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。在砌筑房屋時應盡量使用各種材料,以達到“百堵皆興”的目的。這里五材指的是我國傳統民居常用的建筑材料,并不指每棟傳統民居都會用到這五種材料。石砌民居的營建材料主要有土、木、石三種。
營建材料
(1)土
由于黃土壓縮性和濕陷較大且抗剪和抗壓性比較差,在山地砌筑房屋時通常不單獨使用,往往會配合碎麥秸稈、雜草等植物纖維一起使用,以提高土體的強度、整體性和穩定性。黃土在石砌墻體上的應用主要有:毛石墻里外墻體的勾縫、方正石墻里墻的勾縫和石砌墻體里墻的飾面層。
(2)木
由于木材具有較好的抗壓和抗撓曲性能,并且輕巧易于加工制作等,直至今日我國仍有很多建筑采用木材。
木材在傳統石砌民居上的應用主要在屋頂梁架和門窗洞口方面,在石砌墻體方面已完全不用木材,石墻肩負圍護和承重結構。山地民居沒有使用木作結構的原因主要有三個:第一,由于地質條件限制,植物以灌木、常綠喬木柏樹、落葉小喬木等為主,能作為梁柱使用的木材有限,為了節約木材在民居方面使用,只用在屋頂梁架、門框和窗欞和過梁方面;第二,木材的耐久性和抗腐蝕風化能力較石塊差的多,山地居民希望建筑能長久保留下來以便居住;第三,出于經濟型的考慮,在山地范圍內砌筑木作建筑的成本遠大于就地取材的石砌建筑。
木材的應用
(3)石
石材最初用來砌筑墻體,后來隨著土木建筑的發展和成熟,石墻被土墻代替,但石材廣泛地用在建筑的基礎、臺基、階石以及水利設施等方面,石材在我國民居建筑的應用自始至終沒有間斷過。用于砌筑墻體的巖石主要有石灰巖、板巖。
山區普遍采用石灰巖,因為其具有耐磨、耐風化的性質并且其硬度一般不大,有良好的加工性和磨光性。石灰巖會因其中白云石、黏土礦物和其他雜物等含量不同而呈現出不同的顏色,主要有灰色、灰白色、灰黑色、黃、淺紅、褐紅等。山地居民將常用的石材根據其所呈現的顏色分為“灰石”和“青石”。由于灰石中硅質含量較多,導致其導硬度比青石高的多,加工起來比青石難的多,即加工灰石費時費力,反而青石易于鍛造、質感細膩且不易風化,故在石砌民居方面的應用灰石沒有青石廣泛。
營建工具
石材質地堅硬,加工較為困難,但是借助一套比較成熟的工具可以提高加工效率,大大縮短石材加工的時間。我國常用傳統的石材加工工具種類豐富,功能齊全。山地居民加工的石材主要是用來砌筑墻體,并不用于官式建筑,所以當地常用的石材加工工具沒有官式建筑種類繁多。
石材加工工具
(1)鏨子
鏨子可根據直徑分為尖鏨子、普通鏨子和粗鏨子,在使用時可根據石材的規格選用,主要用于加工荒料、打糙道和打細道。
(2)楔子
楔子主要是配合錘子將大尺寸石塊劈成所需的尺寸,然后再配合其它工具進行加工,石塊就能用于砌筑民居。
(3)扁子
扁子又稱為卡扁或扁鏨,可根據寬度分為小卡扁和大卡扁,主要用于石料的齊邊或者雕刻時的扁光。
(4)刀子
刀子主要用于在石材上面雕刻花紋圖案。
(5)錘子
錘子主要是配合其它工具共同使用的,可以通過打擊鏨子、扁子、刀子和剁子等將天然不規則的石材加工成所需要的形狀和尺寸。還有一種錘子叫花錘,其錘頂帶有網狀格尖棱,主要用于敲打表面不平的石料,使其稍微平整,為打細道做準備,這一工序也稱為“砸花錘”。
(6)剁斧
剁斧的形狀和斧子相似,其平尖下端要比斧子厚,主要用于截斷石料。