从古代中国拱券结构的发展与继承,看石质建筑在中国古代的特殊性
引言
充满智慧的中国古人用了梁柱框架,加上斗拱的形式,营造出了巨大的木屋顶。
后来随着朝代的不断更迭,拱的形状也在不断地发生改变,拱券结构也慢慢出现在人们的眼前。
拱券也从原来的粗拙发展到了精巧,由原来的简单结构发展到了复杂结构,在中国古代各式各样建筑中的运用也变得更加广泛。
一、古代东西方的“拱券技术”发展历程
拱券指的就是桥梁门窗等建筑物上形成弧形的部分,使用块状材料堆砌而成的跨空砌体,所以拱券实际上是一种建筑结构。
拱券技术最早出现在公元前四千年,后来在罗马建筑中大量应用并有所发展。
在西方的建筑历史上拱券技术是古罗马建筑最具特色的地方,拱券结构对建筑物有着很好的支撑作用,并且在罗马时期形态各异的拱券结构对建筑物还有着装饰、美化的作用呢。
而拱券的形式也会随着建筑物类型不同而发生变化,适应性极强,对于有着不同建筑要求的建筑,拱券结构也可以灵活的运用在建筑物种。
由此可见,拱券结构给了当时古罗马建筑崭新的艺术形象,使得罗马建筑的形象在欧洲古建筑中“脱颖而出”,那时候拱券结构也成为了当时罗马建筑中最伟大的成就之一。
拱券技术在西方建筑中被广泛的运用,而中国古代的拱券应用到建筑中的时间比较晚,直到西汉前期才逐步形成。
中国最早的砖石拱券技术出现在西汉早期的墓葬当中,由此可以推断出,到西汉中期砖石拱券技术在墓室中应该应用的比较广泛.
但除了墓葬建筑之外,汉代的砖石拱券技术也被应用到了排水洞穴的建造中。
北宋时期福寿沟
汉朝时期,建筑中设置的排水洞口跨度并不大,但是也将建筑中所使用的到的拱券结构材料的性能发挥了出来,也证明了拱券技术在汉朝时期的施工上是较为成熟的。
到了西汉中期的时候,长安地区正式开始用子母砖来构建券顶的排水洞口,而拱券结构在那时发展十分迅速且在建筑物中的应用变得更加广泛。
而其之所以能够在建筑中逐渐被应用,这与当时西汉时期的社会状况是分不开的。
汉朝时期的统治者更是意识到了,社会经济发展是国家综合国力提高的重要基础,于是他鼓励社会中各个行业的人努力创新技术,大力创新发展经济。
所以社会经济的发展,使得汉朝的综合国力有了明显的提高,国库也逐渐充盈起来。西汉中期不仅仅是经济得到了大力的发展,西汉中期的思想也发生了巨大的改变。
汉朝统治者全面肯定了董仲舒的新儒学思想,肯定了儒家思想在社会中的地位,人们对于儒家思想也更加的信服。
二、“西汉”特殊社会条件下的—拱券技术
汉朝时期,“大一统”思想是社会的主流思想,这个思想的确立有利于当时汉朝社会的稳定和国家的安定,也成为了后来汉朝封建专制的重要组成部分之一。
相对于中国古代传统的思想来说,这个思想是比较特别的思想、个性的思想。
所以在西汉中期如此特殊的社会条件下,拱券技术成为了当时社会上的流行的建筑结构体系。
虽然,汉代之前我国的拱券技术才逐渐发展起来,所以中国的拱券技术在中国古代发展是比较缓慢的。
但是随着拱券技术的不断发展,它也成为了中原古建筑中最为普遍的建筑结构,对如今我们深入研究拱券结构的力学特征有着重要的价值。
早在魏晋南北朝时期,中国的拱券技术被用在砌筑佛塔之上。这里所说的“佛塔”就是如今的苏州虎丘云岩寺塔的塔门,以及该塔的各层走道都是采用了拱券的结构。
苏州虎丘云岩寺塔
到了汉朝时期,拱券技术又被用于拱桥的建筑上。汉朝时期的拱桥按照材料的组成不同,可以分为石拱桥、木拱桥和砖拱桥。
如今北京的泸定桥和昆明湖上的十七孔桥都是拱券结构用于桥梁上的实际案例。
西汉时期按照拱轴线形式的不同,拱券结构也有所不同,其中最让人们所熟知的就是圆形拱。
圆形拱在遭受压力的时候不会形成应力集中的现象,也不会发生因为受力集中而使建筑断裂的现象。
它的整体的支护结构和受力状态都很好,使得整个建筑物不需要连续的使用承重墙来作为支撑,减少了各个部分的实力程度,使得建筑物的内部空间得到了很大的释放。
人们可以使用原来安放承重墙的位置,来摆放自己喜爱的物品,增加了空间带给人们的体验。
且西汉时期圆形拱的利用率也很高,这样可以减少人们开挖的工程量,且对于古代工匠来说圆形拱的施工技术也是比较简单的。
因此在古代圆形拱是整个拱券结构中应用最多的形式,在西汉时期的建筑中也是十分的常见。
三、炮火攻击下,人们对拱券结构的重新“认识”
宋朝时期,人们又将拱券技术应用于建造城墙水门之上。宋代《营造法式》卷三记载:“随渠河之广·取半圆为卷· 内圆势”,其实就是一种拱券的形式。
在南宋时期,随着火药在战争中的不断运用,爆炸对于建筑物的伤害十分大。
在公元前1115年时,金国和北宋联合去攻打辽国,但是当时的北宋势力十分薄弱,所以金国属于单枪匹马的出战了,最终击败了辽国。
于是在这之后,金国赢下战争之后军中的士气高涨,他们又顺势将目光投送到了南宋境内。
于是便有了历史上著名的“宋金开封之战”,而当时作战的地点就是北宋的都城“汴梁”。当时南宋的守军在防守汴梁的时候,对敌人使用了大量的火药炮仗,比如“霹雳炮”。
这些霹雳炮火的威力十分强大,在炮弹发射出的瞬间就伴随着阵阵的浓烟,当时敌人的建筑物在接触到霹雳炮那一刹那间,就完全被损坏了。
顷刻间高大的建筑物就沦为花火中的废墟,那时候敌人所建立的这些建筑根本就抵挡不住南宋炮火的攻击。
由这个战争就可以看出,古代建筑物在战事发生的前提下,其承载能力和防御能力是多么的重要了。
当时的金朝部队发现北宋的火力武器十分强大,最终战争的结果可想而知肯定是北宋失败了。
但是在这样的作战过程中,金军也获得了许多的成长,他们也深刻认识到了建筑防火性的重要性,以及建筑结构稳定的重要性!
所以原本传统的梁板式木构架建筑,已经不再可靠了,如果坚持使用这样的建筑,那么会一旦遭遇炮火的攻击,这些建筑物将变得不堪一击。
所以清朝的建筑工匠们也意识到建筑材料防火性能的重要性,于是在之后的很多拱券建筑中采用了许多的耐火砖石。
清工部《工程做法则例》中也详细记载了拱券结构的修建规定:“以券门面阔并中高定高……将中商二丈内除八尺二寸五分,得平水墙高一丈一尺七寸五分·平水墙上系发券分位”
到了清朝时期,拱券结构更是运用到了朝廷宫殿之中,而明清时期的“无梁殿”,就是拱券结构最具代表性的建筑物,整个宫殿内以砖头为基本的材料,通过拱券技术来营造整个宫殿的顶部。
在“无梁殿”的建筑中没有设置高大的柱子或者梁板作为荷载的支撑,但是整个宫殿的稳定性却很强,防火性能也十分的好。
而如今这些佛塔、拱桥、城墙水门、宫殿等拱券结构的建筑物并没有完全的被破坏。
经过岁月的冲刷和洗礼,这些建筑依然完整地保留着,并且建筑物中的主要承载结构也没有出现歪倒或者倾斜的情况。
如今的我们看到这些建筑,不禁会感叹古人的劳动智慧,同时这也是建筑技术与古文化相互融合的体现。
而拱券结构也在建筑中发挥了自己的结构优势,使得这些建筑物在风雨之中结构依旧稳固,最终呈现在了我们的眼前。
结语
拱券结构用他自己独特的结构形式,产生了具有很多美感的形状结构,而类型丰富的拱券结构也有着不同的功能和建筑内涵。
这打破了原来普通建筑中单调生硬的形状,给这些普通的建筑物增加了一些特殊的情感,使得汉朝人民对拱券结构的建筑十分喜爱。
因此拱券结构在中国的建筑历史占有着举足轻重的地位,也象征着我国建筑文化发展的历程,对如今现代建筑发展有着重要的借鉴作用。
拱券的合理运用,对如今我们提升现代建筑的设计品质也有着积极的意义和影响。
随着如今我国建筑技术的不断发展,人们关于西汉时期拱券技术研究的资料也增加了许多,西汉时期拱券技术的出现具有时代的特色与意义,也为如今探求西汉拱券技术的产生和来源提供了更多的参考资料。
参考文献
《中国古代建筑技术史》
《南方文物》
《中国拱券技术的使用》
《拱券的发展》
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