中国古建筑中的科技与智慧（一）

中国古建筑共有十六种类型、五种结构形式，唯一的共性特点是木结构。它们无论造型、结构和材料都是中国本土的，充分体现了中华民族的勤劳与智慧。

由北京市科学技术协会主办、北京科学中心承办、北京科技报社协办的首都科学讲堂之“极简科学课”，邀请北京市古代建筑研究所原所长、研究员侯兆年，讲述形态各异、多姿多彩的中国古建筑，解读其分类、外形特征、结构原理，斗拱产生的原因和作用，带领大家触摸和感受中国古建筑中的科技与智慧。

中国古建筑分类

梁思成先生认为，中国古代建筑是一种高度“有机”的结构，它完全是中国土生土长的东西，孕育并发祥于遥远的史前时代，发育于汉代，成熟于唐宋，到了明代就开始出现衰落迹象。

为什么梁思成先生认为中国古代建筑是“有机”的呢？因为中国古代建筑在结构、装修、材料等方面都是一体化的、互相联系的。中国古建筑的所有构件均由结构构件组成，去掉任何一个都不行，都可能坍塌。土生土长的中国古代建筑，几乎没有受到外来影响。

之所以会这样，首先是因为我国当时没有现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。

欧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。欧洲古建筑使用的火山灰是天然硅酸盐水泥，正因为有了天然硅酸盐水泥才有了古罗马浴池。

其次是因为中国北面的西伯利亚地区，西边的天山山脉、昆仑山脉，南边的喜马拉雅山一定程度上阻隔了外部入侵。

虽然从商代到1840年的中国古代建筑几乎没有受到外国影响，但是1840年到1949年这一阶段的中国近代建筑却深受西方影响。

中国古建筑有长城、阙、塔、桥梁、寺庙、坛庙、城郭、衙署、宅第、建筑群落、会馆祠堂、楼阁牌坊、交通水利、文教公益、商肆作坊、其他建筑等十六大类（以全国文物普查分类为依据）。

中国古建筑虽然有十六种类型，但是它的结构形式只有五种。第一种是砖结构的长城、城郭；第二种是石结构的阙；第三种是木结构或砖结构的塔；第四种是以木结构和石结构为主的水利交通、桥梁；第五种是以木柱承重抬梁架承托屋顶的中国木结构古建筑。

中国古建筑外形特征和结构原理

中国古建筑虽然有十六种类型，但是它的结构形式只有五种。第一种是砖结构的长城、城郭；第二种是石结构的阙；第三种是木结构或砖结构的塔；第四种是以木结构和石结构为主的水利工程、桥梁；第五种是以木柱承重抬梁架承托屋顶的中国木结构古建筑。

尽管中国古代建筑、构筑物的结构形式、分类多样，但却拥有一个共有性质——所有的中国古建筑艺术风格全部都是木结构风格。换句话说，中国古代建筑所有的结构形式都是以木结构为主。

山西应县木塔（侯兆年供图）

“阙”是汉代保留下来最完整的构筑物，阙多为石头建造，仿木结构建筑造型，阙身下为基座，中段为阙身，上覆四坡屋顶，檐下有斗拱。

“塔”源于印度，西汉后期同佛教传入中国，多见楼阁式塔（现存楼阁式木塔为山西应县辽佛宫寺释迦塔）、密檐塔（典型代表为北京天宁寺辽塔）和金刚宝座塔（典型代表为北京西黄寺清净化城塔、北京香山碧云寺塔）等。塔由于高台远眺、轮廓优美形成了许多新功能，如观察敌情的料敌塔、山顶的风景塔、僧人的墓塔、名人的纪念塔等，但是造型都没有脱离基本形式。

“桥梁”——中国古代建筑由于对石头的承压性质不了解，所以多处桥梁都是平板桥和小拱券桥，由于平板桥和小拱券桥跨度较小，容易被冲毁，所以隋代出现了大跨度的赵州桥，宋代出现了合理利用木头拼接的悬梁拱券桥。

河北赵州桥（侯兆年提供）

“牌坊”是古建筑围墙的大门，后来变成标志性的建筑。牌坊有两个功能，一个是作为建筑门口的一个大门，起醒目的作用；还有一个就是为了表彰功勋。

阙、塔、桥梁、牌坊这四种构筑物，除了桥有其本身的结构和艺术形式，其余都是以中国古建筑木结构形式为原型。中国古建筑的特点是网状木柱承重，承托抬梁架的屋顶，形成了几千年中国古建筑的结构形式，流传至今。

中国古建筑的两大特点是木结构、抬梁架，通俗地说就是木头柱子承托着屋顶的重量，中国古建筑的墙不承重，墙是围护结构，屋顶的重量不能放在墙上。