淺析中西方建筑模數(shù)制度差異

裴琳娟　林源

摘要：對模數(shù)制度的研究一直是中西方建筑歷史研究中的重要問題，通過對中西方模數(shù)制度概念的分析，對比中西方模數(shù)制度的內(nèi)容構(gòu)成方面的差異，同時(shí)對它們的內(nèi)涵進(jìn)行了具體的闡釋和說明，以此促進(jìn)對中西方建筑營造技術(shù)的認(rèn)識和研究。

關(guān)鍵詞：模數(shù)制度；概念差異；中西方

中圖分類號：TU11

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0422（2013）07-0075-02

1.前言

在中西方傳統(tǒng)建筑中，模數(shù)制度都被認(rèn)為是營造技術(shù)的重要內(nèi)容，尤其中國古代木構(gòu)建筑模數(shù)制度與建筑營造觀念和思維、營造制度和營造技術(shù)及建筑項(xiàng)目的組織管理都有密切的聯(lián)系。隨著建筑史研究的進(jìn)步與發(fā)展，對于模數(shù)和模數(shù)制度的認(rèn)識和研究也不斷擴(kuò)展，至今已有多項(xiàng)研究課題針對模數(shù)和模數(shù)制度的概念進(jìn)行分析和闡釋，從不同角度拓展和擴(kuò)充了模數(shù)制度的概念分析與研究。

2.西方建筑模數(shù)制度

對模數(shù)的概念，西方普遍認(rèn)可的觀點(diǎn)是：建筑中調(diào)節(jié)尺寸、比例和結(jié)構(gòu)關(guān)系而采用的一種尺寸單位。通常被用作度量單位，基于某種柱式或整棟建筑比例的計(jì)量單位，多數(shù)將柱子的直徑或半徑當(dāng)作計(jì)量單位或模數(shù)。而西方建筑中所使用的“模數(shù)”概念，起源于古希臘。古希臘人將模數(shù)作為統(tǒng)一構(gòu)件尺度的最小基本單位，這點(diǎn)在古希臘和古羅馬建筑中已經(jīng)有明確的體現(xiàn)：模數(shù)是各類柱式最重要的控制尺寸，使得各柱式的柱礎(chǔ)、柱身、柱頭和檐部尺寸之間相互協(xié)調(diào)。如果將五種柱式和它們的所有要素聯(lián)系起來，能夠從塔斯干柱式到混合柱式形成高度遞增的序列關(guān)系（見圖1）。

公元1世紀(jì)的羅馬工程師維特魯威（Marcus Vitruvius Pollio）認(rèn)為建筑模數(shù)是“一座建筑物的整體及細(xì)部的構(gòu)成比例的結(jié)果。這些比例是基于量之上的，模數(shù)是從結(jié)構(gòu)自身中發(fā)掘出來的”。雖然并未對模數(shù)概念做出準(zhǔn)確的說明，但是提出了模數(shù)、細(xì)部、柱式、柱徑、比例、均衡等關(guān)系，認(rèn)為建筑物整體和細(xì)部之間比例的均衡是建立在此模數(shù)關(guān)系的基礎(chǔ)上，在分辨柱式時(shí)，與其它構(gòu)件形狀相比比例關(guān)系更加重要。文藝復(fù)興時(shí)期，隨著對新建筑理論的定義和實(shí)踐，傳統(tǒng)建筑理論中引進(jìn)由伽利略和笛卡爾所開創(chuàng)的新科學(xué)思想。新科學(xué)的目標(biāo)是依據(jù)幾何學(xué)和量化性質(zhì)理解世界，并用數(shù)學(xué)語言描繪自然現(xiàn)象和各種要素之間的關(guān)系。在新科學(xué)思想的影響下，各種科學(xué)現(xiàn)象已經(jīng)不僅僅被當(dāng)作可以觀察的東西，而是首先將其看作是能夠通過數(shù)學(xué)來清晰構(gòu)思的事物。在此基礎(chǔ)之上，對于建筑理論的研究注重科學(xué)性、技術(shù)性和實(shí)用性，古典柱式的規(guī)則被表述的更加精確和易于記憶。十七世紀(jì)的法國建筑師夏爾-佩羅（Chareles Perrault）在他的《古今之比較》關(guān)于建筑學(xué)的章節(jié)中明確指出，比例關(guān)系在整個(gè)歷史過程中一直在修改。另一位法國建筑師克洛德-佩羅（Claude Perrault）則和維特魯威一樣相信比例關(guān)系對于區(qū)分柱式的意義要比“決定它們特點(diǎn)的各部分形狀”更加重要。同樣重視比例關(guān)系的還有十八世紀(jì)法國建筑師弗朗索瓦-布隆代爾（Francois Blondel），他用科學(xué)方法來證實(shí)比例關(guān)系體系的存在和重要性，并認(rèn)為“建筑學(xué)作為數(shù)學(xué)的一部分，具有穩(wěn)定持久的原理，通過學(xué)習(xí)和思索，就有可能推導(dǎo)出無限的結(jié)果和對建造有用的規(guī)則”。在建筑實(shí)際尺寸的成功決策中已經(jīng)包含了理想比例關(guān)系的增減，并且詳細(xì)論述視覺校正的問題，用著名建筑作為證據(jù)，強(qiáng)調(diào)校正尺寸使其在透視上顯得比例正確的必要性。

具有現(xiàn)代意義的模數(shù)制度的發(fā)展，是伴隨建筑領(lǐng)域的現(xiàn)代主義的發(fā)展進(jìn)行的：1920年美國人A·F·比米斯首次提出利用模數(shù)坐標(biāo)網(wǎng)格和基本模數(shù)值未預(yù)置建筑構(gòu)件；第二次世界大戰(zhàn)期間，德國人E·諾伊費(fèi)特（Ernst Neufert）提出著名的“八分制”，瑞典人貝里瓦爾提出綜合性模數(shù)網(wǎng)絡(luò)和以10cm為基本模數(shù)值的模數(shù)理論；第二次世界大戰(zhàn)后，工業(yè)化體系蓬勃興起，建筑模數(shù)受到重視，至60年代，建筑模數(shù)已經(jīng)形成三種理論：比米斯模數(shù)，勒-柯布西耶（Le Corbusier）模數(shù)，雷納級數(shù)。這些理論對現(xiàn)代建筑模數(shù)數(shù)列中的疊加原則、倍數(shù)原理、優(yōu)選尺寸等都起過作用；70年代起，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織房屋建筑技術(shù)委員會(huì)陸續(xù)公布了有關(guān)建筑模數(shù)的一系列規(guī)定，使得建筑模數(shù)制度成為國際標(biāo)準(zhǔn)化范圍內(nèi)的一種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

從西方古典建筑到現(xiàn)代建筑，西方建筑中對模數(shù)制度和模數(shù)關(guān)系的應(yīng)用產(chǎn)生很多的變化，但是比例關(guān)系始終是西方模數(shù)制度的核心內(nèi)容。西方模數(shù)制度也是將設(shè)定模數(shù)單位作為模數(shù)制度的基礎(chǔ)，通過對不同構(gòu)件與模數(shù)單位之間的尺度和比例關(guān)系的控制，達(dá)到掌握建筑物整體尺寸關(guān)系的目的。

3.模數(shù)制度內(nèi)容分析

在中國古代木構(gòu)建筑中，模數(shù)制度被認(rèn)為是對基本模數(shù)尺度構(gòu)成現(xiàn)象進(jìn)行的制度層面的總結(jié)。由此“模數(shù)制度”可以簡單的理解為尺寸單位的使用規(guī)則。如果深入探究“制度”含義中關(guān)于社會(huì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，會(huì)發(fā)現(xiàn)“模數(shù)制度”的產(chǎn)生有深刻的社會(huì)因素，它是一個(gè)以建筑尺寸和比例關(guān)系表達(dá)社會(huì)等級秩序的復(fù)雜規(guī)則。通過模數(shù)制度的規(guī)定能夠有效控制建筑實(shí)體基本單位和比例尺寸，從而表達(dá)社會(huì)等級制度的差異，維護(hù)階級社會(huì)的等級秩序。

由于模數(shù)制度的內(nèi)容復(fù)雜性，在研究模數(shù)制度的過程中將模數(shù)制度的內(nèi)容構(gòu)成劃分為三方面的內(nèi)容：模數(shù)單位、等級關(guān)系和尺度關(guān)系。其中：模數(shù)單位是模數(shù)制度中基本度量單位的數(shù)量規(guī)則，既是尺寸協(xié)調(diào)中的增值單位，同時(shí)也是尺度設(shè)計(jì)的基本單位，以數(shù)量的形式表示單體或構(gòu)件之間的比例，并通過所對應(yīng)的尺寸將比例轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)值；等級關(guān)系是模數(shù)制度中基本單位應(yīng)用范圍的控制性規(guī)則，以建筑使用對象和使用目的為依據(jù)，通過對模數(shù)單位和尺度關(guān)系的使用范圍的控制，限定建筑的規(guī)模和型制；尺度關(guān)系是模數(shù)制度中構(gòu)件尺寸的比例規(guī)則，包括比例關(guān)系和尺寸關(guān)系兩方面內(nèi)容，比例關(guān)系是指單體與單體或單體中各部分之間尺寸大小的相對關(guān)系，尺寸關(guān)系是指單體中各構(gòu)件的具體尺寸關(guān)系，確定尺寸關(guān)系的目的在于確定構(gòu)件的尺寸大小，以形成與模數(shù)相關(guān)的比例構(gòu)成。由此，可將模數(shù)制度解釋為：在建筑單體的尺度設(shè)計(jì)中對比例和尺寸關(guān)系的規(guī)定。

在中國古代木構(gòu)建筑的模數(shù)制度中，模數(shù)單位、等級關(guān)系和尺度關(guān)系逐漸完善并發(fā)展為相對獨(dú)立的模數(shù)單位制度、數(shù)量級差制度和尺度控制制度。材分模數(shù)制度和斗口模數(shù)制度中，這三部分內(nèi)容均已形成，并且相互作用共同構(gòu)成完備的模數(shù)制度體系。對模數(shù)制度進(jìn)行內(nèi)容構(gòu)成的基本劃分，能夠?qū)?fù)雜的模數(shù)制度分解為相對獨(dú)立的各組成部分，從而將綜合性的模數(shù)制度的分析分解為模數(shù)單位制度分析、數(shù)量級差制度分析和尺度控制制度分析。

4.中西方模數(shù)制度差異

中西方建筑營造中都有比較成熟的模數(shù)思想，并且對模數(shù)和模數(shù)制度的使用范圍和使用方法都進(jìn)行了系統(tǒng)性的規(guī)定，但是對比兩者內(nèi)容，能夠發(fā)現(xiàn)中西方模數(shù)制度之間的差異，反映出其文化本質(zhì)上的區(qū)別。以下將從幾個(gè)方面對中西方模數(shù)制度的差異進(jìn)行說明。

首先是模數(shù)單位制度的區(qū)別，中西方模數(shù)的基本單位都是小尺寸的衡量單位，兩種模數(shù)體系都選擇建筑中一個(gè)最基本的構(gòu)件的尺寸作為建筑的最小模數(shù)單位。西方建筑模數(shù)制度中通常以柱式直徑為基本單位，中國木構(gòu)建筑模數(shù)制度中則是以斗拱部件的尺寸為基本單位。但是深入分析建筑模數(shù)與比例的關(guān)系時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，西方的模數(shù)單位試圖在人體、幾何形體和數(shù)字之間找到某種聯(lián)系。這種人形的圖解在維特魯威、阿爾伯蒂（L.B.Leon Battista Alberti）、菲拉雷特、維尼奧拉（Giacomo Barozzi da Vignola）甚至勒-柯布西耶（Le Corbusier）等建筑師、建筑理論家有關(guān)模數(shù)討論都曾出現(xiàn)。在此思想的影響之下，《建筑十書》中確立以下部柱徑為模數(shù)，將多立克柱式的柱高假定為與男性身體比例相應(yīng)的6倍柱徑，同時(shí)將愛奧尼柱式的柱高設(shè)定為與女性身體比例相近的8倍柱徑。與此不同，中國模數(shù)制度的基本單位，始終體現(xiàn)十分清晰的營造概念。材分制和斗口制的模數(shù)單位的基本尺寸的取值，更傾向于木材性能的經(jīng)驗(yàn)性取值，是經(jīng)過工匠多年摸索得到的適合木材性能和房屋建筑的尺度。相比之下，中國木構(gòu)建筑的模數(shù)單位更加重視材料本身的性能和建筑營造的需要，而不是刻意追求人體比例或數(shù)字美學(xué)。

其次是等級制度方面的差異，中西方建筑中都存在不同等級的建筑模數(shù)未確定不同規(guī)格建筑中的柱子、梁和屋面的尺度及建筑高度，但是這種等級制度的表達(dá)卻存在明顯的差異。西方模數(shù)制度中不同等級的模數(shù)單位所表達(dá)的是不同類型的建筑，是以不同柱式來確定不同的建筑造型和基本比例，與社會(huì)地位及身份等級之間并沒有直接的聯(lián)系。但是中國古代木構(gòu)建筑的模數(shù)制度中等級制度則是在社會(huì)等級制度的基礎(chǔ)上形成的，通過對模數(shù)制度中單位的分等規(guī)定建筑型制、規(guī)模與使用者的社會(huì)地位之間的關(guān)系，將建筑營造與社會(huì)秩序聯(lián)系起來，賦予建筑獨(dú)特的社會(huì)性和文化內(nèi)涵。

最后是尺度控制制度方面的差異，雖然中西方建筑都是用模數(shù)單位來控制建筑各個(gè)部分的尺度比例關(guān)系，但是其目的卻存在差異。西方建筑以柱徑為基本單位控制建筑比例，目的在于調(diào)節(jié)建筑物各部分間的結(jié)構(gòu)、尺寸和比例關(guān)系，使建筑物達(dá)到秩序、比例、均衡、得體的標(biāo)準(zhǔn)，這幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的提出都是為了實(shí)現(xiàn)對建筑美學(xué)的塑造，對美的關(guān)注遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過對經(jīng)濟(jì)問題的重視。中國古代木構(gòu)建筑模數(shù)制度規(guī)定對建筑等級、質(zhì)量高低進(jìn)行分類，可以根據(jù)房屋等第的高低、分類和規(guī)模來選用適當(dāng)?shù)哪?shù)，目的就是為了合理控制工料，把構(gòu)件定額按工種分類使任何工程項(xiàng)目都能夠查到所需定額的總量，為估算工料提供有代表性的構(gòu)件和尺寸樣式，顯示出經(jīng)濟(jì)、適用、便于施工的模數(shù)制度制定目的。

由此可見，中西方模數(shù)制度反映出東西方建筑文化之間的差異。雖然兩者都是以主要構(gòu)件的尺寸作為基本模數(shù)控制建筑整個(gè)和各個(gè)構(gòu)件之間的比例關(guān)系，但是在單位制度、等級制度和尺度控制制度確立的標(biāo)準(zhǔn)、目的和意義方面卻存在明顯的不同，而這種不同與兩者明顯相區(qū)別的文化背景密切相關(guān)。正是在兩種看似相同實(shí)則不同的模數(shù)制度控制下，西方建筑表現(xiàn)出與中國建筑不同的感受，模數(shù)制度和社會(huì)文化背景之間的關(guān)系，使社會(huì)文化背景成為模數(shù)制度研究中不可忽視的一項(xiàng)重要內(nèi)容。