古代建築:沒有鋼筋混凝土,古代的高樓大廈是怎麽建起來的?
發布時間:2021-04-25
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古代建築:沒有鋼筋混凝土,古代的高樓大廈是怎麽建起來的?

審核專(zhuan) 家:羅會(hui) 仟

中國科學院物理研究所副研究員

 

蓋房子不用鋼筋水泥?做家具不用一釘一鉚?隻需準備百分百原生態的木料,就能搭建出60多米的木塔,3000多平方米的宮殿?

 

是的,這不是在異想天開,也不是拚搭建築模型,而是曆史上真真正正存在的事實。應縣木塔,北京太和殿,碩大的建築沒有使用一根鐵釘連接。鬥拱之間,塔簷之內(nei) ,一個(ge) 個(ge) 凹凸小節緊密咬合,共同構成了曆史上的輝煌。這凹凸的連接點,就是被譽為(wei) 中國第五大發明——“榫卯”

 

什麽是榫卯?

榫卯,是指在木結構建築中,將中柱、梁等構件連接在一起的一種凹凸相結合的連接方式。凸出來的部分叫“榫”,凹進去的部分叫“卯”。古時的木匠技藝精湛、手藝超群,他們(men) 沒有鐵釘,不用膠水,單單憑借榫卯技術,就可以將一根根木料搭接在一起,最後形成一座座精美絕倫(lun) 的亭台樓閣。

沒有鋼筋混凝土,古代的高樓大廈是怎麽建起來的?

來源丨搜狐網

榫卯不同於(yu) 其他中國傳(chuan) 統工藝,它在擁有美感的同時,還要注重結構合理,從(cong) 而可以達到長久耐用,足以支撐起一棟古建築的目的。

 

每個(ge) 構建連接點的榫頭榫眼,都必須根據構件的不同情況設計。構件與(yu) 構件間的巧妙咬合可以限製木件向各個(ge) 方向移動,當榫卯連接構件時,它張緊與(yu) 鬆弛時的作用力會(hui) 互相抵消,從(cong) 而達到平衡的狀態,而這就是榫卯結構的魅力所在。榫卯不僅(jin) 僅(jin) 是一種連接方式,更是中國傳(chuan) 統文化和工匠精神的生動體(ti) 現。

沒有鋼筋混凝土,古代的高樓大廈是怎麽建起來的?

來源丨騰訊網

從(cong) 耕牛耕地到織布穿衣,從(cong) 皇宮大殿到桌椅板凳,榫卯的身影無處不在。不用一顆鐵釘,單憑榫卯,便可以讓古建和家具在屹立千百年後依然美麗(li) ,堅固如初。那它的起源和發展又在哪裏呢?

 

榫卯之源

中國是世界上最早發明榫卯結構的國家,榫卯出現的時間甚至比漢字更加古老。早在7000多年前,河姆渡人搭建的幹欄式建築中就存在大量榫卯結構;春秋戰國時期,榫卯的運用從(cong) 建築擴展到了家具;秦漢時期,木結構逐漸成熟,榫卯也隨之發展;直至1300年前的唐朝,建築業(ye) 進入發展鼎盛時期,榫卯也便成為(wei) 了皇家建築中的專(zhuan) 用構造。

沒有鋼筋混凝土,古代的高樓大廈是怎麽建起來的?

利用榫卯搭建的屋頂 來源丨古建中國網

在不同時期,榫卯有著不同的稱呼。

 

春秋戰國時期,程子《語錄》中記載:“枘鑿者,榫卯也。”這即是榫卯最早的稱呼。在魏晉時期,榫卯被稱為(wei) “鑿契”,隋唐時稱為(wei) “笱頭”“筍頭”。宋代《營造法式》一書(shu) 中,出現“出卯”“卯眼”“榫眼”“卯門”等稱呼,其意皆指榫卯。“榫卯”一詞在明清逐漸固定下來,民間也有將其稱為(wei) “榫子”“榫頭”“筍頭”“公母”等。

 

但無論叫什麽(me) 名字,榫卯的功能一直沒有改變,沿用至今。明清時期,家具工藝中運用到的榫卯結構多達一百多種,製作十分精美。又如山西應縣木塔的鬥拱、橫梁、立柱就是運用了榫卯結構連接,建造方式極為(wei) 簡潔但卻能承受千年風雨。榫卯技術沿承至今,也正不斷發生著變化,經曆著新的傳(chuan) 承和變革。

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應縣木塔 來源丨搜狐網

榫卯的結構

中國木結構有著悠久的發展曆史,最終形成了以榫卯連接的獨具特色的木構架體(ti) 係。在工程結構中,既能發生轉動又能承受適當彎曲的連接稱為(wei) “半剛性連接”,而榫卯就是一種典型的半剛性連接。

 

榫卯連接的建築不但可以承受外力,還允許自身產(chan) 生一定程度的變形,有著很強的“容錯率”。榫卯的節點錯綜複雜,外力在一個(ge) 個(ge) 連接點中分散消解,從(cong) 而保證了建築的完整與(yu) 堅固。例如當發生地震時,地震的外力會(hui) 作用到建築上,但因榫卯節點產(chan) 生的變形能夠部分吸收地震能量,從(cong) 而可以有效減輕地震對建築的破壞,保持建築整體(ti) 結構的安全。實驗證明,由榫卯結構連接的木構建築最高可抗10.1級地震。

 

榫卯的類型

榫卯按照用途大致可分為(wei) 三類:

 

  • 第一類主要是用來連接麵與麵、邊與邊和麵與邊,如“槽口榫”“燕尾榫”“穿帶榫”等
  • 第二類主要用作成角結合、交叉結合,如“雙榫”“勾掛榫”“半榫”等
  • 第三類主要是用來將多個構件組合在一起,其構造技藝更為複雜,如“托角榫”“長短榫”“粽角榫”等
沒有鋼筋混凝土,古代的高樓大廈是怎麽建起來的?

來源丨新浪網

而按照形式,榫卯又可分為(wei) 明榫和暗榫兩(liang) 類。

 

明榫又稱出榫、透榫,它的榫頭可以卯眼中穿出,在外部可以看到榫頭頂端的痕跡。而暗榫也稱半榫,其榫頭短,卯眼不打穿,從(cong) 外看不出打孔的痕跡。兩(liang) 者在形式、耗材上差異微小,但在審美、做工、結構等方麵卻不甚相同。

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明榫和暗榫 來源丨搜狐網

明榫可以見到木銷的痕跡,榫頭深而實,足以保證其堅固性,彌補了古代客觀條件上的不足。而暗榫則更顯美觀,但因其榫眼深而榫頭短,較為(wei) 容易產(chan) 生虛榫而鬆動。但如果用膠來填塞空缺,則會(hui) 影響物件的牢固度和美觀性。

 

除此以外,還有幾種典型的榫卯結構十分有趣,我們(men) 來一起看一看。

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三方組榫 來源丨新浪


沒有鋼筋混凝土,古代的高樓大廈是怎麽建起來的?

十字契合 來源丨新浪


沒有鋼筋混凝土,古代的高樓大廈是怎麽建起來的?

四箱體(ti) 聯合 來源丨新浪


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箱型火塞拚接 來源丨新浪


沒有鋼筋混凝土,古代的高樓大廈是怎麽建起來的?

走馬銷式拚合 來源丨新浪

俗話說“榫卯萬(wan) 年牢”。榫卯在凹凸之間便讓物件得以固定,體(ti) 現了中國傳(chuan) 統建築的精妙之處。由榫卯結構連接的建築十分牢固,哪怕曆經千百年,也依然屹立如初。

 

從(cong) 幼兒(er) 玩物到桌椅家具,從(cong) 亭台樓閣到廟宇皇宮,小小的榫卯,支撐起曆史上多少恢宏建築,這一大一小之間,深藏著中國文化的含蓄和中庸。榫卯,是中國匠人的智慧結晶,更是中國文化的寶貴財富。


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