技艺

古代木建筑

建筑界的“明星”

在世界建筑史中，中国古代木结构建筑，以其独特的取材、巧妙的结构和别具风格的造型艺术占有重要地位，被誉为“凝固的诗，立体的画”。

北京故宫是世界上现存规模最大、保存最为完整的木结构古建筑之一。故宫宫殿沿着一条南北向的中轴线排列，前部宫殿造型宏伟壮丽，后部内廷深邃紧凑，自成一体，秩序井然。

北京四合院是中国传统合院式建筑，格局多为一个院子四面建有房屋。它以木构为主体标准结构，重量轻，整体建筑色调灰青。

徽派民居是中国古代社会后期成熟的一大古建流派，布局多为多进院落式。木质结构，以木梁承重，以砖、石、土砌隔断，青瓦白墙，屋檐翘角。

木结构建筑之美

让我们一起了解一下中国古代的木结构建筑之美吧！

屋顶

《诗经》中有这样的句子，“如鸟斯革”“如翚（huī）斯飞”，形容的就是屋顶像鸟的翅膀一样舒展。在我国古代，历代匠师不畏繁难，集中构造优美的屋顶！

屋身

即使建筑物外表魁梧，屋身正面仍多为并立的木质楹柱与精致的窗户相间而成，鲜用墙壁，给人以轻盈玲珑之感。较之同样高大雄伟的西方垒石建筑，状貌大不相同。

梁栋彩绘

中国古代建筑物色调以蓝、绿、红三色为主，间以墨、白、黄。虽然颜色多，但主要用在有节制的点缀，气象庄严。

省力又好用

木头是人类使用最早而且是最基本的建筑材料，具有相较于其他建筑材料不可替代的优越性能。

作为建筑材料，木材有以下优点。

首先，木头从取材、运输到加工各过程都较为方便。

其次，木头具有比较好的抗震性，比如有些建筑在地震时出现了“墙倒屋不塌”的现象。

再者，具有多孔的结构特征，有良好的保温、隔热和吸声功能。

最后，木头上的年轮和髓线漂亮又独特，而且易于着色和涂漆，能起到装饰作用。

中国古代的木结构建筑充分发挥了木材的优越性能，展现了古人的智慧。

古人是怎么做到“墙倒屋不塌”的呢？

原理其实很简单，墙壁不承担房屋的重量，更多是作为隔断。建筑采用梁柱结构，由三个部分组成：承担重荷的立柱，连接立柱的梁、枋和横梁之上的檩、椽等构造。

承受弯曲载荷的梁、檩、椽等构件合理利用了木材横向抗弯能力强的特性，而承受压缩载荷的各种柱子，则合理利用了木材纵向抗压能力强的特性。连接各个构件的榫卯结构也保证了建筑物的刚度协调，起到了抗震作用。

“大国工匠”喻皓

根据《梦溪笔谈·技艺·卷十八》记载，喻皓曾参与建筑杭州梵天寺木塔。

当时，五代吴越国钱氏统治两浙地区，要在梵天寺修建一座木塔。建了两三层后，钱俶觉得塔不稳当、晃动。建塔的匠人本以为盖上瓦就可以解决这个问题，没想到盖了瓦还是一样晃动。匠人不知道该怎么办了，于是通过喻皓的妻子向喻皓打听晃动的原因和解决办法。匠人按照喻皓说的方法去做，果然木塔不晃动了。

我们去杭州梵天寺看看这座古塔吧！

梵天寺木塔现在已不存在了，只留下了两座经幢。

我们可以去参观应县木塔，它是早期木塔的代表，梵天寺木塔和它的结构有相似之处。

苏博士小课堂

应县木塔，位于山西省朔州市应县城西北佛宫寺内，是世界现存最高、最古老的木结构建筑。它与巴黎埃菲尔铁塔、意大利比萨斜塔并称为世界三大奇塔。

应县木塔全塔为纯木结构，平面呈八角形，塔的外观看起来是五层六檐，但实际上从二层至五层每层下面都藏有一个暗层，实际为九层。

它的每层都用梁、枋、斗拱组成平面网架，来加强它的稳固性，这与喻皓提出加强梵天寺木塔稳定性的方法有类似之处。

应县木塔建成已近千年，其间经历过地震、战争等，但仍巍然屹立。

开宝寺的斜塔

在解决了杭州梵天寺木塔晃动的难题后，喻皓名声大振。后来，他设计修建了开封开宝寺塔。这座塔始建于太平兴国七年（982年），花了8年左右的时间才建成！

根据《归田录》等书记载，喻皓建塔时考虑到了当地风向、水文等因素的影响，使开宝寺塔塔身略微向西北倾斜。

我去过这座塔！但是印象中不是木塔，而是琉璃砖塔。

庆历四年（1044年）的一场大雷导致木塔起火焚毁，我们现在看到的是皇祐元年（1049年）新建的。当时宋仁宗另选开宝寺东院上方院址，在夷山上重建了一座八角十三层的仿木结构琉璃塔，即现存的开封祐国寺塔。这座塔是现存最早、最高的琉璃砖塔！

摩天大楼拔地而起

建筑是每个时代社会需求的产物，其形式特征深受社会变迁的影响，随人们的价值观念、生活方式的改变而改变，并且反映着人们的审美意识和追求。

现代摩天大楼的形状为简单的立方体，结构多为钢铁框架支撑和轻盈的玻璃外墙，以便于标准化、批量化地生产材料，节约成本，提升建设效率。

由于城市人口增加和集聚，为了节约用地，建筑大多建得很高，外部造型以简洁大方为主。当代建筑强调建筑师研究和解决建筑的实用功能和经济问题。

工业化发展对建筑美学的影响较大。如多使用钢筋混凝土作为建筑的主要材料，室内装饰多用不锈钢、铝塑板或合金材料等。

百步穿杨的弓

慧眼识良弓

弓是我国历史上长期使用的主要远射兵器，即使在火药出现后的热兵器时期，弓箭也发挥着不可替代的作用。

但是做出一把好弓并不容易，那么什么样的弓能称得上一把好弓呢？

要射得远、射得准，而且容易拉开！

要轻，要有劲！

我在《梦溪笔谈·技艺·卷十八》中从材料和工艺方面评价了弓的“六善”（六个优点）。

沈括科普时间

做一把好弓

沈括在《梦溪笔谈》中概括了制作好弓的要点，基本都被验证是符合现代力学原理的。这一套完整的造弓理论对后代兵器制造具有指导意义。

首先，在材料选择上，要选择质量轻而强度高的材料。弓体结构要保持简约而轻巧。

当然，弓体是否端正不歪斜，是由木材决定的。判断木材是否合适是看它的纹理，如果纹理不经校正就是直的，那么开弓时就不会偏。

其次，在制作工艺上，筋和木材的处理有讲究。

筋

要先晒干，如一尺（约33厘米）长的生筋要晒干至只有原来的一半长度，再用胶液多次浸泡、梳直，使它不再伸长变松弛。

木材

需要反复揉制，使它承受反方向的作用力，然后在上面粘上角和筋。

以上的制作工艺，都是对材料施加预应力的作用，让他们产生抗拉力，这是符合现代结构力学原理的。

再者，弓节（弓臂上安装的衬木）的长短要适当。一般弓节短小就容易拉开，但是弹力弱，拉满也显得没有力量；弓节长的话，弓就坚硬，但是难以拉开。只有弓节长短适当，才能既容易拉开又有弹力，而且弦声清脆坚实。

最后，木材上涂的胶要薄。弓是否受天气影响和是否耐用，直接与胶相关。胶水涂得过厚，就会导致第一次射或是天冷的时候，弓硬得难以拉开，使用时间长了或者天热的时候，弓力极弱甚至不能发箭。弓的强弱靠的是筋而不是胶，薄胶能使弓保持强劲，而且寒暑天力道一致。

兵家利器——神臂弓