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话说古建筑

嵩岳寺塔

我国现存最古的高层砖石建筑——嵩岳寺塔,是世界著名建筑之一。我国建塔是从佛教传入开始的。南北朝时期以来的历代王朝,建塔工程一直没有间断,并有创造性的发展,保存到今天的数量仍然很多。古塔按构造式样大致分两大类:

第一大类是实心塔,是用砖石等材料砌出的实心体,不能登临远眺,只能作为一种象征性的纪念物。实心塔又有四种式样:一是“阿育王塔”,五代十国和宋代这种塔最多,主要分布在江苏、浙江、福建等地。二是密檐塔,以辽代最多,它分别建在辽宁、河北以及山西北半部。三是喇嘛塔,从元代到明清各时期都有建造,它大多数都分布在我国西南部、西北部和北部边疆佛教盛行的地方。四是金刚宝座塔,元、明两代都有建造,数量比较少。

第二大类是楼阁式塔,它是继承我国固有的楼阁建筑技术发展起来的,我国古塔大部分都属于这一大类。也分做四种:一是密檐楼阁式塔,从北魏的嵩岳寺塔开始,到唐宋大量发展起来。这种塔内部是楼阁,外部采用密檐结构,主要分布在陕西、河南、云南、四川等地。二是楼阁式塔,内外楼层一致,实际上和第一种同属一个类型。三是砖木混合式塔,基本上都是砖结构,但是斗栱、栏杆等用的是木结构,宋代建造比较多,主要分布在江苏、浙江一带。四是砖石混合式塔,宋、明两代发展最多,分别建在浙江和湖南等地。

嵩岳寺塔就是楼阁式塔中最早的一个代表作,建筑在河南登封嵩山南麓。嵩岳寺起初是北魏宣武帝元恪(483~515 年)的离宫。孝明帝元诩(?~528)舍宅建寺,正光年间(520~525 年)改名闲居寺。塔就建立在寺院的中心。塔东有千佛殿,塔西有定光佛堂,南边是山门,北建大佛殿。到隋代开皇年间(公元581 年到600 年)改名嵩岳寺。今天在塔前有一简单的山门,塔后有大殿,两面回廊,仍然成为一个塔院。

塔的平面呈十二角形,内部建有八角形塔室,塔室宽 9 米多,砖砌的塔壁厚5 米。东西南北四面开门,门口宽2.5 米。塔里构造采用“厚壁空心式”木板楼层结构,壁体砌到楼层处,用砖叠涩和楼板相交,楼板架在木梁上。共有十个八角形塔室,上上下下用木扶梯。外部做密檐 15 层,塔高41 米。砖塔第一层塔身特高,上部加一道腰檐。腰檐以上塔身,各角砌出八角形倚柱,采用方墩柱础,束莲柱头。壁面除4 个券门外,每面砌有“阿育王塔”的形象作为塔身的装饰。砖塔第2 层以上,塔身逐层缩短,每面开一个小窗,各层都用砖叠涩出檐,第15 层以上置塔刹,相轮7 层以收顶部。全塔外表涂白灰,外型轮廓具有刚柔结合的线条,给人一种轻快秀丽的感觉。

嵩岳寺塔的结构、造型和装饰,是我国古代砖塔建筑的一种开创性的尝试。1600 多年以前没有钢筋也没有水泥的情况下,仅用砖结构建成高达40多米的高塔,经受了长时间风雨的剥蚀,依然雄伟屹立,这说明当时我国在高层建筑技术方面已经达到了相当高的水平。

嵩岳寺塔以后,我国砖塔建筑有过3 个大的发展阶段。

第1 个大的发展阶段是在唐代。唐代国家统一,经济繁荣,在商周秦汉国有文化传统的基础上,又吸收了外来艺术,建筑技术和建筑艺术有了发展。在这一时期选用砖石材料建造了大量楼阁式高塔,平面以方形为主,塔的层数增加到13 层,塔高达到50 多米,最高的有60 多米。塔的内部结构都受到嵩岳寺塔的启示和影响,用黄土做胶泥,四周砌出厚壁,内部成为空心式,各层的楼层地面采用木过梁承担楼板的结构,用木扶梯按层折上,塔室四面开窗。

从唐代开始,在砖塔上逐渐模仿木结构建筑式样,第一层塔身直接砌出地面,不做台基和基座。塔身比较高,各层都以素面为主,不作任何装饰,个别的仅在塔檐做出简单的斗栱,各层用砖叠涩出檐。唐代用砖砌塔方法,按长身平砌,每隔 5 层加 1 层丁头平砌。砖块尺寸一般长36 厘米,宽 18厘米,厚7 厘米。外形整体轮廓同样收成刚柔结合的曲线,给人以优美的感觉。现存唐代楼阁式塔很多,散布在陕西、河南、山西等地。其中西安小雁塔、香积寺塔、大理千寻塔、蒲城崇善寺塔都是很好的实例。

第2 个大的发展阶段是在宋代。宋代经济文化得到进一步发展,在建筑方面已经取得很高的成就,宋代砖塔也有重要的发展。宋塔由方形改成八角形或六角形,使平面增加稳定性。外观以楼阁式为主,第一层塔身比各层高,各转角施用倚柱,每层每面为一间,每面中间开窗子,常常用槏柱,左右施壁带,斗栱比较简单,常做替木檐枋椽飞等。在各层中普遍砌出平座、栏杆。塔身基本上都是用砖雕出木结构的形象,成为宋塔明显的特征。宋代塔砖尺寸一般长33 厘米,宽16 厘米,厚6.5 厘米。宋代砖塔内部结构方式有两种:第一种底层辟塔室,上部各层做成空心式;第二种各层都辟塔室,外壁、梯道、楼层三者结合在一起,全部改用砖砌。这样改变了空心式木楼层的结构,是构造技术上的一大进步。因为厚壁空心式木楼板,上下13 层,中间没有横向的拉力,塔壁极易开裂或倒塌。到宋代开始就有一部分砖塔做了这样改革:在空心之间增加横向结构,使砖塔更加坚固。宋代砌塔使用黄土胶泥,个别的开始使用白灰做胶泥,塔高可达80 多米,这又是一个大进步。陕西富县直
罗宝塔、东张塔,甘肃宁县湘乐砖塔,山西中条山栖严寺塔,江西庐山东林寺塔,都是这个时期的代表。

第3 个大的发展阶段是在明代。明代砖石建筑有大规模的发展。全国凡是包砖城墙,绝大多数都是明代的建筑。这种方法在砖石建筑技术上是一个进步。明代砖塔以六角或八角形为主,高度可以达到88 米以上。内部结构主要采取外壁、楼梯、楼层三者相结合,全部用砖砌出一个整体,而且按层建造塔室,取消空心式结构,全部改成“壁内折上塔室式”结构,结构上比唐宋塔前进一大步。明代塔砖尺寸增大,长38 厘米,宽17 厘米,厚9 厘米,仍用长身平砌,全部改用石灰浆做胶泥,因而使塔体更加坚实。外观方面,常常在下几层的塔身和塔檐模仿木结构建筑式样,转角部位施用垂莲柱,平板枋、大额枋的表面雕刻了一些花纹,斗栱的各种构件上的雕刻都很细致。这一整套手法成为明代砖塔的固定式样。山西永济万固寺塔、安徽芜湖东江塔、陕西高陵砖塔、延安宝塔山宝塔,都是这一时期的建筑。

在古代,仅仅使用砖、木材、黄土等简单的建筑材料,建造出大量雄伟的高层古塔,体现了我国古代劳动人民的聪明才智和我国古代建筑技术的高度水平。
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山西应县木塔

距今900 多年前建造的一座木塔,屹立在山西应县城里。应县原是辽国首都平城(今山西大同市)近畿地方的应州。塔是当时崇信佛教的统治者辽兴宗耶律宗真(1016~1055 年)命令修建的,辽道宗清宁二年(1056 年)落成。它凝聚了我国古代匠师的聪明才智和创造才能。木塔是佛宫寺(原名宝宫寺)的主要建筑物,本名“释迦塔”。塔的平面是八角形,底层副阶(外廊)前檐柱对边约25 米。塔身外观是5 层6 檐(最下层是重檐),二三四层都有平座夹层,所以全塔实际上是9 层。塔高,从地面到塔尖达67.31 米,是世界上现存最高大的古代木构建筑。这座木塔经受了近千年的雁北狂风雨雪以及严重地震的考验,至今还巍然屹立,成为我们民族文化的骄傲!

佛宫寺原位于辽应州城的中部。现在看到的城墙是经明洪武年间(1368~1398 年)改动过的,西、北两面城墙向城里移1 里许,寺的位置已偏处城的西北部了。寺居城市的中心部位,说明当时它作为精神统治的工具,受到统治阶级的高度重视。在城市的立体轮廓线上,土红色的释迦塔高高耸立于全城低矮的灰色民居的中央,构成了当时应州城的特殊面貌。

这座木塔是保持民族传统特色的楼阁形制的塔。自汉末佛教传入中国以后,出现了佛寺建筑。佛教寺院其实和传统的宅第、衙署没有多大区别,具有明显佛教特征的建筑主要是塔。木塔是在中国固有的楼阁的基础上吸取印度佛塔特点而创作的。初期木塔比较低矮,如《洛阳枷蓝记》所载三国时期建造的浮图祠,就是在汉代所流行的方形重楼上安装塔刹构成的。南北朝时期,随着高层木构技术的发展和佛教的兴盛,木塔也越来越加高大。著名的北魏洛阳永宁寺塔,高达几十米,就是这一时期楼阁式木塔的代表作。

现在应县木塔是永宁寺塔的进一步发展。这座木塔改变了隋唐以前的方形平面,作八角形,使应力分布比较均匀;同时改变了中心柱的做法,采用连结内外槽柱所构成的筒型框架的结构方式,这既争取了中部空间,便于布置佛像等,也提高了抗弯抗剪的能力,使塔身更加牢固。这是古代木结构发展中的一个巨大的进步。

木塔的结构、构造概况是:全塔建筑在一个夯土心的砖石基座上,基座分两层,下层方形,上层八角形。在八角形台基座上,布置内槽柱、外檐柱以及副阶前檐柱。所有的柱子用梁枋连结成一个筒型的框架。塔身底层的内槽和外檐角柱都用双柱,并砌在一米厚的土坯墙里。墙的下部是砖砌裙墙,裙墙和土坯墙体交接处垫木枋一层以防潮。转角增设1 柱,既可减小梁枋和柱头铺作(斗栱)交接处的剪力,也增加了构架的隐定性。柱间用厚墙填充,可以防止构架的扭曲,提高了坚固性,保证了结构的稳定。

底层以上设平座夹层,再上是二层,二层上又设平座夹层,这样重叠直到五层。各层柱子都衔接而上,每层外檐柱都和它下面的平座层柱同一轴线,而比下层的外檐柱向塔心退入约半柱。平座层外柱立在下层斗栱所挑承的草栿(梁)上。这样既造成塔身美丽的曲线,又不超过结构的合理限度。从整体上讲,下大上小,也正是结构的稳定性所要求的。至于内槽柱,既没有外轮廓的问题,因此只是根据力学的要求,把上下各层柱都放在同一轴线上,并使八根轴线都略向塔心倾斜。这座塔是把结构和建筑造型统一起来的一个典范,可以给我们今天建筑设计以宝贵的启示。

我国木结构技术的发展,从浙江余姚河姆渡遗址出土的带有榫卯的干阑长屋遗构算起,至少已有将近7000 年的历史。通过历代匠师的辛勤、智慧的营造实践,逐步积累了丰富的经验,掌握了若干木结构的规律性。到辽宋时期,高层木构的设计和施工已经相当成熟。对于高层木构的设计来说,风力是一项不容忽视的水平活荷载。对于这一点,辽宋匠师是有明确认识的。和应县木塔时代相近的宋汴京(今河南开封)开宝寺木塔,是当时杰出工匠喻皓设计、督造的。他考虑到西北风比较大,因此使塔身微向西北倾斜,以增强它抵抗相应方向弯矩的能力。像应县木塔这样一个高大的建筑物,特别是建造在蒙古风常年吹过的开阔地带,更不能忽视风力载因素。这座木塔在结构、构造上的最大成功,主要是合理地解决了水平荷载的问题,使它能够经得起这样长时间的自然力侵袭的考验。为了抵制风力以及地震横波的推力,防止水平方向的位移和扭动,卓越的古代匠师使用了大批斜撑固定复梁。这撑杆和复梁的组合体,从性能上可分两大类:一类是使平座内槽系统和外檐系统各自加大它们的稳定性;另一类是使内外两层系统保持它们的相对位置。由于这些撑杆的连结,构成了整体空间系统,一经受力,各构件就可以联合作用。

平座夹层的结构,就是用斜撑和梁、柱组成的一道平行桁架式的圈梁。在这个圈梁的内环上,又叠置由4 层枋子组成的一道井干式的圈梁。整个夹层,实际是一个牢固的刚性的箍,在5 层塔身中,间隔均布了这样四道刚性箍。在外观上,夹层巧妙地处理成为各层平座腰檐。

结合建筑处理,在塔的5 个正式楼层上,内檐柱里的中央空间供奉佛像,内槽和外檐柱之间是供人通行的空间,因此不设斜撑。塔壁的4 个正方向每面3 开间,中间辟门。壁外平座设栏干形成周圈挑台,以供人凭眺。在4 个斜方向上,两次间的柱间原有剪刀撑,封上荆笆抹泥墙。这既是出于结构的需要,同时在建筑构图上和4 个正方向的门、窗、隔扇形成虚实的对比,也颇为得体。可惜后和时拆改门、窗、隔扇,严重地损害了塔的结构,以致塔身发生了向东北歪扭的现象。

塔里扶梯的布置,也是既考虑垂直交通的实用要求、又兼顾结构的合理而设计的。因为楼层比较高,为使扶梯坡度不致太陡,每层都分作两折而上,利用平座夹层做休息板。夹层中每在楼梯处都不能安置斜撑,因而造成结构上的疏松,使弱点分散,扶梯每隔一面安置一道,采取沿塔身螺旋而上的办法。

全塔的细部构造处理,诸如构件比例、榫卯搭接等等所表现的优秀手法,也是值得称道的。仅以斗栱来说,由于做了因地制宜的变化处理,全塔采用了60 多种式样,看来极其丰富多彩。这表现了古代匠师的技巧的纯熟,也使我们从中学到了正确的创作方法。他们没有机械搬用前人的成规,而是按照各种不同的结构、构造要求和材料的经济使用,灵活设计和制作的,使这些斗栱不但担负了结构任务,而且也起了装饰美化建筑的作用。

这座塔各层都在中部安置有泥塑佛像,底层并有壁画。为了渲染宗教的神秘气氛,底层厚墙仅在南北两面开口。内圈墙的中央,安置1 尊高约11米的释迦佛坐像。由于塔的进深比较大,自然光线不能直接照在佛像上,只靠微弱的间接光隐约显示。佛像全部漆金,在暗影中烁烁发光。上面各层4面采光,所以比底层亮些。各层中部都设有佛像群,在内槽柱间设栏杆划分空间,当年信徒、游人可以在栏杆外巡回礼佛。所有佛像大概是辽代原作。但经后世屡次粉妆,表面色彩粗俗,已经面目全非了。

总的来说,应县木塔不愧为古典高层木结构的杰作。它是古代文化的出色遗产,可供我们建筑设计借鉴。我国是使用木材建筑历时最久的国家,在木材的运用上积累了丰富的经验。这座高大的古代木构,在900 多年荷载作用下木板反应的情况,实在是难得的材料力学方面的资料。因此,它也是我们进行科学研究的一件珍贵的标本。

解放以来,按照党的文物政策,已经把这座不朽杰作列为全国重点文物保护单位,设有专门机构负责保管。
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埃及金字塔

在震惊现代世界的7 大建筑奇迹中,埃及金字塔是唯一的幸存者,它经受住了时间的挑战和人类对它的破坏摧残,并且仍然以它的雄姿振撼着人们的想象力。

金字塔的建造年代大约在公元前27 世纪,距现在快5000 年了。而仅仅在500 年前,它还是完美无缺,它的光滑整齐的大理石表面甚至连钢针都插不进去,如今的金字塔却已是满目苍疮夷。金字塔所遭受的摧残,主要来自于自中世纪以后人们对法老宝藏的疯狂发掘,附近的居民为了图省事而将现成的石料搬走,也给金字塔造成一定的损失;现代旅游业的发展,也给金字塔带来可怕的污染;随着1970 年阿斯旺水坝的竣工,尼罗河谷的地下水位陡然升高,使水得以渗入石灰石古迹内部,并以活化盐晶体摧毁它们。然而金字塔毕竟是伟大的,它仍然静静地屹立着,像它身下的岩石一般,以坚定伟岸的体量,默默地与山岳抗衡。在月光下,在玫瑰色的夕阳中,在夏日正午的烈焰或者清晨的迷雾中,金字塔从尼罗河的峡谷中像崇高的山岳一般冉冉升起,主宰着碧空黄沙之间的这片风景,也许这就是为什么在古埃及语中,金字塔代表着“高大,升起的地方”。

巨大的金字塔其实是古埃及的统治者法老的坟墓。古埃及人相信人死之后逾千年可以复活,所以对死后的世界格外重视,每位法老一登基,就开始为自己修一座金字塔。目前埃及共有大小金字塔共70 余座。最大的一座是胡福的金字塔。

金字塔为三角尖锥的造型,因此在古希腊语中,金字塔意为“一种三角形的面包”。最大的胡福金字塔占地5.29 万平方米,正方形的底边长230米,相互之间误差最大为20 厘米,小于1/1000;塔的东南角与西北角高度的误差为1.27 厘米;金字塔的倾角为51°52′,各倾角的误差亦是微乎其微。这一切使现代人不能不惊叹和疑惑,在那么古老原始的时代,靠什么样的仪器和智慧才能达到如此的精确程度?胡福金字塔的高度为146.59 米,相当于现在40 多层楼的高度,在埃菲尔铁塔出现之前,它一直是世界上最高的建筑物。尤其令人惊奇的是146.6 米的10 亿倍正好是地球到太阳的距离,对于崇拜太阳的古埃及人来说,这个数字是否深具含义?还是纯属巧合呢?

金字塔的建造方法始终是个谜。科学家们用现代工具研究表明,建造如此规模的金字塔需5000 万人,而当时地球上的人口总和才2000 万人。就算当时真的有那么多的人,那230 万块平均每块2 吨重的巨石又是怎样砌上去的呢?有人认为是利用杠杆原理,有人认为是用作坡法,每建一层修一个大坡,用滚木拉上去。最近有些学者宣布,这些石头根本不是从尼罗河东岸用船运来的,它们是用一种失传了的古代浇制技术创造出来的人造石,他们发现金字塔石块中有中空的气泡,并发现1 段1 寸长的头发。究竟谁的理论正确呢?

现在,还是让我们返回到胡福金字塔吧,它的入口在北坡离地18 米的地方,往下走通往地下墓室,上行则是国王和王后的墓室。最上层的是国王的墓室,里面有一具石棺,但真正埋葬法老的地方却在地下墓室。皇帝墓室的位置不在中轴线上,也不在塔中心,它的位置一定是有意设计的,不对称的原因却不可知。皇帝墓室垂直上方有5 个小墓室,据推测,它们的存在是为了减轻皇帝墓室上岩石的重量,在最上面的两个小墓室中,用红色颜料写着“胡福”的名字,这是目前从金字塔中和塔外能够找到的唯一文字记录。皇帝墓室和皇后墓室还有细长的通气道伸向金字塔的外表,据说,这便是灵魂出游的通道。

如果进入金字塔一游,那将是最令人难忘的:不可穿越的黑暗,终极的静谧,堆积的巨石充斥在你的四周,你仿佛感觉到尊贵的法老踩过这些地面,并且希望永远安息在这个建筑当中。所有的一切使大金字塔成为尼罗河谷中最神秘最庄严的古代建筑。
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比萨斜塔

在意大利半岛中部的比萨城内,有1 组罗马时期的建筑群,包括大教堂、斜塔、洗礼堂和公墓4 部分,人们把它们叫作“奇迹区”,“奇迹区”中又以斜塔最著名,斜塔被称作世界建筑史上的奇迹。

1173 年,当时著名的建筑师博纳诺•皮萨诺开始建造作为钟楼的斜塔,动工五六年后,他发现塔身已经开始倾斜,于是不得不停工。90 年后,另一位建筑师迪•西蒙内接着建塔,并试图把斜斜的塔身调直,可惜没有成功,而他后来又战死沙场。到1350 年,斜塔才由托乌索•皮萨诺最后完成。该建筑的风格是在罗马建筑的基础之上,融合了拜占庭和阿拉伯的建筑艺术,有精致的柱廊、联拱和壁柱,并且广泛采用各色大理石的镶嵌艺术。斜塔建成之时,塔顶中心点已偏离垂直中心线2.1 米。600 多年来,塔身继续缓慢下倾,从1918 年开始测量以来,发现每年平均向南倾斜约1 毫米。现在斜塔最高点为56 米,顶部已南倾5.3 米,斜度为5°6′,塔的总重量为1.45 万吨,平均每平方米地面要承重50.7 吨。1972 年10 月的一次地震,无疑是对这幢古老的建筑的严重威胁,幸运的是斜塔竟然“大难不死”。斜塔倾斜的原因究竟何在呢?据科学家勘察,原来是由于这里的地层是由淤泥冲积而成,土质松软,造成地基塌陷所致。人们也曾试着用先进的技术加固塔基,但也收效甚微。在比萨城,不仅是斜塔,其他一些建筑也不同程度地向某一方向倾斜。

斜塔至今仍司钟楼之职,据说建造这个钟楼,还是意大利人从穆斯林那里受到的启示。伊斯兰教徒每次祈祷前,清真寺的阿訇便站在尖塔上大声呼唤,那呼声回荡荒野,撼人心魄。基督徒们见后为之心动,于是效仿尖塔建了钟楼,不同之处只在以钟声代替了人的呼喊。

关于斜塔还有一个著名的传说,那就是意大利著名物理学家伽利略,曾在1590 年登上塔顶,将两个重量不同的铅球从塔顶同时掷落,其结果是两球竟同时落地。由此他建立了著名的“自由落体定律”,而推翻了长久以来被奉为权威的亚里士多德关于“物体落下速度与重量成正比”的理论。

许多学者对这一传说不予置信,而比萨斜塔却因为这一传说更加大名远扬,吸引着世界各地的游客争相而至,爬上塔顶,做模仿伽利略的试验。比萨斜塔还能屹立多久?它会有倒塌下来的一天吗?会在哪一天呢?
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