易维修性(古建筑里能有什么科学？)
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篇首语：白头若是雪可替，世上何来苦心人。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了易维修性(古建筑里能有什么科学？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
易维修性(古建筑里能有什么科学？)
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窗外一座座建筑飞速拔地而起
高科技是不可言喻的重要支撑
你有没有想过
立在砖石基座上的柱梁枋，用榫卯互相咬合
挑起了四角飞檐的大屋顶
这也是古人当时高精尖的科技呢？
今天就跟着遗介
一起来看看古人在当时的建筑中
巧妙运用过哪些科学吧！
01
基础技术——榫卯
什么是榫卯？
榫（sǔn）卯（mǎo）
和许多古建筑名词一样
榫卯的名字就代表了它的结构
凸出部分叫作榫
凹进部分叫作卯
榫卯最根本的作用就是连接材料
多为木头，少数也有石头
榫卯在古建筑中的运用。摄制/骆凯&陈婉钰
你可能从不知道
最早的榫卯结构出现在6000~7000年前
河姆渡遗址的古人用石头制作工具加工木材
借助榫卯建造了
干阑式建筑和竖井支护结构
干阑式建筑 武汉长江博物馆藏。摄制/骆凯
榫卯从最初的几种发展成几百个种类
被广泛应用在建筑和家具等领域
按照结合的用途可以视为三类
01 组合面与面的榫卯
为了解决木材板面的面积问题
通过拼合来增大面积
代表性的有 企口榫、穿带榫、燕尾榫 等
燕尾榫。制图/陈婉钰
穿带榫。制图/陈婉钰
02 组合交接点的榫卯
为了处理 丁字、交叉、夹角的结构
这种榫卯应用而生
代表性的明榫、 格肩榫、双榫、楔钉榫等
明榫。制图/陈婉钰
格肩榫。制图/陈婉钰
03 多个构件组合的榫卯
为处理复杂特殊的结构需求
使其更有耐用性和美感
代表性的有粽角榫、长短榫、抱肩榫等
粽角榫。制图/陈婉钰
榫卯的天然优势使其在古建筑中广泛应用
1 重量小，易加工
2 木头不会生锈，更耐用
3 可拆卸，易维修
4 可小范围扭动，能抗震
02
排雨利器——坡屋顶
人类最早在地穴和树巢居住
后来才发明了具有屋顶雏形的
半地穴建筑和木骨泥墙等建筑
自此用以避雨的斜屋顶就成了建筑的必备
原始建筑 竖穴与巢居。制图/洪凡凡
在不同的地域
人们结合当地气候条件和使用需求
慢慢将屋顶改造成不同模样
皇家的建筑屋顶
需要体现皇权至上和等级秩序
于是出现了很多种样貌各异的大屋顶
古建筑常见屋顶样式。制图/陈婉钰
对普通老百姓而言
屋顶不需要那么浓重的文化寓意
以西双版纳为代表的的南方多雨地区
为了防止短时间内的大降雨
房顶大多都做成高又尖的斜屋顶
以便于雨水快速地流向地面
两种斜度的坡屋顶排水效果。制图/陈婉钰
新疆和西藏为代表的干旱少雨地区
人们甚至要在屋顶上晒粮食和举行活动
在这里不用担心暴雨倾盆
更得考虑如何让屋顶发挥多功能
于是这里的屋顶被建成了平屋顶
两种平屋顶的排水效果。制图/陈婉钰
新疆民居。拍摄/刘雷
除了干旱和多雨的地区
我们绝大多数人生活的气候没有那么极端
下雨不会像西双版纳
太阳也不会像吐鲁番
所以民居建筑都采用了有点坡度的坡屋顶
厦门鼓浪屿 四落大厝。摄制/骆凯
小知识：根据专家研究发现，一般年降水量大，春雨、梅雨或者台风带来的夏季降雨量大的地区的民居屋顶坡度更大，相较于年降水量来说，月度的降水量强度才是影响屋顶坡度的最重要因素；此外，屋面防水材料、地区风力、建筑的使用用途等也都会影响古建筑屋顶坡度。
03
肩负重担——木构架
熟悉古建筑的你肯定听过“墙倒屋不塌”这句话
究其原因则是
古建筑将承重的任务交给了木构架
墙体只是挡风遮雨而已
千百年来不同地区的人们
因地制宜地发明了不同木构架
建造出特色各异的建筑，满足自己的生活需求
接下来就一起来认认这些木构架
古建筑 柱梁檩的示意。制图/陈婉钰
01 抬梁式
顾名思义
可以简单理解成把梁抬起来的木构架
不止抬一次，是柱上架梁，梁上又抬梁
古建筑 抬梁式木构架。制图/陈婉钰
宫殿，庙宇，寺院等大型建筑中普遍采用
更是皇家建筑群首选形式
是古建筑木构架的代表
抬梁式建筑-乾清宫。摄制/李雪力&骆凯
抬梁式木构架柱子少，跨度大
可以营造开阔的大空间
也能较好体现建筑内部雄伟壮丽的气势
02 穿斗式
注意 穿斗式 穿的可不是斗拱哦！
穿斗式是先用穿枋将柱子穿起来
形成一榀（pǐn）一榀木构架
另一个方向也用斗枋把柱子穿起来
一个穿斗式建筑的木构架就做好了
古建筑 穿斗式木构架。制图/陈婉钰
穿斗式在汉代已相当成熟
但需要有大量柱子作支撑
所以做不出贯通的大空间
无法满足多人集会的大空间需求
因此很少使用在宫殿，寺庙这样的建筑中
有穿斗式元素建筑-绍兴鲁迅故居。摄制/陈婉钰&骆凯
穿斗式可以预先拼装成整体屋架
然后树立组装，便于施工
网状结构的牢固性强，整体的韧性较强
整体结构具有高度的完整性
03 井干式
井干式结构不用柱子和大梁
只是从下到上把圆木或加工的木头层层堆叠
形成房屋的四面墙
四个墙壁交接处让木头交叉咬合
其实就是用木头垒了四面墙
井干式建筑方式。制图/陈婉钰
井干式在商朝后期的陵墓内出现
周代到汉代的陵墓曾长期使用这种木墩
汉初宫苑中还有井干楼
井干式结构需要大量木材堆叠成墙
耗费木材，不够划算
因此只在树木充足的少数地区多见
04
古建天工——斗拱
斗拱是古建中特殊的组合构件
由斗、拱、翘、昂、升等构件组合而成
因此有人也说斗拱全名为“斗拱昂”
宋式四铺作斗拱拆解。制图/陈婉钰
斗拱有哪些构件？
斗
斗拱中
承托拱、昂
的
方形木块
你常见的最底下的斗就是
大斗
而斗口尺寸决定着整个建筑的规模
斗拱拆解。制图/陈婉钰
拱
是矩形断面的短枋木，外形略似弓
斗拱拆解。制图/陈婉钰
昂
昂位于斗拱前后中线
前后纵向伸出贯通斗拱
前端有尖斜向下，尾则向上伸至屋内
斗拱拆解。制图/陈婉钰
斗拱之所以在被我们熟知
除了引人关注的结构外
更重要的是它在古建筑中起到的作用
斗拱有什么用？
01 传导重量
斗拱被放在柱子与梁架之间
从上面承接屋顶重量，向下将重量传递给柱子
最后由柱子将重量传到基础和地面
斗拱模型。摄制/骆凯
02 增大出檐
斗拱一层层向外叠出
使斗拱承接的屋檐逐渐向外挑出
唐代巨大斗拱使得唐代建筑出檐深远
佛光寺的大出檐就是实证
佛光寺建筑模型，国家博物馆藏。摄制/骆凯
03 增加“弹性"
斗拱在檐下形成的斗拱层像弹簧垫层
地震虽然导致建筑来回摇晃
斗拱和木结构中的榫卯却可以小范围活动
吸收了地震引发的纵横地震波
这种可活动的结构让许多古建筑得以保存至今
因此斗拱对增强建筑的抗震性能十分有利
防震的木构架与斗栱。 来源/纪录片《紫禁城的秘密》片段
制图/骆凯
04 美化装饰
明清时期斗拱逐渐变成装饰构件
民间的斗拱做法更加花样繁多
人们开始在造型和色彩上美化斗拱
使斗拱也具有了一定的美化装饰作用
太和殿斗拱。摄制/骆凯
05
美好向往——脊兽
科学支撑起建筑的建造
那就该尝试追求美好生活了
古人将自己对艺术和精神的追求
在古建筑的屋顶上体现的淋漓尽致
总有些精巧玲珑的小怪兽站在屋脊
他们有一个共同的名字——脊兽
脊兽-龙。设计/王梦琪
正脊上的吻兽、垂脊上的垂兽
戗脊上的戗兽、戗脊前面的蹲兽
太和殿上的十个走兽，外加骑凤仙人
是大家最熟悉的蹲兽
（请将手机横屏观看，并让大脑尝试识记）
太和殿脊兽。制图/陈婉钰
小知识：十个走兽的顺序其实在学术界尚无定论。《钦定大清会典事例·工部·物材》中脊兽的顺序被描述为：龙、凤、狮子、天马、海马、狻猊、狎鱼、獬豸、斗牛、行什。但其实明初初建时候的顺序已不得而知。专家们普遍认可的是天马与海马、狻猊与狎鱼、獬豸与斗牛分别为一组的三组顺序不变即可，组内其实经常可见互换位置的情况。
06
装饰工艺——彩画
彩画是古建筑不可缺少的部分
最初是为了防腐防虫和建筑卫生
发展到后期逐渐赋予精神意义
表达信仰或艺术追求
常见彩画分几种？
第一种 和玺彩画
清代官式建筑上等级最高的彩画形式
大量装饰龙凤图案
仅用于宫殿、坛庙主殿及堂、门等重要建筑
“W“形线可作为我们辨识它的主要特征
和玺彩画特征。来源/《中国建筑彩画图集》
改绘/陈婉钰
太和殿上的和玺彩画。摄制/骆凯
第二种 旋子彩画
有带卷涡的旋花的清代官式彩画式样
等级上低于和玺彩画
多用于皇家建筑次要殿宇、门庑
祭祀的坛庙、殿堂等建筑
旋子彩画特征。来源/《中国建筑彩画图集》
改绘/张蓝天&陈婉钰
故宫东华门上的旋子彩画。摄制/骆凯
第三种 苏式彩画
源于江南水乡苏州一带
传入北方后被引入官式彩画
一般用于装饰园林和民居建筑
苏式彩画的辨识要点是
它的题材多为山水、人物、花卉、走兽、鱼虫等
苏式彩画特征。来源/《中国建筑彩画图集》
改绘/陈婉钰
北京颐和园长廊苏式彩画。摄制/骆凯
第四种 地方彩画
除了上述彩画外
广袤的中国各地都有不同文化差异
各地方的彩画也十分丰富
地方彩画形式活泼、地方特色突出
山西晋祠的地方风格彩画。摄制/骆凯
彩画是怎么制作的？
彩画制作比较复杂，简单来说有5个步奏
颜料制备、谱子、沥粉、绘制、贴金
彩画起谱子。来源/纪录片《八大作》片段 制图/钱晨
彩画沥粉。来源/纪录片《八大作》片段 制图/钱晨
彩画包黄胶。来源/纪录片《八大作》片段 制图/钱晨
彩画贴金。来源/纪录片《八大作》片段制图@钱晨
彩画有什么用？
一.增加木材使用年限，个别色彩可以防虫防晒
二. 构图精妙色彩丰富，是古建筑的装饰艺术
三.皇家彩画规范严格，体现古代等级制式
四.民间题材丰富，是人民对美好生活的向往
我们常说建筑是活历史，却好像忽略着古建筑真实记录下来的古代智慧。古人因地制宜，发明不同的木构架，建起不同的建筑，满足自己各类生活需求，这中国传统建筑木构架的科学性和实用性。人们根据当地气候环境与科学技术，创造出各种各样的古建筑，以匾额、彩画、脊兽装饰，这就是满藏科学且韵味满满中国的传统建筑！
（本文来源：国家人文历史）
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