科技在中國古建筑設(shè)計中的應(yīng)用和創(chuàng)新

李雙安

摘 要：科技作為現(xiàn)代社會的衍生詞，同樣適用于擁有數(shù)千年歷史的中國古建筑之中。在中國古建筑的漫長發(fā)展歷程中，古建筑在布局、結(jié)構(gòu)和構(gòu)架這三個方面都出現(xiàn)了科技的身影，古建筑的科技是先民智慧的結(jié)晶，對我們現(xiàn)階段的建筑設(shè)計有著極大的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：古建筑；房屋結(jié)構(gòu)；布局；木框架

中圖分類號：TU366.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.023

1 中國古建筑的演變

中國古代建筑的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長的歷史發(fā)展進(jìn)程。大約在奴隸社會的商周時期，中國開始出現(xiàn)較大規(guī)模的宮殿、陵墓以及以石頭為主要建筑材料的大小城市。在這些以石頭為構(gòu)架的城市建筑逐漸形成之時，木構(gòu)架也相繼成為中國古代建筑的結(jié)構(gòu)方式之一。直至漢代，中國古代建筑的一些典型特征已基本形成，而后經(jīng)過500多年的發(fā)展演變，至唐宋時代，中國古代建筑發(fā)展到了頂峰，出現(xiàn)了當(dāng)時世界上最大、規(guī)劃最嚴(yán)密的都城——長安城。中國古建筑的藝術(shù)形式在宋代可以概括為東方的“洛可可”風(fēng)格。而到了封建社會晚期的明清時代，中國古建筑在細(xì)節(jié)方面更趨完美，在大框架不變的前提下，細(xì)節(jié)的變化也讓中國古建筑的形式和風(fēng)格走向衰微。著名的明清“北京城”是在元大都城的基礎(chǔ)上改造、擴(kuò)建而成，中國古代以宮室為中心的都城規(guī)劃思想在此得到了最完整、最精彩的體現(xiàn)，其建筑群體布局藝術(shù)可謂臻于化境。始于商周時代的中國園林，至明清時也達(dá)到了極高的藝術(shù)境界，著名的皇家園林有圓明園、頤和園、北海、承德避暑山莊等，私家園林則以江南的蘇州、揚(yáng)州等地最為興盛，名園佳作不勝枚舉。

2 中國古建筑的科技與形式

在中國漫長的歷史文化中，建筑對于一個民族科技水平的衍生有著不可言喻的重要作用。如果沒有中國古建筑中布局、結(jié)構(gòu)、框架這些豐富多彩的建筑元素，中國古建筑在形式上就不可能成為真正獨(dú)立的建筑表現(xiàn)形式。中國建筑在中國歷史文明史上經(jīng)過了歲月的長期積淀，不斷發(fā)展。它的特征形式是立在磚石基座上的木框架，上面有帶挑檐的坡屋頂，而中國古建筑的墻體一般介于木框架的梁和柱之間，所以中國的古建筑都是以木框架為主。對應(yīng)的平面和外觀因此形成，木框架與木框架之間的空間被稱為稱為“間”。這樣獨(dú)特的房屋計量方式蘊(yùn)含著先民獨(dú)到的智慧，木建構(gòu)的建筑具備許多優(yōu)點：結(jié)構(gòu)靈活易于拆裝、堅固與柔韌并舉、適應(yīng)性強(qiáng)、取材容易、便于加工。從春秋戰(zhàn)國時期開始，人們便有了建筑環(huán)境整體經(jīng)營的觀念。無論是在中國古建筑的工藝還是藝術(shù)層面，形式看似單一卻講究組合，中國古代建筑的政治倫理內(nèi)容要求它表現(xiàn)出鮮明的性格和特定的象征涵義，為此而使用的手法很多。利用環(huán)境對建筑的功能和象征進(jìn)行渲染和處理是一個極其重要的手段，再利用度量或布局、規(guī)模的不同來反映出建筑的等級，最后盡量利用許多具象的附屬技術(shù)，例如匾聯(lián)、碑刻等來表明建筑的風(fēng)格和特點。

3 古建筑中體現(xiàn)的科學(xué)性和技術(shù)水準(zhǔn)

3.1 建構(gòu)分析

中國古建筑較其他文明建筑體現(xiàn)出了獨(dú)到的科學(xué)性，不難看出，在中國古建筑中，常見榫卯、梁柱式結(jié)構(gòu)和木構(gòu)架等建筑形式手法。木構(gòu)架是中國古建筑構(gòu)架中的重中之重，其中，井干式、穿斗式和抬梁式是木構(gòu)架的三種主要組成形式。井干式是一種不用于立柱和大梁的房屋結(jié)構(gòu)，以圓木或矩形、六角形木料平行向上層層疊置。穿斗式比井干式更為規(guī)矩，而抬梁式的特點是在柱網(wǎng)或柱頂?shù)乃戒佔鲗由希胤课葸M(jìn)深方向架數(shù)層疊架的梁。整個房屋的重量通過梁、柱傳到基礎(chǔ)。上述的構(gòu)架使得中國古建筑的布局更加靈活，樓板和屋蓋的重量都壓在梁上，而梁所受的力壓在柱子上，無論是在結(jié)構(gòu)上，還是技術(shù)上，對我們現(xiàn)在的建筑設(shè)計和技術(shù)方面都有著極高的借鑒意義。我們應(yīng)當(dāng)對古建筑中體現(xiàn)出的科學(xué)性和技術(shù)水準(zhǔn)有正確的認(rèn)識，建筑具有永恒性，不僅是對建筑本身歷史存在的肯定，更是一種對中國古建筑建構(gòu)科學(xué)性的肯定。看似簡單卻變化無窮的木構(gòu)架對于我們今天了解古建筑和日后對建筑的設(shè)計、研究也頗有指導(dǎo)意義。

3.2 中國古建筑的科學(xué)性和技術(shù)水準(zhǔn)

從建筑類別上說，中國古建筑包括宮殿、寺廟、宅居、陵寢和園林等幾個方面。而無論是對于宮殿，還是寺廟這兩種等級建筑來說，唯獨(dú)園林建筑風(fēng)格不同于上述建筑。園林建筑追求自然，變化多樣。與西方古建筑相比，中國古建筑在材料的選擇上偏愛木材，是以木構(gòu)架結(jié)構(gòu)為主。有些建筑物還采用了抬梁與穿斗相結(jié)合的形式，而不拘泥于單一形式。所以，民間“墻倒屋不塌”的說法，體現(xiàn)出了梁柱式建筑的各種優(yōu)越性。由于這種結(jié)構(gòu)主要以柱梁承重，墻壁只作間隔之用，并不承受上部屋頂?shù)闹亓?，因此墻壁的位置可以按所需室?nèi)空間的大小而安設(shè)，并可以隨時按需要改動。另外，中國古建筑的輪廓和形式也是十分特別的，不同于一些西方建筑的浮夸風(fēng)格，中國古建筑帶有建筑中特有的嚴(yán)肅性，多變的外形是基于建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而形成的，非刻意為之，更為巧妙的是每逢下雨，曲折的屋檐順應(yīng)雨勢，起到了排水的妙用，無疑在細(xì)節(jié)方面體現(xiàn)出了中國古建筑在設(shè)計中高超的科技水準(zhǔn)。而對于建筑物的主要部分——柱子的處理上，一般是把排列的柱子上端做成柱頭內(nèi)傾，讓柱腳外側(cè)的“側(cè)腳”呈現(xiàn)上小下大的形式，還把柱子的高度從中間向外逐漸加高，使之呈現(xiàn)出柱頭外高內(nèi)低的曲線形式。這種做法既實現(xiàn)了建筑物的穩(wěn)定功能，又使建筑物外形的曲線變得十分優(yōu)美，把實用與美觀恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合起來，可以說是適用與美觀相統(tǒng)一的佳例。

4 結(jié)束語

中國的古建筑是中國幾千年燦爛文化的真實寫照，建筑不同于其他的表現(xiàn)形式，建筑從空間、構(gòu)成還有組合方面展示了自身獨(dú)到的魅力。而在古建筑的空間、構(gòu)成與組合方面，科學(xué)技術(shù)也扮演了重要角色，結(jié)構(gòu)和建筑技術(shù)使建筑除了意向的表達(dá)，更多了一種具象的韻味。對于古建筑的研究，我們更應(yīng)該結(jié)合中國古建筑的科學(xué)性和技術(shù)水準(zhǔn)，來整體剖析古建筑在具象和意向上的獨(dú)到之處，無路如何，我們都應(yīng)當(dāng)重視和珍惜這一寶貴資源。

〔編輯：王霞〕