王其亨，1947年生。天津大學建築學院建築曆史與理論研究所學科帶頭人，博士生導師，國家級教學名師。長期從事中國古代建築曆史及理論的教學和研究，在古建築測繪、明清皇家陵寝與園林、古代建築圖學、清代樣式雷建築圖檔、傳統建築設計理論和方法、文化遺産保護實踐與理論等學術領域居于國内領先地位。

圖1：樣式雷建築圖檔中的“數碼單”

圖2：樣式雷建築圖檔中的“格子本”

圖3：同治六年(1867年)《現在南海形式[勢]圍長圖》，圖中滿繪10丈見方格網，用于計算清淤土方

圖4：普陀峪定東陵神道碑亭龍蝠碑立樣

圖5：乾隆四十九年(1784年)《圓明園内圍河道地盤全圖》，圖中滿繪10丈見方格網

圖6：普祥峪普陀峪“全分燙樣”

圖7：中山王陵《兆域圖》

我們本期講座的主題，是關于中國傳統建築設計理念與方法。中國古代建築是否經過設計或如何設計，這個問題曾長期困擾國内外學術界，曆來衆說紛纭，也導緻了如今我們知道各時期建築形式與做法的演變，卻很難闡發設計程序和方法，尤其是其設計思想與理論。

1930年，萬餘件清代“樣式雷”建築圖檔入藏當時的北平圖書館等機構，相關整理和研究随即展開。近年來，随着國家自然科學基金的持續資助，相關研究逐步深入。現在學者們已經發現，清代皇家建築作為赓續中國古代傳統的重要文化遺産，它從選址、規劃設計、到施工，都有缜密的運作程序；而負責皇家建築設計兩個多世紀的“樣式雷”各代傳人，均能十分娴熟靈活地運用豐富多彩的圖學語言，包括各種富于現代意義的投影法及圖層方法等，翔實表達其創作理念并指導施工，充分彰顯了中國古代哲匠的非凡智慧。也正因如此，2007年清代樣式雷建築圖檔被聯合國教科文組織(UNESCO)列入《世界記憶》名錄。

在這些樣式雷建築圖檔中，存在着大量的平格實例，我認為，這是解開中國傳統建築設計程序、設計方法及其理念的鑰匙。

下面我們就從樣式雷建築圖檔中的平格圖入手，了解中國傳統建築設計程序和方法的秘密所在，并力圖厘清它的曆史淵源及發展脈絡。

從數碼單到格子本再到平格

古人在複雜山地上做平面、豎向設計，既要考慮地形地貌、地質資源，還需盡量減少人工幹預，并兼顧景觀和氛圍的最優。其首要環節就是必須精準描繪地形。而“平格”方法最直觀的應用方式，就是對平面尺寸的統計和把握，通過“平格”可計算相關平面面積，為選址和規劃設計提供重要依據。

已有樣式雷建築圖檔中，存有大量的文字“數碼單”(圖1)。測量地形時需先用白灰從穴中(地宮棺床中心)即基址中心向四面畫出方格網，方格尺寸視建築規模而定，一般每格五丈。然後測量灰線網格上各交點的标高，穴中标高稱為出平，高出的叫上平，低下的稱下平；最終形成計量描述地形的文本。記錄某個剖面高下的文本，叫“平子單(底)”，也就是我們看到的數碼單；綜彙全部高程數據的文本，叫“格子本”(圖2)。

除了“平子單”“格子本”，在現存清代樣式雷家藏建築圖檔中，還有大量按比例繪示格網、交點處标注高程數據的畫樣，稱“平格樣”。由此可推敲建築平面布局，或按相應高程圖即“平子樣”作豎向設計，便利于核算工程量和控制施工。如同治六年《南海形式[勢]圍長圖》(圖3)，圖上繪十丈見方的平格，通過統計“整格”與“破格”的數量，快速準确地計算清淤土方。不僅如此，作為水下工程，需選擇冬季作業，在冰面上畫格，然後打洞立杆測錘。這也是中國古代測量技術史中極為重要的機械化測量方法。

作為一種計量方法，平格不僅用于清代皇家建築選址勘測，而且在規劃設計、施工設計中也被普遍采用。如普陀峪定東陵神道碑亭内龍蝠碑的兩個比較性的設計方案(圖4)，可清楚看到運用平格作圖，以不同的數字比來推敲龍蝠碑側立面比例的過程。

此方法不僅适用于單體設計乃至細部設計，對大規模建築組群關系的完善也起到直接的推動作用。如國家圖書館收藏的清乾隆四十九年(公元1784年)《圓明園内圍河道地盤全圖》覆蓋百尺平格(圖5)，依靠平格尺度結合傳統風水理論的“形勢”說法，可以直觀地把握各建築群之間的視距關系及空間尺度，使空間圍合獲得完整的效果，富于人情味和親切感。

平格的豐富含義

在衆多樣式雷圖檔中，在相同的實質内容和圖學表達形式下，“平格”曾有多種叫法，例如：抄平格子，抄平格子樣，抄平格子尺寸樣；抄平子格子樣，平子格子，平子格，平格子；抄平格圖；抄平尺寸方格樣等。

比較而言，以“平格”叫法最為概括，其中包括“平”和“格”兩個最本質的要素。

平格的本質含義，第一是“平”。在樣式雷圖檔中，特指水平、抄平或抄水平、抄平子，就是用水平即水準儀勘測地形高差：确定一個水平面，據以測量相關控制點的高下尺寸。其實質，就是地表高程測量。這項工作，實際是以水平投影為正方形的格網即所謂“格”為基礎，逐一測量并記錄落實到地表上的網格線各個交點的高程。

在樣式雷圖檔中，格，就是打方格，也叫打格子、格方。包括：在地表上按一定的水平投影尺寸(常用五丈，或十丈、二十丈)，用白灰畫出正方形格網，這一工作也叫“灰線”。然後，逐一測量并記錄格網各交點的高程；在圖紙上按一定的比例尺畫出對應的正方形格網，記錄格網各交點高程測量數據，并據此進行建築規劃設計。

樣式雷建築圖檔中的“平格”樣或“平格”圖，在選址勘測、規劃布局、建築設計以及施工等環節，曾得到非常廣泛的運用。一是用作建築選址時地形的計量勘測，竟完全契合當代數字地面高程模型(DEM)的核心理念；二是用于建築規劃設計尤其是組群布局，融彙了傳統風水的“形勢”說，類同當代日本學者蘆原義信針對建築外部空間設計提出的“外部模數理論”，但比之更完備的是平格還用于豎向設計；三是用于施工設計，相當現代地形圖或DEM，可以便利于核算工程量及控制施工。這樣精審的模數網方法，顯然比世界史上已知的所有傳統模數設計方法更深刻、更完備也更先進。

平格的運作實例

清代皇家建築尤其是陵寝的設計事務，通常始自選址。當時，樣式房匠人即供役相關工程設計的建築師，要随有關官員和風水師等人一并赴現場勘察風水，統籌生态、景觀及工程地質、環境容量等要素，确定基址并展開相應的規劃設計。

在選址中，需要十分注重建築人文美與山水自然美的有機結合。例如清朝鹹豐皇帝的定陵，其基址(穴位或明堂)以及中軸線(山向)，經過全面詳缜地權衡底景、對景等各方面景觀因素，才能最終優化确定。

在選址并酌拟設計方案時，要進行“抄平子”即地形測量，如前面所講，從穴中向四面畫出經緯方格網，方格尺度視建築規模而定；然後測量網格各交點的标高，最終形成定量描述地形的“平格”。由此可推敲建築平面布局或按相應高程“平子樣”做豎向設計。

比如，慈安、慈禧太後的定東陵在選址規劃、設計和施工就運用平格方法。陵寝所在地的自然地形中間是深達六米的沖溝。設計人員經過一次次精确地勘測以及局部測量，形成平格圖。在此基礎上做組群布局，經多次調整，最終确定平面及豎向的設計方案。在最後的方案中，我們可以看到，中間的溝壑作為洩洪的馬槽溝，兩邊也利用天然沖溝的設計，減慢流速，既将地面工程量減到最小，同時兼顧景觀。然後基于精準的地形數據和此基礎上完成的設計方案，制作成“燙樣”，也就是建築模型，包括呈現組群布局的“全分樣”(圖6)，以及呈現每個單體設計的“個樣”，待皇帝審閱批準後就可以進入施工程序。

平格的源流

古代相關文獻的記載和實物遺存表明，清代樣式雷建築圖檔中采用的平格方法有着深厚的曆史淵源，也曾影響了日本、韓國的傳統建築文化。其中，還涉及中國古代數學、計量學、制圖學的發展脈絡。

1.中國早期計裡畫方實例

中國古代就有“計裡畫方”的傳統，實質就是“按照一定比例畫方”的方格網制圖方法。比如現存的北宋《禹迹圖》，就是按此方法繪制而成。

關于宋代“畫方”的運用在文獻中也多有記載。如《宋史·藝文志》中《九州格子圖》一卷，《玄象隔子圖》一卷。《續資治通鑒長編》也有“司天監丞邢中和上所藏《古今天文格子圖》”的信息。而錄入《永樂大典》的金代《大漢原陵秘葬經》用“格子圖”表述墓葬選址規劃中有關方位及尺度權衡的規則，就是格子圖用于規劃設計的較早例證了。

2.中國方格圖法在其他國家的影響及流傳

日本現存的一批公元8世紀古地圖和建築規劃設計圖，正是采用我國的“方格圖法”繪制而成，表明這種圖學方法的實際運用，至少可追溯到相當于我國唐代的曆史時段。

比如日本奈良東大寺正倉院藏有8世紀的田圖20種，最早繪制于公元751年，最晚則在公元767年。表示條裡的方格(每方一町)中記有坪的編号和東大寺所有的土地面積。我們可以看到，方格越過山地在全圖上展開，說明條裡的劃分和土地起伏無關，隻是以地表水平位置為統一掌握的坐标。而日本天平勝寶八年(公元756年)《奈良東大寺山界四至圖》是日本現知最早的寺廟圖，是敕命确定寺院範圍時繪制，右下方記載此事和負責人。朱色方格覆蓋圖面，河流和道路為平面，山峰和建築為立面，圖四面題寫東、西、南、北，字頭向内。繪制于同一年的《奈良東大寺講堂院配置圖》是日本現知最早的建築配置圖，即建築組群的規劃設計圖，是營造東大寺時繪制的，表現了講堂、僧房及食堂等的總體平面配置。作為基準線的方格覆蓋圖面，每格方1寸，代表實長1丈，即10尺，相當于比例尺1∶100。

古代韓國建築規劃設計也曾普遍運用方格模數網。

另外，現存馬可·波羅從中國攜回的世界地圖，其女兒莫瑞塔(Moreta)标定為公元1288年，被稱為《莫瑞塔·波羅地圖》，摹繪自遼代地圖，其範圍西至直布羅陀海峽，東至阿拉斯加半島，涵蓋千島群島、堪察加半島、白令海峽、阿拉斯加等地域。這是中國“畫方”或“方格”地圖傳入西方的最早實例。

3.中國方格圖的起源與制圖六體

中外學者大多認為，這種“畫方”即“計裡畫方”的方法實際起源于夏商周“井田制”的國土規劃方法。西晉的裴秀在其《禹貢地域圖》序中結合此方法，并綜合其他要素總結出繪制地圖的基本原則，即“制圖六體”：“制圖之體有六焉。一曰分率，所以辨廣輪之度也。二曰準望，所以正彼此之體也。三曰道裡，所以定所由之數也。四曰高下，五曰方邪，六曰迂直，此三者各因地而制宜，所以校夷險之異也。”按文義，“分率”的實質就是當代制圖(地圖，建築設計圖，機械設計圖等)理論所謂的“比例”——圖中圖形與實物的線性尺寸之比。不過，按其所說的“所以辨廣輪之度”，“廣輪”出自《周禮·地官·大司徒》：“以天下土地之圖，周知九州之地域廣輪之數。”唐代賈公彥疏引東漢馬融謂：“東西為廣，南北為輪。”由此看來，裴秀所謂“分率”，還兼顧了方位意義。作為全人類最早的關于地圖測繪的理論系統，“制圖六體”還曾被後續的唐代賈耽、宋代沈括、元代朱思本和明代羅洪先等學者推崇和繼承。

在這裡需要注意的是，清初著名學者胡渭曾參與康熙《大清一統志》編纂和繪制地圖，并精研中國古代地理，繪有大量曆史地圖。他為诠解古代地理學元典《禹貢》而撰《禹貢錐指》，不但指出地圖畫方即“計裡畫方”實源自上古的“井田制”；而且對裴秀的制圖六體首推“分率”，強調：“今按分率者，計裡畫方，每方百裡、五十裡之謂也。”就是說以一定比例畫方。胡渭的論斷，從康熙朝以來樣式雷的“平格”圖中也可獲得确證：其計量勘測和制圖的操作基礎，正是按比例畫方。

4.中國方格圖與西方制圖技術交流

公元17世紀，西方按地球經緯度測繪地圖的方法經由耶稣會士傳入中國，并在清康、雍、乾三朝大規模應用，但中國傳統的計裡畫方地圖，仍然應用不辍。在清代内務府輿圖房檔案中，中式地圖稱為“方格圖”，西式地圖則稱為“斜格圖”。

尤其是在康熙五十五年(公元1716年)依平格法繪成《大清中外天下全圖》，據文獻記載“至本朝中外一統，久道化成，康熙丙申歲(康熙五十五年，即公元1716年)，遣使臣遍曆各省，用儀器考北極高度，繪中外輿圖，每方百裡。自北距南二百裡，則北極高一度；自南距北二百裡，則北極低一度；距百裡，則半度；餘各有差，以順天為中宮，縱橫百裡，上應天度，南北相懸，東西各别。閱圖者，一考北極高度，一考天星分野，一考道途遠近，一考各地界限，一考山川脈絡，一考江河源流，分之則每省各為一圍，别一顔色，無相雜也，合之則中外共為一張，經緯其度，實相聯也。洵稱美善之規，□為金玉之寶也夫。”可知，其平格法理念與本初子午線一緻。康熙五十八年(1719)繪成《皇輿全覽圖》，首次發現地球為扁球體。而乾隆二十五年(1760)《皇輿全圖》，則規模更大，已繪至北極。

5.方格圖在中國古代諸多領域的應用

中國古代，方格網的應用不僅限于計裡畫方的制圖方式，在數學、軍事、音韻學、音樂乃至遊戲領域都有應用。如東漢末年趙爽(字君卿)運用九宮格證明公元前二世紀《周髀算經》勾股定理的“弦圖”和“日高圖”等數理推算，便采用了方格網的方法，明代顧應祥的《弧矢算數》中也有“虛隅圖”，同時代的朱載堉在《律學新書》中則運用模數化方格網來研究圓與方形線度和面積的數學關系，可以看到這種方法在中國古代幾何計算方面曾長期傳承；在北宋《武經總要》中，多幅軍陣圖采用了九宮式格網；北宋邵雍《皇極經世書·觀物篇》用方格表述語音反切，南宋鄭樵《通志略》的語音表，則用方格坐标系統來标定各個漢字的元音、輔音及尾音“分度”并按樂符分類；在音樂記錄方面，中國古代有方格記譜法，與五線譜屬于同一體系；中國古代發明的圍棋和象棋也是方格網方法具體應用的範例。而在勘測、規劃和建築設計方面，當代出土的2300年前中山王陵《兆域圖》(圖7)就已經隐含了“百尺為形、千尺為勢”的平格機理。

綜上所述，無論是從實際運作還是從曆史源流來看，可以推斷，兩千多年來，中國人延續運用這種方法，長期領先世界測量史和圖學史，堪稱奇迹。

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