中國古建筑中的科技與智慧（一）

中國古建筑共有十六種類型、五種結構形式，唯一的共性特點是木結構。它們無論造型、結構和材料都是中國本土的，充分體現了中華民族的勤勞與智慧。

由北京市科學技術協會主辦、北京科學中心承辦、北京科技報社協辦的首都科學講堂之“極簡科學課”，邀請北京市古代建筑研究所原所長、研究員侯兆年，講述形態各異、多姿多彩的中國古建筑，解讀其分類、外形特征、結構原理，斗拱產生的原因和作用，帶領大家觸摸和感受中國古建筑中的科技與智慧。

中國古建筑分類

梁思成先生認為，中國古代建筑是一種高度“有機”的結構，它完全是中國土生土長的東西，孕育并發祥于遙遠的史前時代，發育于漢代，成熟于唐宋，到了明代就開始出現衰落跡象。

為什么梁思成先生認為中國古代建筑是“有機”的呢？因為中國古代建筑在結構、裝修、材料等方面都是一體化的、互相聯系的。中國古建筑的所有構件均由結構構件組成，去掉任何一個都不行，都可能坍塌。土生土長的中國古代建筑，幾乎沒有受到外來影響。

之所以會這樣，首先是因為我國當時沒有現成的建筑材料可供古人使用，所以古建筑使用的全部建筑材料皆出自古人的智慧。

歐洲古代建筑使用的建筑材料大多是天然的、不需要人工制作的材料，如火山灰。歐洲古建筑使用的火山灰是天然硅酸鹽水泥，正因為有了天然硅酸鹽水泥才有了古羅馬浴池。

其次是因為中國北面的西伯利亞地區，西邊的天山山脈、昆侖山脈，南邊的喜馬拉雅山一定程度上阻隔了外部入侵。

雖然從商代到1840年的中國古代建筑幾乎沒有受到外國影響，但是1840年到1949年這一階段的中國近代建筑卻深受西方影響。

中國古建筑有長城、闕、塔、橋梁、寺廟、壇廟、城郭、衙署、宅第、建筑群落、會館祠堂、樓閣牌坊、交通水利、文教公益、商肆作坊、其他建筑等十六大類（以全國文物普查分類為依據）。

中國古建筑雖然有十六種類型，但是它的結構形式只有五種。第一種是磚結構的長城、城郭；第二種是石結構的闕；第三種是木結構或磚結構的塔；第四種是以木結構和石結構為主的水利交通、橋梁；第五種是以木柱承重抬梁架承托屋頂的中國木結構古建筑。

中國古建筑外形特征和結構原理

中國古建筑雖然有十六種類型，但是它的結構形式只有五種。第一種是磚結構的長城、城郭；第二種是石結構的闕；第三種是木結構或磚結構的塔；第四種是以木結構和石結構為主的水利工程、橋梁；第五種是以木柱承重抬梁架承托屋頂的中國木結構古建筑。

盡管中國古代建筑、構筑物的結構形式、分類多樣，但卻擁有一個共有性質——所有的中國古建筑藝術風格全部都是木結構風格。換句話說，中國古代建筑所有的結構形式都是以木結構為主。

山西應縣木塔（侯兆年供圖）

“闕”是漢代保留下來最完整的構筑物，闕多為石頭建造，仿木結構建筑造型，闕身下為基座，中段為闕身，上覆四坡屋頂，檐下有斗拱。

“塔”源于印度，西漢后期同佛教傳入中國，多見樓閣式塔（現存樓閣式木塔為山西應縣遼佛宮寺釋迦塔）、密檐塔（典型代表為北京天寧寺遼塔）和金剛寶座塔（典型代表為北京西黃寺清凈化城塔、北京香山碧云寺塔）等。塔由于高臺遠眺、輪廓優美形成了許多新功能，如觀察敵情的料敵塔、山頂的風景塔、僧人的墓塔、名人的紀念塔等，但是造型都沒有脫離基本形式。

“橋梁”——中國古代建筑由于對石頭的承壓性質不了解，所以多處橋梁都是平板橋和小拱券橋，由于平板橋和小拱券橋跨度較小，容易被沖毀，所以隋代出現了大跨度的趙州橋，宋代出現了合理利用木頭拼接的懸梁拱券橋。

河北趙州橋（侯兆年提供）

“牌坊”是古建筑圍墻的大門，后來變成標志性的建筑。牌坊有兩個功能，一個是作為建筑門口的一個大門，起醒目的作用；還有一個就是為了表彰功勛。

闕、塔、橋梁、牌坊這四種構筑物，除了橋有其本身的結構和藝術形式，其余都是以中國古建筑木結構形式為原型。中國古建筑的特點是網狀木柱承重，承托抬梁架的屋頂，形成了幾千年中國古建筑的結構形式，流傳至今。

中國古建筑的兩大特點是木結構、抬梁架，通俗地說就是木頭柱子承托著屋頂的重量，中國古建筑的墻不承重，墻是圍護結構，屋頂的重量不能放在墻上。

（本文內容來自北京市科學技術協會主辦、北京科學中心承辦、北京科技報社協辦的首都科學講堂 。 文章來源：北京科學中心 ；責任編輯：楊培成。轉載目的在于傳播更多知識信息，若侵權敬請聯刪。）