趴梁，梁头扒于下金桁上，梁尾于五架梁七架梁瓜柱相接。趴梁上立交金瓜柱，承托上金桁。例如清晚期经历过大修的东华门城楼采用的就是这种做法①参见参考文献[8]中《东华门山面上架大木结构主要构造及特点》一节的文字描述及照片。[8]。在山面有柱子支撑的情况下，庑殿顶屋架上金用趴梁，下金用顺梁的情况比较普遍，实例如景山寿皇殿②景山寿皇殿西山面梁架剖视参见参考文献[6]第32页图2-16。[6]。

从结构受力的角度分析，从顺梁到趴梁搭接位置的调整，一定程度上优化了通檐用二柱的传力方式。顺梁和趴梁的传力模式归根结底都是将荷载层层向下传递，两者最大的不同在于搭接位置的不同。在无檐柱支撑、无柱头科斗栱的情况下，山面梁架结构的传力首先是山面承重构件从顺梁情况下单纯的枋变成了趴梁情况下的山面“檩-垫板-枋”三件；其次是把金枋这一简支构件所受顺梁情况下的两个集中力转化为趴梁情况下由金桁和垫板传下来的均布荷载。顺梁和趴梁的区分运用，一定程度上体现出古代匠人对于梁架规整化，继而规范化的不断追求。虽然看似细微的调整，仍可见大木匠人在不断探寻和优化合理的受力体系，来支撑设计上逐渐陡峻的庑殿顶山面。

3.2 西华门的“弯曲顺梁”与“明梁”不明

根据西华门城楼的现场勘测发现，因其在无山面檐柱支撑的情况下使用顺梁，承载顺梁的山面额枋变形严重，已形成较大挠度（图14）。那么，西华门为何使用了巨大的顺梁，又是否与其弯曲形状有关？下文有必要对弯曲顺梁的做法进行一番探讨。

明代遗构在山面使用弯曲顺梁不算少见，智化寺万佛阁即为典型的一例，刘敦桢描述其“……梁皆东西向，其内端置于七架梁上，外端作弯曲状，略如月梁之半，载于两山斗栱之上，用以承受下金桁上金扒梁，及太平梁推山之重量。”并推断此做法是“为匡救殿内天花低矮之过失”，认为是为了调整天花高度以获得殿内较高之空间[10]100-101（图15）。此外，根据已发表资料，太庙中殿与后殿，均使用了弯曲顺梁[3][19]89。然而与西华门不同的是，太庙中殿与后殿顺梁的下部均有檐柱支撑，可充分发挥顺梁的结构优势。此外，太庙二殿天花梁均露明，顺梁梁身与天花的距离较近，从太庙后殿的照片中可以看出，弯曲顺梁让过了天花枋（图16）。

再看西华门的顺梁，梁身在承托下金枋之后陡然下弯，至外檐斗栱后尾处归平，构件木纹一直保持平直，可推测原始木材截面极大（图17c）。顺梁做成弯曲的形状，有一种可能性是工匠为了追求主体构架部分的平整。例如神武门上下金顺梁因斜置的缘故，垫板制作成了三角形，顺梁上再立交金瓜柱（参见图13）；相较之下，西华门的顺梁前半段平直而在交金柁橔之后弯曲，可使垫板形状更加平整（图 17）。然而循此思路，如果西华门城楼屋架为万历年间新做，此时趴梁做法应当已经成熟，在山面无檐柱支撑的情况下，如使用趴梁做法则可彻底省去正身梁架与正心枋之间存在高度差这一问题③马炳坚所述“由于山面有正身檐柱，山面第一层多施挑尖顺梁，但如果顺梁与室内天花或结构构件相矛盾时，可以将第一层梁架改为趴梁，做这种处理时需要在山面柱头之上安装挑尖假梁头，以取得从室外看柱头上有挑尖梁的效果”可予以佐证。参见参考文献[6]第30 页。，水平趴梁还可令山面梁架结构规整，趴梁、垫板、桁三者贴合更加稳固，没有必要用一根受力不合理又浪费材料的巨大弯曲顺梁。

图14 西华门城楼山面额枋受力变形严重（图片来源：温静摄影）

图15 15a. 北京智化寺万佛阁的下金弯曲顺梁直接承托天花枋（图片来源：参考文献[10]第101 页第四十图）15b. 智化寺万佛阁弯曲顺梁与天花的关系（图片来源：北京文博交流馆，北京市智化寺管理处编《智化寺古建保护与研究》，北京燕山出版社2014 年版第77 页）

此次西华门调查过程中，城楼屋架内还发现了大量标写构件位置和种类的墨书。引人遐想的是，位于右一缝（北侧）和左二缝（南侧）的七架梁上皮均有墨书“明梁”，但其整体隐藏于天花之上，并不是露明的明梁（图18）。从以上这些现象，我们大胆猜测西华门城楼在万历重修时，屋架下层的顺梁及七架梁部位很可能保留了永乐时的遗物，或调用了其他建筑的构件，期待进一步的科学研究予以验证。

4 结语

西华门城楼庑殿顶的大木结构在构架做法和屋面设计方法上承上启下，可见宋式遗风，也能看出清式雏形，在宋至清庑殿顶大木形制演变的历史过程中占据十分重要的地位。本文通过西华门城楼与神武门城楼、东华门城楼的比较分析，发现西华门城楼的独特性主要表现在通檐用二柱，在无檐柱支撑、无柱头科斗栱的情况下在上金和下金位置区分使用了趴梁和顺梁。

图16 太庙后殿梢间的弯曲顺梁（图片来源：16a 为参考文献[3]；16b 为参考文献[19]第85 页）

在以上问题的引导下，文章首先考察宋至清代遗构，寻找庑殿顶形制演变的线索。梳理出山面结构构件从宋式的丁栿开始到顺梁出现，减少了简支构件上竖向构件的数量，建立了层层下传的受力体系；再到趴梁的使用，则进一步优化了在无柱支撑、无柱头科斗栱的情况下趴梁和山面“檩-垫板-枋”三件的受力节点，规范了山面梁架体系。这些变化过程都能清晰看出大木匠人在追求屋架设计规范化的同时对于传力节点的不断改良。

继而回到西华门城楼的构造做法。西华门城楼作为明永乐始建、万历年间重修的实例，脊端部太平梁和雷公柱的做法呈现出了超前的时代特征。西华门城楼正身梁架上金枋和五架梁交叠的细部构造、翼角部分的扣金角梁做法等，都体现了对受力合理化的追求。但从另一方面而言，西华门城楼在山面无檐柱支撑的情况下用顺梁，又呈现出了相当的滞后性，而且这根顺梁本身的弯曲形状与七架梁、天花等相关构件之间没有整体设计上的必然逻辑，与反映在构造节点上的合理化追求形成了发人深思的对比。

感谢故宫博物馆古建部为同济大学团队西华门城楼测绘工作提供的全面支持。在现场调研和本文撰写过程中得到夏荣祥、赵鹏、杨红、纪立芳、朴世禺、杨菁各位老师赐教，特此致谢！