科技在中國古建筑設計中的應用和創新

李雙安

摘 要：科技作為現代社會的衍生詞，同樣適用于擁有數千年歷史的中國古建筑之中。在中國古建筑的漫長發展歷程中，古建筑在布局、結構和構架這三個方面都出現了科技的身影，古建筑的科技是先民智慧的結晶，對我們現階段的建筑設計有著極大的借鑒意義。

關鍵詞：古建筑；房屋結構；布局；木框架

中圖分類號：TU366.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.023

1 中國古建筑的演變

中國古代建筑的發展經歷了一個漫長的歷史發展進程。大約在奴隸社會的商周時期，中國開始出現較大規模的宮殿、陵墓以及以石頭為主要建筑材料的大小城市。在這些以石頭為構架的城市建筑逐漸形成之時，木構架也相繼成為中國古代建筑的結構方式之一。直至漢代，中國古代建筑的一些典型特征已基本形成，而后經過500多年的發展演變，至唐宋時代，中國古代建筑發展到了頂峰，出現了當時世界上最大、規劃最嚴密的都城——長安城。中國古建筑的藝術形式在宋代可以概括為東方的“洛可可”風格。而到了封建社會晚期的明清時代，中國古建筑在細節方面更趨完美，在大框架不變的前提下，細節的變化也讓中國古建筑的形式和風格走向衰微。著名的明清“北京城”是在元大都城的基礎上改造、擴建而成，中國古代以宮室為中心的都城規劃思想在此得到了最完整、最精彩的體現，其建筑群體布局藝術可謂臻于化境。始于商周時代的中國園林，至明清時也達到了極高的藝術境界，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、結構、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立的建筑表現形式。中國建筑在中國歷史文明史上經過了歲月的長期積淀，不斷發展。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”。這樣獨特的房屋計量方式蘊含著先民獨到的智慧，木建構的建筑具備許多優點：結構靈活易于拆裝、堅固與柔韌并舉、適應性強、取材容易、便于加工。從春秋戰國時期開始，人們便有了建筑環境整體經營的觀念。無論是在中國古建筑的工藝還是藝術層面，形式看似單一卻講究組合，中國古代建筑的政治倫理內容要求它表現出鮮明的性格和特定的象征涵義，為此而使用的手法很多。利用環境對建筑的功能和象征進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，例如匾聯、碑刻等來表明建筑的風格和特點。

3 古建筑中體現的科學性和技術水準

3.1 建構分析

中國古建筑較其他文明建筑體現出了獨到的科學性，不難看出，在中國古建筑中，常見榫卯、梁柱式結構和木構架等建筑形式手法。木構架是中國古建筑構架中的重中之重，其中，井干式、穿斗式和抬梁式是木構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構，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矩，而抬梁式的特點是在柱網或柱頂的水平鋪作層上，沿房屋進深方向架數層疊架的梁。整個房屋的重量通過梁、柱傳到基礎。上述的構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，無論是在結構上，還是技術上，對我們現在的建筑設計和技術方面都有著極高的借鑒意義。我們應當對古建筑中體現出的科學性和技術水準有正確的認識，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科學性的肯定。看似簡單卻變化無窮的木構架對于我們今天了解古建筑和日后對建筑的設計、研究也頗有指導意義。

3.2 中國古建筑的科學性和技術水準

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，唯獨園林建筑風格不同于上述建筑。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，是以木構架結構為主。有些建筑物還采用了抬梁與穿斗相結合的形式，而不拘泥于單一形式。所以，民間“墻倒屋不塌”的說法，體現出了梁柱式建筑的各種優越性。由于這種結構主要以柱梁承重，墻壁只作間隔之用，并不承受上部屋頂的重量，因此墻壁的位置可以按所需室內空間的大小而安設，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格，中國古建筑帶有建筑中特有的嚴肅性，多變的外形是基于建筑內部的結構而形成的，非刻意為之，更為巧妙的是每逢下雨，曲折的屋檐順應雨勢，起到了排水的妙用，無疑在細節方面體現出了中國古建筑在設計中高超的科技水準。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傾，讓柱腳外側的“側腳”呈現上小下大的形式，還把柱子的高度從中間向外逐漸加高，使之呈現出柱頭外高內低的曲線形式。這種做法既實現了建筑物的穩定功能，又使建筑物外形的曲線變得十分優美，把實用與美觀恰當地結合起來，可以說是適用與美觀相統一的佳例。

4 結束語

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形式，建筑從空間、構成還有組合方面展示了自身獨到的魅力。而在古建筑的空間、構成與組合方面，科學技術也扮演了重要角色，結構和建筑技術使建筑除了意向的表達，更多了一種具象的韻味。對于古建筑的研究，我們更應該結合中國古建筑的科學性和技術水準，來整體剖析古建筑在具象和意向上的獨到之處，無路如何，我們都應當重視和珍惜這一寶貴資源。

〔編輯：王霞〕