第三十二章 榫卯结构

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楼主 2018-12-10 14:36:26
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    前文中,我们对大地湾混凝土和古埃及金字塔巨石块进行了比较,无论是强度,还是致密性等方面,大地湾混凝土的各项指标都远远的强于金字塔的巨石块。而且大地湾的混凝土还早于古埃及金字塔巨石块900年左右。从而也说明我们中国人早在5500年前或早于古埃及建造第一座金字塔之前就已经熟练掌握了混凝土的制造技术。那么,既然我们中国人早已掌握了先进的混凝土制造技术,为什么在中国的古代没有出现古埃及和罗马那样恢宏的巨石建筑呢?

     因为早在7000年以前的中国就已经有了更为先进,更为省力,更为巧妙,更为实用的房屋建造技术了。

 

    河姆渡遗址位于浙江省余姚市河姆渡镇,遗址面积4万平方米,距今约7000年左右。在河姆渡遗址的考古发掘中发现了大量的7000年前的干栏式房屋建筑。房屋架空而建,下部为支撑的立柱和龙骨,龙骨上铺设10厘米厚的地板,地板与地板之间以企口拼接,然后再在地板与龙骨之上再立柱形成二层空间,最后架梁和铺设人字形屋顶。二层房屋的前檐下是走廊,类似于今天的阳台。进出房屋采用木制楼梯,且地板上铺有芦苇编织的苇席,梁和柱上还雕刻有各式花纹图案,由此可见,远在7000年前的河姆渡人生活是多么的精致和惬意。其房屋的建筑形式很像我们今天的联排别墅,一间一间的并排而建,每间房屋宽5至6米,每排6至7间,每排的长度30米左右。其柱、梁、地板、屋面、龙骨等之间的所有连接均为榫卯结构,没有使用一钉、一绳、一铆。

 

    榫卯结构是先祖们极为精巧的发明,堪称巧夺天工。这种不用任何钉子和固定件的构件连接方式为我们中国人独创,不仅领先世界建筑技术几千年,就是在今天看来也依然光彩夺目,先进依旧。榫卯结构的木结构建筑不但可以承受较大的荷载,而且允许产生一定的变形,在发生地震的情况下可通过变形吸收一定的地震能量,减小结构的地震响应。其柱子的生起,和侧脚等技法的应用降低了建筑的重心,并使整体结构重心向内倾斜,增强了结构的稳定性。柱顶、柱脚分别与阑额、地袱以及其他的结构构件相连接,使整个的柱架层形成一个闭合的构架系统,用现代术语来说,就是通过上、下圈梁的运用将房屋结构的各个部件有效的整合为一个整体。

     榫卯结构的连接原理是通过两个构件或两个构件以上的凸凹关系进行连接的,凸为榫,凹为卯,凸凹之间的相互结合,使两个构件成为一体。其主要的构件连接方式如下:

    1、面与面的接合,可以是两条边的拼合,也可以是面与边的交接构合。如槽口榫、企口榫、燕尾榫、穿带榫、扎榫等。

    2、横竖相交的丁字结合,成角结合,交叉结合,以及直材和弧形材的伸延接合。如格肩榫、双榫、双夹榫、勾挂榫、锲钉榫、半榫、通榫等等。

    3、三个构件组合在一起并相互连结的构造方式,这种方式除运用以上的一些榫卯连接结构外,都是一些更为复杂和特殊的做法。如常见的有托角榫、长短榫、抱肩榫、粽角榫等。

    榫卯结构的连接原理看似简单,但要做到天衣无缝的结合也并非一件容易之事,尤其是在遥远的上古时期就更是如此。在建造木结构或土木结构的房屋时,构件的榫头和卯口既不能大,也不能小,必须两者严丝合缝的紧密结合才能称得上是榫卯结构的完美结合,才能使房屋的整体结构安全可靠,千年不倒。所以在制作榫头和卯口时不但要有精确的计算,还要有几何学方面的知识和精密的加工能力。算筹和十进制在中国早已有之,伏羲女娲的规和矩则正是绘制几何图形(怎么突然想起欧几里德的几何原本了呢?)不可或缺的绝好工具,而精密的加工能力却需要刀、凿、锯等加工工具方可实现,经网上查询,哈哈,原来早在上万年前这三种工具就已经在中国出现了,精密制作榫卯的一切条件全都具备,看来榫卯结构由我们中国人发明创造并非偶然,而是科学技术的进步和文明高度发达的必然结果。7000年前啊!黄帝的祖爷爷还没有出生哦,文明高度发达?怎么可能呢?道生无,无生有,有生万物,人世间没有什么不可能之事,只是你想不到。其实早在7800年前的湖南高庙遗址就发现了高达30米的土木结构建筑物,其木结构的相互连接如果不是榫卯结构的话,怎么可能达到30米的高度而屹立不倒呢?所以说榫卯结构在河姆渡遗址的出现并不是第一份,而是有着更加久远的历史和发展史。

     榫卯结构集数学、力学、几何学于一身,汇智慧与能力为一体,是世界建筑史上的奇迹,是中华文明超然于世的象征。榫卯结构的先进性,过去领先,现在领先,未来还将领先。曾经有许多国外专家来中国参观考察用榫卯结构制作的家具、建筑物等,但直到最后他们也没有弄懂其中的原委,依然是一头雾水,不可思议。所以,榫卯结构并不仅仅是一种木结构之间的连接方式,其还包含了我们中华民族的思想与哲学,其在世界建筑史中的地位可与四大发明相比美,可与汉字相比肩。

    试问在拥有如此先进的榫卯结构的建筑技术时,谁还会采用笨重又耗时、耗力、耗工的巨石建筑呢?即使是在拥有先进的混凝土制造技术的情况下,也不会使用。榫卯结构的木结构建筑是柔性的、弹性的建筑,尤其是在地震等自然灾害发生时,其可随着地震波的上下震动而延展起伏,保持完整。即使是倒塌,也不易造成重大伤害,其最大的缺陷是怕火,火是所有木结构建筑的天敌。

 

    昨天下午在央视记录频道刚好看到一部纪录片,说在美国的某一山上要雕刻一座印第安人酋长的巨大石像,在拥有现代技术的今天,需要几代人的努力方可完成。而工程更加巨大的古埃及神庙在原始落后的情况下,却仅仅只用了20多年就完成了。如此庞大的工程,如此短的工期,如此落后的使用工具,除了人工混凝土外,别无他法。

     另外,在河姆渡遗址的发掘中,还发现并出土了木制的船桨,虽然没有发现船体,但船桨的出现表明了早在7000年前的河姆渡就已经有了船只的制造。船大船小无法得知,但造船时是不是也运用了榫卯结构呢?

 

    【注】在河姆渡遗址中还出土了一件双鸟朝阳图案的象牙雕刻品,在今后的文章中我将会作为一个重点予以介绍和探讨。

 

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