立在磚石基座上的柱梁枋

用榫卯互相咬合

挑起了四角飛檐的大屋頂

你是否曾想過

這就是古人當時高精尖的科技

今天就一起來了解

古人在當時的建築中

巧妙運用過哪些科學吧

01 基礎技術——榫卯

什麼是榫卯？

榫（sǔn）卯（mǎo）

和許多古建築名詞一樣

榫卯的名字就代表了它的結構

凸出部分叫作榫

凹進部分叫作卯

榫卯最根本的作用就是連接材料

多為木頭，少數也有石頭

榫卯在古建築中的運用 攝制@駱凱&陳婉钰/遺介

最早的榫卯結構

出現在6000~7000年前

河姆渡遺址的古人

用石頭制作工具加工木材

借助榫卯建造了

幹闌式建築和豎井支護結構

幹闌式建築 武漢長江博物館藏 攝制@駱凱/遺介

榫卯從最初的幾種發展成幾百個種類

被廣泛應用在建築和家具等領域

按照結合的用途可以視為三類

1 組合面與面的榫卯

這種組合是為了解決木材闆面的面積問題，通過拼合來增大面積。具有代表性的包括企口榫、穿帶榫、燕尾榫等。

燕尾榫 制圖@陳婉钰/遺介

穿帶榫 制圖@陳婉钰/遺介

2 組合交接點的榫卯

這種組合是為了處理丁字、交叉、夾角的結構。具有代表性的包括明榫、格肩榫、雙榫、楔釘榫等。

明榫 制圖@陳婉钰/遺介

格肩榫 制圖@陳婉钰/遺介

3 多個構件組合的榫卯

這種組合是為了處理複雜特殊的結構需求，使材料更有耐用性和美感。具有代表性的包括粽角榫、長短榫、抱肩榫等。

粽角榫 制圖@陳婉钰/遺介

榫卯的優勢

使其在古建築中廣泛應用

重量小，易加工

木頭不會生鏽，更耐用

可拆卸，易維修

可小範圍扭動，能抗震

02 排雨利器——坡屋頂

人類最早在地穴和樹巢居住

後來才發明了具有屋頂雛形的

半地穴建築和木骨泥牆等建築

自此用以避雨的斜屋頂

就成了建築的必備

原始建築 豎穴與巢居 制圖@洪凡凡/遺介

在不同的地域

人們結合當地氣候條件和使用需求

将屋頂改造成不同模樣

皇家的建築屋頂

需要體現皇權至上和等級秩序

于是出現了很多種樣貌各異的大屋頂

古建築常見屋頂樣式 制圖@陳婉钰/遺介

但對普通老百姓而言

屋頂不需要那麼濃重的文化寓意

以西雙版納為代表的

南方多雨地區

為了防止短時間内的大降雨

房頂大多都做成高又尖的斜屋頂

以便于雨水快速地流向地面

兩種斜度的坡屋頂排水效果 制圖@陳婉钰/遺介

雲南西雙版納建築的高坡屋頂 圖源@攝圖網授權

以新疆和西藏為代表的

幹旱少雨地區

人們需要在屋頂上

曬糧食和舉行活動

為考慮如何讓屋頂發揮多功能作用

這裡的屋頂被建成了平屋頂

兩種平屋頂的排水效果 制圖@陳婉钰/遺介

新疆民居 拍攝@劉雷

除了幹旱和多雨的地區

一般民居建築都采用了

有點坡度的坡屋頂

廈門鼓浪嶼 四落大厝 攝制@駱凱/遺介

小知識：

根據專家研究發現，一般年降水量大，或春雨、梅雨或者台風帶來的夏季降雨量大的地區的民居屋頂坡度更大。相較于年降水量來說，月度的降水量強度才是影響屋頂坡度最重要的因素。此外，屋面防水材料、地區風力、建築的使用用途等也都會影響古建築屋頂坡度。

03 肩負重擔——木構架

“牆倒屋不塌”

古建築将承重的任務

交給了木構架

牆體隻是擋風遮雨而已

千百年來不同地區的人們

因地制宜地發明了不同木構架

建造出特色各異的建築

滿足自己的生活需求

古建築 柱梁檩的示意 制圖@陳婉钰/遺介

1 擡梁式

擡梁式就是把梁擡起來的木構架，不止擡一次，而是柱上架梁，梁上又擡梁。

古建築 擡梁式木構架 制圖@陳婉钰/遺介

擡梁式木構架在宮殿、廟宇、寺院等大型建築中普遍采用，更是皇家建築群首選形式，也是古建築木構架的代表。

柱子少，跨度大，可以營造開闊的大空間，也能體現建築内部雄偉壯麗的氣勢。

擡梁式建築-乾清宮 攝制@李雪力&駱凱/遺介

2 穿鬥式

穿鬥式是先用穿枋将柱子穿起來，形成一榀（pǐn）一榀木構架，另一個方向用鬥枋把柱子穿起來，一個穿鬥式建築的木構架就做好了。

古建築 穿鬥式木構架 制圖@陳婉钰/遺介

穿鬥式在漢代已相當成熟，但需要有大量柱子作支撐，所以做不出貫通的大空間，無法滿足多人集會的大空間需求，因此很少使用在宮殿、寺廟這樣的建築中。

穿鬥式可以預先拼裝成整體屋架，然後樹立組裝，便于施工。它的網狀結構的牢固性強，整體的韌性較強，整體結構具有高度的完整性。

有穿鬥式元素建築-紹興魯迅故居 攝制@陳婉钰&駱凱/遺介

3 并幹式

井幹式結構不用柱子和大梁，隻是從下到上把圓木或加工的木頭層層堆疊，形成房屋的四面牆，四個牆壁交接處讓木頭交叉咬合，其實就是用木頭壘了四面牆。

井幹式建築方式 制圖@陳婉钰/遺介

井幹式在商朝後期的陵墓内出，周代到漢代的陵墓曾長期使用這種木墩。漢初宮苑中還有井幹樓，井幹式結構需要大量木材堆疊成牆，耗費木材，不夠劃算，因此隻在樹木充足的少數地區多見。

山區多見的井幹式建築

04 古建天工——鬥拱

鬥拱是古建中特殊的組合構件

由鬥、拱、翹、昂、升等

構件組合而成

因此有人也說

鬥拱全名為“鬥拱昂”

宋式四鋪作鬥拱拆解 制圖@陳婉钰/遺介

鬥拱有哪些構件？

1

鬥

鬥拱中承托拱、昂的方形木塊，我們常見的最底下的鬥就是大鬥，而鬥口尺寸決定着整個建築的規模。

鬥拱拆解 制圖@陳婉钰/遺介

2

拱

拱是矩形斷面的短枋木，外形略似弓。

鬥拱拆解 制圖@陳婉钰/遺介

3

昂

昂位于鬥拱前後中線，前後縱向伸出貫通鬥拱，前端有尖斜向下，尾則向上伸至屋内。

鬥拱拆解 制圖@陳婉钰/遺介

鬥拱有什麼作用？

1 傳導重量

鬥拱被放在柱子與梁架之間，從上面承接屋頂重量，向下将重量傳遞給柱子，最後由柱子将重量傳到基礎和地面。

鬥拱模型 攝制@駱凱/遺介

2 增大出檐

鬥拱一層層向外疊出，使鬥拱承接的屋檐逐漸向外挑出。唐代巨大鬥拱使得唐代建築出檐深遠，佛光寺的大出檐就是實證。

佛光寺建築模型 國家博物館藏 攝制@駱凱/遺介

3 增加“彈性”

鬥拱在檐下形成的鬥拱層像彈簧墊層，地震雖然會導緻建築來回搖晃，但鬥拱和木結構中的榫卯卻可以小範圍活動，從而吸收地震引發的縱橫地震波。這種可活動的結構讓許多古建築得以保存至今，因此鬥拱對增強建築的抗震性能十分有利。

防震的木構架與鬥栱 圖源@紀錄片《紫禁城的秘密》 制圖@駱凱/遺介

4 美化裝飾

明清時期鬥拱逐漸變成裝飾構件，民間的鬥拱做法更加花樣繁多。人們開始在造型和色彩上美化鬥拱，使鬥拱也具有了一定的美化裝飾作用。

太

和殿鬥拱 攝制@駱凱/遺介

05 美好向往——脊獸

古人将自己

對藝術和精神的追求

在古建築的屋頂上

體現的淋漓盡緻

總有些精巧玲珑的小怪獸站在屋脊

他們有一個共同的名字

脊獸

脊獸-龍 設計@王夢琪

正脊上的吻獸

垂脊上的垂獸

戗脊上的戗獸

戗脊前面的蹲獸

太和殿上的十個走獸

外加騎鳳仙人

是大家最熟悉的蹲獸

（請将手機橫屏觀看，并讓大腦嘗試識記）

太和殿脊獸 制圖@陳婉钰/遺介

小知識：

十個走獸的順序其實在學術界尚無定論。《欽定大清會典事例·工部·物材》中脊獸的順序被描述為：龍、鳳、獅子、天馬、海馬、狻猊、狎魚、獬豸、鬥牛、行什。但其實明初初建時候的順序已不得而知。專家們普遍認可的是天馬與海馬、狻猊與狎魚、獬豸與鬥牛分别為一組的三組順序不變即可，組内其實經常可見互換位置的情況。

06 裝飾工藝——彩畫

彩畫是古建築

不可缺少的部分

最初是為了

防腐防蟲和建築衛生

發展到後期

逐漸賦予精神意義

表達信仰或藝術追求

常見彩畫分為幾種？

1 和玺彩畫

清代官式建築上等級最高的彩畫形式為大量裝飾龍鳳圖案，僅用于宮殿、壇廟主殿及堂、門等重要建築，“W“形線可作為我們辨識它的主要特征。

和玺彩畫特征

太和殿上的和玺彩畫 攝制@駱凱/遺介

2 旋子彩畫

有帶卷渦的旋花的清代官式彩畫式樣，等級上低于和玺彩畫，多用于皇家建築次要殿宇、門庑，祭祀的壇廟、殿堂等建築。

旋子彩畫特征 圖源@《中國建築彩畫圖集》 改繪@張藍天&陳婉钰/遺介

故宮東華門上的旋子彩畫 攝制@駱凱/遺介

3 蘇氏彩畫

源于江南水鄉蘇州一帶，傳入北方後被引入官式彩畫。一般用于裝飾園林和民居建築，蘇式彩畫的辨識要點是它的題材多為山水、人物、花卉、走獸、魚蟲等。

蘇式彩畫特征

北京頤和園長廊蘇式彩畫 攝制@駱凱/遺介

4 地方彩畫

廣袤的中國各地都有不同文化差異，各地方的彩畫也十分豐富，地方彩畫的特點是形式活潑、地方特色突出。

山西晉祠的地方風格彩畫 攝制@駱凱/遺介

彩畫有什麼用處？

增加木材使用年限

個别色彩可以防蟲防曬

構圖精妙色彩豐富

是古建築的裝飾藝術

皇家彩畫規範嚴格

體現古代等級制度

民間題材豐富

是人民對美好生活的向往

我們常說建築是活曆史

卻好像忽略了

古建築真實記錄下來的古代智慧

古人根據

當地氣候環境與科學技術

創造出各種各樣的古建築

以匾額、彩畫、脊獸裝飾

這就是滿藏科學且韻味滿滿的

中國傳統建築

參考文獻

出版物

1、中國建築類型及結構_劉緻平 1987

2、中國古代木結構建築技術（戰國—北宋）_陳明達 1990

3、中國古代建築史_劉敦桢 1984

4、中國建築史_潘谷西 2004

5、中國建築油漆彩畫 邊精一

6、中國建築彩畫圖案

7、中國建築彩畫圖集 何俊壽

8、故宮博物院.紀錄片《八大作》

9、擡梁？穿鬥？中國傳統木構架分類辨析——中國傳統木構架發展規律研究（上） _趙潇欣

10、從建構思維看古代建築結構的類型與演化_張十慶

11、中國木構架古建築結構特性分析_陶瑞峰

12、讨論古建築木構架類型在曆史演進中的關系_肖旻

13、福建傳統民居建築屋頂坡度與當地降水的關系研究_魏凡蔔

14、傳統木結構建築典型榫卯節點力學性能研究_郭宇

15、傳統民居屋面坡度與氣候關系研究_張儉

16、不同坡度與長寬比雙坡屋面...建築群的風荷載幹擾效應研究_程行

17、基于榫卯結構的拼裝類玩具設計_王剛

END

編輯：劉佐琪

校對：陶铮

審校：餘治國

來源：遺介家科教

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