深度科普｜中国古建筑为什么这么好看？

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中国古建筑的高颜值，
至少有一半以上
来源于高高翘起的屋檐。
飞檐翘角，檐牙高啄，
整栋建筑的颜值和气势瞬间就出来了！




但大家想过没有，
屋檐在为什么能够克服地心引力
凭空翘那么高？
到底是什么在支撑着它？
是天地正气吗？
每当被要求形容中国古建筑的时候，
100个人里有101个都会提到一个词
——飞檐斗拱。
答案就藏在这个词里，
没错，就是斗栱（同斗拱）了！
“人间四月天”林徽因先生曾说，
如果没有斗栱“尽错综之美，穷技巧之变”，就没有中国建筑的飞檐翘角，就没有中国建筑的飞动之美，就没有中国建筑“所谓增一分则太长、减一分则太短的玄妙”。
斗栱是什么？全世界都知道，
中国古代建筑是典型的木结构建筑。
但所谓木结构，
并不代表整栋房子都是用木头盖的，
而是木头构成了支撑房子的所有承重构件。
简单一点说就是，
房子的骨架是木质的。

在这种木结构建筑中，
承重的不是墙，
（墙的作用大概只是遮风挡雨）
而是一根根粗大的、
从地面一直连接到屋顶的柱子，
专业名词叫做立柱。
只要这些立柱不倒，
古代建筑就能做到“墙倒而屋不塌”。


但问题是，柱子再粗，
跟屋顶的接触面积也有限。
而物理学知识告诉我们，
压力不变，受力面积越小，压强越大。
在屋顶重量已经确定的情况下，
想要把压力更均匀地传递、分布到立柱上，
就得想办法扩大它的受力面积。
于是，在屋顶和立柱之间，
就出现了一种层层叠叠、
像漏一样上大下小的过渡结构——斗栱，
也叫枓栱、斗科、铺作……

佛光寺东大殿 唐

山西平遥镇国寺 五代

山西万荣县飞云楼 元明
斗栱是怎么工作的？通过上面的图片不难看出，
斗栱的结构极其复杂。
事实上也确实如此，
别的不说，
只是每个部位的名称就能绕晕你。
不信你品


看不懂也没关系，
宝哥哥为大家准备了简化版本。
斗栱的结构包括：
斗、栱、升、翘、昂。
其中斗是状似量米用的“斗”的方形木块，
栱则是弓状的矩形木块。
而升是斗的一种，
是介于上下两层拱之间的斗。
翘和昂又是栱的一种，
当栱和建筑物表面平行的时候叫栱，
和建筑物表面垂直的时候叫做翘，
如果翘的一端特别加长、斜向下垂，
就又变成了昂。


所以说，
斗拱其实只有两种最基本的组织结构
——斗和栱。
无论多么复杂的斗栱结构，
都是斗和栱不同形式的排列组合而已。
斗上叠栱，栱上叠斗，斗上再叠栱......
重复交叠，千篇一律却又千变万化。
“斗栱”的名字正是由此而来。

由于斗和栱之间采用榫卯连接，
各部件之间留有缝隙，
相当于在屋顶和立柱之间增加了一层弹簧，
能够非常显著的抵抗地震。
在2017年故宫模型的抗震实验中，
故宫模型承受住了10.1 级的超强地震，
在相当于两百万吨TNT炸药爆炸产生的能量中，
依然屹立不倒。
不过，如此显著的防震效果，
并不是斗栱最主要的作用。
斗栱最经典的运用，
就像我们开头提到的那样，
是解决古建筑出檐（屋檐伸出梁架）的问题。
屋檐下层层叠叠的斗栱，
让立柱的支撑力能够不断向外延伸，
从而使屋檐远远伸出、高高翘起，
不仅给古代建筑物带来了高颜值，
也能扩大室内采光，
保护立柱和墙体不受雨水侵蚀。

山西平遥镇国寺 五代 出檐达到2.94米
认识斗栱有什么用？屋檐下的斗栱，
根据其所在位置不同可以分为三种。
在立柱上方的叫柱头斗栱，
在转角处的叫转角斗栱，
在两根立柱中间的叫补间斗栱。

山西应县木塔 辽金
问题来了
认识这些斗栱有什么用呢？
作用可大了！
梁思成曾经说过：
“中国各代建筑不同之特征，
在斗栱之构造，大小，及权衡上最为显著。”
简而言之，
斗拱是判断建筑年代的重要特征。
斗栱建筑最早出现在战国时期，
到唐朝时，应用已经十分成熟。
在唐代之后的一千多年时间里，
斗栱的发展主要呈现出两个特征：
1、斗栱的体型越来越小。
2、斗栱的力学结构作用逐渐减弱，装饰性和象征性越来越强。
首先来说第一点，
唐宋时期斗栱的体型十分巨大，
整个高度能占到立柱高度的1/4—1/2。
但到了明清时期，
斗栱就明显变得矮小了许多，
和立柱的高度比例大概只有1/9—1/5。
明清时期等级最高的建筑太和殿，
立柱高度为7.2米，斗栱高度只有0.78米，
几乎只有立柱高度的1/10。
唐宋时期的巨大斗栱

佛光寺东大殿 唐

林徽因考察正定开元寺钟楼 唐（明清重修）
此外，随着建筑技术的提升，
房屋构架的整体性得到了加强，
尤其清朝时，
开始大量使用砖墙来代替泥土建房，
斗栱的力学作用不再那么无可替代。
但与此同时，人们又仍然想要保留
斗栱那种层层叠叠的结构美，
于是，实际功能减弱的斗栱不仅没有消失，
反而作为一种装饰用的构件，
得到了极大的发展。

请注意屋檐下密密麻麻的斗栱
最为明显的就是补间斗栱数量的变化。
作为两个立柱之间的斗栱，
补间斗栱基本不起力学作用，
纯粹就是一种装饰品。
隋唐以前的建筑基本没有补间斗拱，
唐宋时期，补间斗拱最多只有2组，
而到了明清时期，
补间斗拱的数量一下增加到了4—8组。

山西晋祠圣母殿 宋

天津蓟县独乐寺观音阁 辽

故宫太和殿
虽然单个斗栱的体型变小了，
但一整排密密麻麻、整整齐齐排列在一起
反而增加了一种仪式感。
明清时期，
一般民用建筑禁止使用斗栱，
只有宫殿、庙宇等皇家或宗教建筑才能使用，
且斗拱越多，表明建筑的等级越高。
斗栱，从一种至关重要的功能部件，
变成了衡量建筑等级标准的装饰品。