建筑多學科的藝術

江億

建筑是關于空間的藝術，當我們環顧周圍的建筑、回顧人類居住史時會發現，建筑是凝結了地理學（氣候學、地貌學等），物理學（力學、熱工學、光學、聲學等），材料科學等多學科的藝術。

中國建筑在歷史發展中從未斷絕，延續時間長、藝術成就高，且其基本結構系統在世界建筑體系中保持著相對的獨立性和一貫性。

中國原始社會的先民依穴而居，所謂“山頂洞人”就是居住在山頂上的洞穴之中；象形字“宮”就很像兩兩相套的圓形穴，乃至于同居住相關的漢字“窯”“窩”“窠”“窟”等都還保留著穴字頭。直到氏族社會時期，地面建造的干欄式建筑和木骨泥墻房屋才出現。

由于氣候、地理和材料的差異，中國先民建筑的營建方式有很大差異。例如，長江下游潮濕多雨，生活在這里的河姆渡人，在木柱底架上建造了高出地面的“巢居”，后來發展為干欄式建筑（上層住人，下層圈養家畜或置放農具，此種建筑可防蛇、蟲、洪水、濕氣等的侵害，主要分布在氣候潮濕地區）。而黃河流域土源豐厚，生活在這里的先民依穴而居，后來發展為木骨泥墻，即以木材作為房屋骨架，以泥覆蓋作為墻體。

隋代的著名建筑——河北趙縣安濟橋，體現了精妙的力學。它是一座空腹拱橋，這種設計可以減輕橋的自重，并減少洪水對橋的沖擊力。

宋代手工業發達，木建筑采用模數制——一種高效、科學的計算方法。它以“材”作為基本單位，而“材分八等”，每一等“材”分別有固定的高、寬尺寸。把“材”作為造屋的基本尺寸，不僅可以確定建筑的整體尺寸，還可以方便設計與施工。

工業化時代，產業革命引發了世界范圍內現代建筑的革命，從藝術風格到設計理念，乃至環境科學的滲透、信息技術的輔助等，都使建筑科學實現了新的突破。

今天，我們的追求與時俱進，在繼承傳統建筑成就的基礎上加以創新，適應快速發展的社會文明，滿足日益復雜的功能需求，包括城市發展、生態保護、節能減排、新型材料與技術的應用等都在考量之列。

這就是現代建筑給予我們的最佳啟示，也是古代建筑留給我們的寶貴遺產。本期《知識就是力量》雜志將一覽古今建筑藝術，在空間與時間的雙重維度上，探秘建筑科學的歷史、發展與創新！