從建筑學角度探析金字塔的建造

摘要：巨石建筑，他們那龐大的身軀矗立于地球之上，幾千年來見過的人都為之驚嘆！埃及發老，甚至用他來作為自己的象征。他們是如此的神奇，又是如此的高深莫測。現代的人也為之高大和威嚴而折服，那么金字塔到底是怎么建造的呢？

關鍵詞：建筑學 金字塔 建造

中圖分類號：TU3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2011)12(c)-0000-00

1 三塔同建金字塔

胡夫金字塔原高 146.5 米，由于幾千年的風雨侵蝕，現高 138 米。原四周底邊各長230 米，現長 220 米。錐形建筑的四個斜面正對東、南、西、北四方，傾角為 51 度 52 分。卡夫勒金字塔塔基底邊長 215.7 米，高 143.6 米，孟考勒金字塔塔基底邊長 108.7 米，高 66.5 米。[1]

建造胡夫金字塔，將需要筑起約1.5公里長的土坡。但是所建大金字塔的一個面或著對角面，是從下到上逐漸變窄的。筑起如此長的土坡，土坡巨大的推力會造成大金字塔倒塌。

如圖1：三座金字塔在建造時采用的是第一座塔（胡夫金字塔）與第二座塔（卡夫勒金字塔）以塔雙三角面對位，即金字塔對角面的最大面積對位。

第三座金字塔（孟考勒金字塔）換位，即第三座與第二座改為單邊面接觸。第三座金字塔有兩個地基可以選則，現有塔址或者現有塔址相對一面。

空下的塔基部分也會被填土筑起短坡，這個通道是工人上下金字塔和運送物品的通道，也加大了第三座金字塔和第二座金字塔接觸面積，便于運送石料。還減小土坡對金字塔的擠壓作用。

大金字塔在建造時需要另外兩座也同時建造，即先建大金字塔。隨著大金字塔的增高不能加裝石料時，建造第二座金字塔，然后是第三座金字塔。

建造過程中對石料進行逐級篩選，也就是最好的用于大金字塔，石料逐級利用。

由勾股定理得：

胡夫金字塔底面對角邊長約為325.27米。卡夫勒金字塔底面對角邊長約為305.05米。孟考勒金字塔底面對角邊長約為153.73米。

胡夫金字塔塔中心到孟考勒金字塔塔中心的長度，由比例關系求：實際長度L。

得：L≈918.89米。

即胡夫金字塔塔中心到孟考勒金字塔塔中心的長約918.89米。

如果以土坡坡長與塔高10：1算，此時土坡坡角約5.7度。

當=5.7ordm;時，≈0.1。

已知孟考勒金字塔高 66.5 米，則需筑起665米長土坡。

也就得到了總的坡長約1586.89米。

土坡的角度度和長度都已達到建造金字塔的要求，第三座金字塔換位建造解決了大金字塔倒塌的問題。

2 建造三座金字塔動用石料總數

金字塔外形為錐體，由錐體體積公式：

則三座金字塔總體積：

金字塔存在上下臺級面積差，測算重量值會大與實際重量值。三座金字塔外形是一樣的，這里胡夫金字塔的差率與另外兩座金字塔（卡夫勒金字塔和孟考勒金字塔）的差率認為相同。

已知胡夫金字塔約共重625多萬噸（ kg），石料平均密度為2.7*103 kg/m3 。

由計算可知金字塔建造的最小搬運為1227萬噸，而不包括食品的運輸和其他重要物資的運輸。

3 結語

三座金字塔采用的是最大對角面面對位，第二座金字塔單邊面對應第三座金字塔最大面的三塔同建方式建造。建造過程中進行嚴格石料篩選用于建造不同分立金字塔，塔與塔間通道和其他路基用土填充。

參考文獻

[1] 李忠實編著 《中外文化未解之謎》 北京：當代世界出版社2002年 298～313頁