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深度科普|中国古建筑为什么这么好看?

2022-05-21  茶香飘万里

中国古建筑的高颜值,

至少有一半以上

来源于高高翘起的屋檐。

飞檐翘角,檐牙高啄,

整栋建筑的颜值和气势瞬间就出来了!

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但大家想过没有,

屋檐在为什么能够克服地心引力

凭空翘那么高?

到底是什么在支撑着它?

是天地正气吗?

每当被要求形容中国古建筑的时候,

100个人里有101个都会提到一个词

——飞檐斗拱。

答案就藏在这个词里,

没错,就是斗栱(同斗拱)了!

“人间四月天”林徽因先生曾说,

如果没有斗栱“尽错综之美,穷技巧之变”,就没有中国建筑的飞檐翘角,就没有中国建筑的飞动之美,就没有中国建筑“所谓增一分则太长、减一分则太短的玄妙”。

斗栱是什么?

全世界都知道,

中国古代建筑是典型的木结构建筑。

但所谓木结构,

并不代表整栋房子都是用木头盖的,

而是木头构成了支撑房子的所有承重构件。

简单一点说就是,

房子的骨架是木质的。

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在这种木结构建筑中,

承重的不是墙,

(墙的作用大概只是遮风挡雨)

而是一根根粗大的、

从地面一直连接到屋顶的柱子,

专业名词叫做立柱。

只要这些立柱不倒,

古代建筑就能做到“墙倒而屋不塌”。

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但问题是,柱子再粗,

跟屋顶的接触面积也有限。

而物理学知识告诉我们,

压力不变,受力面积越小,压强越大。

在屋顶重量已经确定的情况下,

想要把压力更均匀地传递、分布到立柱上,

就得想办法扩大它的受力面积。

于是,在屋顶和立柱之间,

就出现了一种层层叠叠、

像漏一样上大下小的过渡结构——斗栱,

也叫枓栱、斗科、铺作……

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佛光寺东大殿 唐

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山西平遥镇国寺 五代

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山西万荣县飞云楼 元明

斗栱是怎么工作的?

通过上面的图片不难看出,

斗栱的结构极其复杂。

事实上也确实如此,

别的不说,

只是每个部位的名称就能绕晕你。

不信你品

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看不懂也没关系,

宝哥哥为大家准备了简化版本。

斗栱的结构包括:

斗、栱、升、翘、昂。

其中斗是状似量米用的“斗”的方形木块,

栱则是弓状的矩形木块。

升是斗的一种

是介于上下两层拱之间的斗。

翘和昂又是栱的一种

当栱和建筑物表面平行的时候叫栱,

和建筑物表面垂直的时候叫做翘,

如果翘的一端特别加长、斜向下垂,

就又变成了昂。

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所以说,

斗拱其实只有两种最基本的组织结构

——斗和栱。

无论多么复杂的斗栱结构,

都是斗和栱不同形式的排列组合而已。

斗上叠栱,栱上叠斗,斗上再叠栱......

重复交叠,千篇一律却又千变万化。

“斗栱”的名字正是由此而来。

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由于斗和栱之间采用榫卯连接,

各部件之间留有缝隙,

相当于在屋顶和立柱之间增加了一层弹簧,

能够非常显著的抵抗地震。

在2017年故宫模型的抗震实验中,

故宫模型承受住了10.1 级的超强地震,

在相当于两百万吨TNT炸药爆炸产生的能量中,

依然屹立不倒。

不过,如此显著的防震效果,

并不是斗栱最主要的作用。

斗栱最经典的运用,

就像我们开头提到的那样,

是解决古建筑出檐(屋檐伸出梁架)的问题。

屋檐下层层叠叠的斗栱,

让立柱的支撑力能够不断向外延伸,

从而使屋檐远远伸出、高高翘起,

不仅给古代建筑物带来了高颜值,

也能扩大室内采光,

保护立柱和墙体不受雨水侵蚀。

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山西平遥镇国寺 五代 出檐达到2.94米

认识斗栱有什么用?

屋檐下的斗栱,

根据其所在位置不同可以分为三种。

在立柱上方的叫柱头斗栱,

在转角处的叫转角斗栱,

在两根立柱中间的叫补间斗栱。

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山西应县木塔 辽金

问题来了

认识这些斗栱有什么用呢?

作用可大了!

梁思成曾经说过:

“中国各代建筑不同之特征,

在斗栱之构造,大小,及权衡上最为显著。”

简而言之,

斗拱是判断建筑年代的重要特征。

斗栱建筑最早出现在战国时期,

到唐朝时,应用已经十分成熟。

在唐代之后的一千多年时间里,

斗栱的发展主要呈现出两个特征:

1、斗栱的体型越来越小。

2、斗栱的力学结构作用逐渐减弱,装饰性和象征性越来越强。

首先来说第一点,

唐宋时期斗栱的体型十分巨大,

整个高度能占到立柱高度的1/4—1/2。

但到了明清时期,

斗栱就明显变得矮小了许多,

和立柱的高度比例大概只有1/9—1/5。

明清时期等级最高的建筑太和殿,

立柱高度为7.2米,斗栱高度只有0.78米,

几乎只有立柱高度的1/10。

唐宋时期的巨大斗栱

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佛光寺东大殿 唐

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林徽因考察正定开元寺钟楼 唐(明清重修)

此外,随着建筑技术的提升,

房屋构架的整体性得到了加强,

尤其清朝时,

开始大量使用砖墙来代替泥土建房,

斗栱的力学作用不再那么无可替代。

但与此同时,人们又仍然想要保留

斗栱那种层层叠叠的结构美,

于是,实际功能减弱的斗栱不仅没有消失,

反而作为一种装饰用的构件,

得到了极大的发展。

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请注意屋檐下密密麻麻的斗栱

最为明显的就是补间斗栱数量的变化

作为两个立柱之间的斗栱,

补间斗栱基本不起力学作用,

纯粹就是一种装饰品。

隋唐以前的建筑基本没有补间斗拱,

唐宋时期,补间斗拱最多只有2组,

而到了明清时期,

补间斗拱的数量一下增加到了4—8组。

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山西晋祠圣母殿 宋

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天津蓟县独乐寺观音阁 辽

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故宫太和殿

虽然单个斗栱的体型变小了,

但一整排密密麻麻、整整齐齐排列在一起

反而增加了一种仪式感。

明清时期,

一般民用建筑禁止使用斗栱,

只有宫殿、庙宇等皇家或宗教建筑才能使用,

且斗拱越多,表明建筑的等级越高。

斗栱,从一种至关重要的功能部件,

变成了衡量建筑等级标准的装饰品。

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