清華博士解構應縣木塔：看懂這8朵斗拱，我想你會愛上它【附3D模型】
38 次觀看·2024年11月24日
壁瞻的小夥伴們大家好
我是來自清華大學建築學院的博士研究生李大衛
我的研究方向是關於古建築和文物的物質文化研究
以及古代建築的大目尺度研究
然後我現在做的論文方向是關於木塔德貢的形變的一些探索
所以今天很高興能夠和大家一起來
走進這座古建築中神一樣的存在——應縣木塔
它是我國唯一一座木結構塔
也是現存為數不多的古代高層木結構建築之一
應縣木塔始建於遼702年 也就是公元1056年
它的高度達到驚人的67.31米 相當於今天20層樓那麼高
即使在今天的應縣 木塔的高度同樣是讓人震撼的
即使離得很遠 我們也能在天際線上看到它
一座那麼高的純木結構塔
是如何在960多年從不間斷的風霜雨雪
以及地震炮擊的天災人禍之後依然屹立不倒的
祕密就在於它精妙的結構和其中的關鍵構建——斗拱
這也是本期視頻的主題
我今天的解釋不會很深奧
主要是通過3D模型來為大家介紹木塔的整體以及斗拱
來講木塔是如何立起來的
關於今天我們講解涉及到的應縣木塔的模型和斗拱的模型
我也會放在簡介和評論區
如果對於結構感興趣的小夥伴 歡迎大家點開鏈接一起交流
我們今天看到的大多數摩天大樓
它都依賴一根強大結實的核心筒
古人 更早的古人
他們在建塔的思路上也是類似的
他們首先會用夯土夯出一根核心筒
再圍繞著這根核心筒建設塔巖和規劃上塔的路線
我們可以想象在這樣一座塔上
我們上塔的過程中就是繞著一根特別粗的大柱子不斷地盤旋向上
是一種非常枯燥的空間體驗
而木塔的平面是內外兩圈柱子
柱子中間是燈塔路線
內柱中間安置佛像
原來的牆壁上繪製了佛像壁畫
一路走上來就是一次禮佛的過程
外柱之外設置平座
可以推開門走到平臺上
吹風 俯瞰映現景色
在縱向上 木塔外觀有五層
在實際構造中有五層明層 四層暗層 一共九層
我們可以看到柱子所在的部分是明層
包裹在屋簷裡面的部分就是暗層
在結構上 明層類似我們尋常見到的其他古建築
柱像構建以柱為主
橫向構建有樑和方
方這個字拆開就是一個木字旁加一個方形的方
顧名思義就是切成一定方形規格截面的木條
這些構建和斗拱構成了主要的受力系統
而在暗層中 在上述的橫縱的受力系統之外
增加了許多斜撐
通過三角形的穩定性增加了暗層的剛度
通過這種明層暗層交替排列的方式
使得木塔達到了一種剛柔相濟的力學效果
我們可以把木塔的結構簡單的理解為
一個五層餅乾四層夾心的一個巨大號的夾心餅乾
我們輕輕地搖晃它
它會晃動 但是它會很快地回到一個原來的狀態下
而它的柔性層就起到了兩層餅乾中夾心的這樣一個作用
它起到了一種能夠連接剛性層
把它拉回到原始狀態的這樣一個作用
避免在地震的情況會出現的一種折斷或者說破壞的一種效果
在這樣的力學模式下 斗拱發揮了重要的作用
木塔上層的重力通過柱根傳到下層的樑架上
再通過樑架下的斗拱傳到下一層的柱身上
在水平方向上 斗拱與橫向的方通過榫卯咬合
起到牽拉聯繫的穩定作用
如果把中國古建築比喻成一把大傘
那麼傘骨和傘面最能體現出匠人的特色和風格
那麼斗拱起到的作用就是連接傘骨和傘面
把這把大傘撐出去
斗拱是建築結構體系中加工最為精細的構件
它的原理是通過榫卯連接
達到了一種層層伸出的效果
最後支撐起巨大的屋簷
就像圖像裡面的手臂 下面的抓住上面的
大臂讓它伸得更遠 小臂讓它舉得更高
而手則起到抓握固定的作用
像手臂一樣的構件叫做拱
像一個個小手一樣的構件叫做鬥
斗拱之間通過榫卯連接
斗拱的最底端是一個大斗 又叫蘆鬥
在蘆鬥上會伸展出不同方向的構件
就像是一朵花一樣
我們稱之為一朵斗拱
每一朵斗拱在建築的不同位置上起到不同的作用
我們來看一下這個關於木塔的一個簡略的模型
這些斗拱在不同的位置上各司其職
在建築轉角位置上的斗拱
我們稱之為轉角鬥拱
在除轉角外的其他柱子 也就是平柱之上的斗拱
我們稱之為柱頭斗拱
在柱間出現的斗拱
我們稱之為補間斗拱
應縣木塔素有斗拱博物館之稱
斗拱也是木塔留給我們的一筆極其寶貴的財富
這裡出一個題 大家猜一猜
木塔一共有多少種斗拱
答案請打在彈幕上
根據不同學者的說法
這個答案有很多種
有的學者說50多種
根據陳同老師最近對於木塔一些細微構建的觀察
他認為木塔的斗拱多達72種
一共有480朵
它們被應用在木塔的不同構建上
可見了待匠人的炫技和自信
下面我選了最具代表性的8朵斗拱
給大家拆開了講一講
這些斗拱位於木塔的不同層不同位置
儘可能多的涵蓋到不同的復雜程度與設計手法
可以作為案例幫助我們欣賞與理解木塔的斗拱設計
我們以一朵應縣木塔四層的外延斗拱為例
平行於立面 也就是面廓方向的拱
我們稱之為橫拱
起到聯繫和牽拉方的作用
而另外一種拱是垂直於面廓方向向外或向內伸出的構建
我們稱之為滑拱
起到出跳和挑延的作用
這些橫縱構建的連接點使用很多小鬥來固定它們的位置
下面我們再比較幾朵在不同位置上的斗拱
來看到木塔在斗拱設計上的變化繁多 花樣百出
首先我們觀察位於四層柱頭斗拱旁邊的補間斗拱
它的相對位置與柱頭在同一高度 匠人完全可以複製粘貼剛才的斗拱過來
但是它的爐鬥相較而言變得更小
而它的底部也並沒有完全坐落在蒲牌坊上 而是通過駝峯再傳遞到蒲牌坊上
駝峯顧名思義像駱駝後衛的兩座小山
它在形式上增加了一些變化 同時擴大了整個斗拱的底面積 防止把下面的方壓壞
我們下面介紹的補間斗拱都使用了駝峯這個構建
當我們把目光聚焦在三層塔內內槽的補間斗拱上
我們會發現除了橫拱與滑拱之外 還伸出了兩組斜滑拱
而且我們會發現在四個正面 也就是東南西北四面
與四個餘面 也就是東南西南東北西北四面所採用的補間斗拱形式是有細微的差別的
在照片中右側的斗拱是餘面斗拱 它在滑拱之外額外增加了兩組斜滑拱
而在照片的左側是正面的斗拱 它的形式是取消了垂直向的普通滑拱 而僅僅採用了兩組斜滑拱
這種空間上的斗拱區分的節奏感與三層的佛像佈置的安排相應程序
這種簡單復雜簡單復雜的節奏環繞八邊羣的內部空間一週
三層的佛像是一組四方佛 分別向東西南北四個正面
造型相對簡潔的斗拱位於佛的正前方
而相對造型複雜的斗拱位於四方佛之間的空間
我們可以想象在木塔彩塑裝潢 明艷輝煌的年代 佛像和斗拱在視覺上都是繽紛奪目的
這種主次之間的退讓關係會為讀者帶來虛實對應的美感
讓我們再下一層來到二層的外延
我們會發現二層外延的補間斗拱和剛纔看到的三層內草的補間斗拱有很大的相似性
最明顯的區別在於
它的蘆鬥下方與駝峯之間有一條短柱 也就是我們常說的鼠柱
相比於三層內延補間斗拱
它的兩條斜花拱上面的橫拱只有一層 而三層內草則有兩層 它少了一層
這樣一多一少 其實它的高度跟我們剛纔看到的三層內草的補間斗拱基本上是一致的
可是我們肉眼可以感受到鼠柱可能不那麼穩定
這裡匠人為什麼在這裡秀這樣的操作 不僅僅是炫技
原因在於這朵補間斗拱它夾在兩朵柱頭斗拱之間
並不像我們剛纔看到的三層內草補間斗拱那樣有很多的向兩側發展的空間和餘地
將剛才那一朵三層內草斗拱複製粘貼到這裡 會導致它和兩側的柱頭斗拱的橫拱會出現打架的狀況
因此匠人使用了一段小小的鼠柱 將這朵補間斗拱變成了瘦高苗條的形狀
也保證了整體上二層外沿斗拱分佈的均勻與和諧
當我們關註二層外沿的柱頭斗拱時 會發現在兩條滑拱上出現了一種我們之前沒有看到過的構件
它是一種斜向下的構件 稱為下昂
下昂構件一頭壓在瞭巖方 也就是挑起屋簷的方下面 它能承擔屋簷的重量
而後尾則壓在樑架下面 形成了槓桿 可以幫助斗拱伸出的更遠
這朵斗拱使用了兩條滑拱 兩根下昂 在營造法式中稱為雙鳥雙下昂
指的是兩個滑拱和兩根下昂這樣的一種構造形式
它和佛光寺東大殿 濟縣獨樂寺觀音閣等建築的斗拱規格是相同的
在現存北方建築中 堪稱是一種最復雜最華麗的做法 我們來到最底層一層
它的整體形式與二層基本類似 柱頭斗拱一樣使用了雙鳥雙下昂的做法
它與二層稍微不同的是 它的一跳滑拱使用了切幾頭的形式 而二層柱頭斗拱的一二跳是都有分半的
也是我們看到的這種端布砍著出來的一種
近似圓弧分邊的效果 這種形式在斗拱上起到了裝飾的效果
而一層斗拱沒有分半 可能是想要這個構建截面更大更安全
最後讓我們再看堪稱全塔最復雜的斗拱之一 一層零層的轉角鬥拱
從肉眼看上去 這個斗拱就十分復雜 從外側看 它的構建向五個方向伸展
造成這種復雜性的原因是 它接住了來自兩側柱頭斗拱傳來的柱頭方
從顱鬥中線相交 向外伸出兩個方向的斜拱 類似兩隻手十指交叉的效果
從夾角平分線處斜向伸出的滑拱和下昂 它的構造邏輯與我們之前看到過的柱頭斗拱是相似的
它的復雜性是由於它既聯繫著兩側十指交交組成的柱頭方
同時前後還對於屋簷起到了這樣的承託和挑延的槓桿作用
我們會發現 在整體上來說 匠人對於木塔斗拱的設計呈現出一種
木塔的下層斗拱比上層斗拱更加繁厲和復雜這樣的趨勢
這個原因首先在於木塔的下層斗拱離人的視線更近
在觀瞻上來看 把下層斗拱做得更加復雜 會更加體現出這種視覺上的主次關係
另外一方面 我們會發現木塔的面廓在下到上呈現出一種從下至上逐漸縮小的這樣一種趨勢
所以說下層有更多的空間 讓匠人把斗拱做得更加繁厲和復雜
然後最後從結構的原因上來說 底層比上層受到更大的作用力
因此把斗拱做得更加復雜 有利於提高整體結構的剛度
常常有人說木塔不使用一根釘子
這裡需要進行一下闢謠
只能說在建築的主體結構上
匠人幾乎不使用一根釘子 而使用孫茂的形式將它連接
而在無法使用孫茂的地方 比如說飛船就是通過釘子來和建築的主體結構進行連接的
另外對於一些古建築的維修工程中 匠人也可能使用釘子
當然這些是否使用釘子的做法 完全取決於匠人對於建築結構的考慮
無論木塔是否使用釘子 不可否認的是
在近千年之前 匠人已經有足夠的技術來建造起這樣一座偉大的摩天大樓
我們可以說這就是一座偉大的建築奇蹟
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