觀圓明新園 嘆榫卯之奇

今年國慶假期，我有幸前往珠海市香洲區的圓明新園參與了主題研學旅行活動。圓明新園是以北京圓明園為原型，按原來大小比例精選了圓明園十八景修建而成的人工景觀。這里有仿制的古長城，有模仿歐洲巴洛克風格的西洋樓群，有勒諾特風格的歐式庭院，還有富有濃厚滿清文化清雅別致的亭臺樓閣，可謂是集合了中西方優秀造園技藝，融合了中西方多元文化為一體。在研學過程之中，我國的古典建筑深深地吸引了我的注意，我對這些建筑的結構產生了極大的好奇心，想一探究竟。根據導師的講解以及我查閱的資料，梳理出了其中主要的建筑原理及構造。

榫卯原理

榫卯結構即是“榫”與“卯”兩個部分的結合，構造上突出的部分被稱為榫，凹進的部分被稱為卯。它們通過控制各組木質建材的高低長短，在不使用釘子的條件下來限制木質建材向各個方向的移動。凸出的榫頭和凹進去的卯眼通過凹凸扣合，便緊緊咬合在一起。利用榫卯結構建造的建筑，結構都更加穩定且不易晃動。據我所見，圓明新園中的中式建筑都無一例外的有這一結構。

在生活中還有很多這種結構的應用，下面我以半葉梅花凳為例，來分析榫卯結構的原理。半葉梅花凳得名于其凳面梅花葉瓣的形狀，它的三根腿柱用明榫相接，從上到下由細變粗。三角形的腿柱相對于其他形狀，可以降低重心，從而大大地提高了凳子的穩定性。有趣之處在于連接腿部的三根橫杖，每根橫杖端頭跟腿柱做明榫相交，而端尾跟另一跟橫杖2/3處做明榫相交，三根橫杖環環相套，在腿部重心形成三角形支點，這種設計不僅視覺上給人以美觀大方感，也很符合力學的原理，讓凳子結實牢固。此外，等邊三角形這一結構提高了其穩定性，凳子在受到壓力時會均勻地將力從腿柱分散到橫杖上，然后橫杖對腿柱又起到反作用力，很好地起到分散力量的作用，這便是榫卯結構在現實生活中最貼切的體現。

斗栱構造

在圓明新園研學的過程中，我觀察到房屋頂部有著“斗拱結構”，斗拱是古建筑中柱與屋頂間之過渡部份。在橫著的木梁上加的一層層探出成弓形的承重結構叫拱，拱與拱之間墊的方形木塊叫斗，合稱“斗拱”。這一構造主要的作用是承受上面支出的屋檐的重量，并將其重量或直接集中到下面的柱上，或間接的先將力量轉至額枋（上面的橫梁）上，然后再轉到下面的柱上。在這一構造中，斗和拱的咬合，斗拱和枋（橫梁）以及檐檁（用于架跨在房梁上起托住椽子或屋面板作用的小梁）的咬合，本質上都可以說是榫卯結構的體現。總的來講，榫卯結構是一種重要的連接方式，而斗拱是榫卯交錯結構而成的的承重構件。這些原理及構造，在我國古代木結構建筑以及傳統家具中的重要地位是不言而喻的。

通過查閱資料，我了解到，漢代的斗栱只有一半，宋元斗栱更像是以櫨斗（櫨斗位于斗栱的最下層，是重量集中處最大的斗）為中心的天平秤，懸挑的斗栱就相當于力臂，平衡著以斗栱中縫為中軸線的內外屋頂的壓力。工匠們聰明地通過調整中軸線內部的力臂，使原本的等力力杠桿（天平）變成一個省力杠桿。如下圖：

以現代人的科學眼光看上圖的原理并不難，但是古代先輩在知識匱乏的情況下，能夠在生活和生產中總結出這些原理并加以應用，可以說是非常難得的，這也讓我看到了我們古代科技歷史中的閃光之處，作為一名中國人理應具備文化自信。

還有很多關于榫卯原理和斗拱構造的知識值得我進一步研究，作為一名中學生，我為能夠看到我國建筑史上的這一璀璨明珠感到十分幸運！我不禁思考起河姆渡先輩們為了生活，是如何想方設法地造出榫卯這一偉大成就的。而現在的我們，更加要學會從生活中總結智慧，為建設更宏偉的建筑發憤圖強，敢為人先，積極進取，追求卓越！