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隋唐五代科技史之隋唐五代的建筑技术

时间:2024-07-05访问:11来源:历史铺

隋唐五代的建筑技术
  在中国古代建筑史上,隋唐五代以其大量的建筑遗迹和出色的建筑技术而著称于世。其中,隋代采用的 坦弧石拱 的建桥技术,隋唐城市建筑的整体规划设计和木结构为主体的建筑体系,以及砖石结构等先进技术的广泛应用,创造出许多惊世骇俗的杰作,并以其特有的技术风格,谱写了中国古代建筑史上的重要篇章。从而确立了这一富有民族特色的建筑思想体系和技术规范体系的历史地位。
  (一) 坦弧石拱桥 的杰作
  赵州桥又称安济桥,是我国现存最古老的石桥,也是世界上现存最古老、跨径最大的敞肩坦弧石拱桥。它坐落在河北省石家庄东南赵县城南5里的洨河上。赵州桥由隋代著名工匠李春(生卒年月不详)等人建造。始于隋开皇十五年(公元595年),至大业元年(公元605年)建成。唐玄宗时,中书令张嘉贞撰写的《石桥铭序》记载: 赵州洨河石桥,隋匠李春之迹也,制造奇特,人不知其所以为。 由于认识水平的制约,古人只能仿其形制建造石桥,但难以深知赵州桥的奥妙所在,所以都达不到赵州桥的水准。直到1933年,著名建筑学家梁思成先生对赵州桥进行了实地考察,才揭开了这座古桥的秘密。1953年至1958年,专业技术人员大规模地进行了勘查和发掘,赵州桥的千古之谜终于被彻底揭开,它在桥梁形制、确定桥址、材料选择、力学性能等方面达到的高度水平,及其整体的设计能力,在桥梁建筑史上至今仍占有突出的地位。
  1。桥型与桥址的科学构思赵州桥为单孔圆弧石桥,南北向;总长50。83米,宽9。6米;桥拱净跨37。02米,拱矢净高7。23米,拱矢和跨度之间的 矢跨比 为五分之一左右,即1:5。12;因此桥高比拱弧的半径小得多,整个桥身只是圆弧的一部分;所以称之为单跨坦弧。这种结构使桥面比较平缓,便于车辆和行人的通行。
  因为该桥的巨型跨度在桥梁建筑史上独树一帜,所以在古代居于领先地位。
  桥型的设计不能脱离桥址的自然地理条件,赵州桥则是两者的完美结合。赵县是隋代南北交通大道上的重要县邑,当时叫栾州,号称 四通之域.它北接涿郡(今河北涿州),南达皇都洛阳。一路上车来人行,运输繁忙。
  然而大道被水量丰富、船运频繁的浐水截断。只有建造一座桥梁,才能确保水陆交通畅行无阻。桥梁建筑一般选在河床稳定的地方,而浐水是一条山区径流性河道,水位落差可达7至8米。所以,桥址选在浐水中下游的赵县一带,这里河床顺直且较为稳定。事实证明,李春等人当年的选择是非常精明的。千余年来,这段河道基本未动,河床淤积也不多。经1953年修缮时证实,失落河底的拱石仅在河床下一米,可见桥的建设者们在选择桥址时,就充分考虑了水文、地质的情况,以保证水陆交通运输的需要。这是拱桥千年不败、巍然屹立的重要原因之一。
  浐水发源于山西太行山区,每逢夏秋时节, 大雨时行,伏水迅发,建瓴而下,势不可遏。 在这样的河道上,如果建造10米以内的多跨木梁桥或多跨石梁桥,既难以满足水上航运的需要,又对排水泄洪不利。因此,李春等匠师作了充分的比较和精心的构思之后,才确定了建造前所未有的大跨单孔石拱桥的方案。浐水流经栾州地段,两岸地势平坦,要建造一个近40米的石拱桥,就必须突破传统的建造形式。如采用常见的半圆形拱弧,会使桥高增至20米以上,桥高坡陡致使车马行人难以通过,而且桥梁自身的重量也成倍增加,河床的冲击性亚粘土层也无法承受。为了降低桥面坡度,减轻桥梁自重,只有另辟新型而创建圆弧形敞肩拱桥。所谓圆弧形拱,就是桥高小于拱弧的半径,整个桥身只是圆弧的一部分,易于形成敞肩,所以能降低坡度,减少重量。此外,李春等匠师采用低的拱脚位置和减少拱顶填充土石的方法。
  由于拱顶回填土石的厚度仅有30厘米厚,也就减轻了桥梁的自重;由于采用了最低的拱脚位置,致使桥梁的纵向坡度降为6。5%左右,即前进100米,只升高6。5米,这就大大方便了水陆交通运输。
  石拱桥的主要受力构件是拱券,而拱券的拱脚处比拱顶的承受力要大得多;因此,桥梁设计建造者们从纵向、横向两个方面加大了拱脚的受力面积。
  沿着纵向,在拱背两则平铺一层护拱石,靠拱脚处约30厘米厚,向拱顶部分逐渐变薄,最顶部的护拱石仅有16厘米厚。在横向上,做成拱顶窄于拱脚券石,以利于拱券的横向稳定。
  赵州桥的另一项成就,是在大拱券的两肩上各建两个小券,打破了拱肩实填沙石的传统建筑形式。这种结构与实腹拱肩结构相比,具有小孔洞辅助排泄洪水、增加汛期桥下过水流量的优点。按照孔洞的截面计算,4个小孔洞可增加流水面积16。5%,而且还减轻了桥基负载,增加了桥体的安全性。
  2。安济桥的力学性能安济桥不但以桥型与桥址的科学构思著称于世,而且它的成就还丰富了结构力学的理论。一般说来,桥的拱石具有极高的抗压强度,但是抗拉强度却非常低。因此,许多石拱桥往往因受拉开裂或折断而遭致破坏。运用现代力学原理对安济桥进行计算和分析,由于它采用了扁平的圆弧,并且在圆弧上开设4个小拱,又在拱顶上采用30厘米厚的薄填石,就使拱券的中心线,即拱轴线和恒载压力线十分接近,使拱券各个横截面上均匀承载,而受到的拉力则极小。这样,就大大提高了拱券的承受能力和稳定性。
  对于安济桥的力学性能,民间还流传着这样一个故事。鲁般(班)与妹妹鲁姜商定,在一夜之间各自建一座石桥。赵县城西门外清水河上有座永通桥,为金明昌年间(1190- 1195年)赵人■钱所建,其造型、结构及艺术风格与赵州大石桥十分相似,后世称之为 小石桥.神话中鲁姜建造的小石桥就是永通桥。由于妹妹的技艺不如哥哥,黎明前大石桥已接近完工,而鲁姜的小石桥还相差很多,眼看就要输给哥哥,妹妹十分焦急。这时,诸天神路过此地,察知情由,便请来张果老和柴王爷牵制鲁般(班)。张果老骑着驴,柴王爷推起车,二人来到大石桥上。他们施法搬来五岳名山,褡裢里还装着太阳、月亮、星星,把大石桥压得摇摇欲坠。鲁般(班)见状,急忙跳入水中,双手用力把桥托住,保住了大桥,桥上便留下了驴蹄印,车道沟和手印等 仙迹.此时,小石桥已造好,而且完美无缺,妹妹获胜。类似这样的神话故事,在古籍中也有记载,如元代初年的《湖海新闻夷坚续志》后集《鲁般造石桥》,就有 桥上则有张神所乘驴之头尾及四足痕,桥下则有鲁般两手痕 的记载。楼钥在南宋乾道五年(公元1169年)撰写的《北行日录》中,记述了他陪同汪大猷出使金国北上路过安济桥,亲眼见到 桥上片石有张果老驴迹四.清同治年间所绘的《赵州石桥神话传说图》,图上关帝阁上题有 古迹仙踪 四字。
  用现代力学的观点来分析 仙迹 颇与力学原理相合。对并列砌券法砌筑的石拱桥来讲,重车靠桥边通过时,对桥的安全十分不利,而桥面上的驴蹄印、车道沟、膝印等 仙迹 均在桥面东侧1/3部位。明代翟汝孝在《重修大石仙桥记》中称:仙迹是行车外缘的界限,车辆应在桥的中央通行。东侧桥下手印部位,是受力最大部位的标记,用 手 托住对桥的安全有利。
  这些 仙迹 时时提醒人们,万一石桥出现裂痕,造成损坏时,可在手印部位用木架支撑,以便于维修,确保大石桥安全。这个古老的神话传说充分说明了隋代的鲁般(班)——能工巧匠李春已经对建筑力学有了一定的理解,并能够成功地加以运用,从而为桥梁建筑结构力学的发展作出了伟大的贡献。
  3。科学选料与精心施工安济桥这一土木建筑史上划时代的伟大工程,千百年来雄姿不减,是与其精心施工、科学选料分不开的。唐朝张   在《朝野佥载》中描绘说: 赵州石桥甚工,磨砻密致如削焉,望之如初月出云,长虹饮涧。上有勾栏,皆石也,并为石狮子。龙朔年中(公元661- 663年)高丽谍者盗二狮子去,后复募匠修之,莫能相类者。 足以说明安济桥的施工技术之精湛。
  安济桥的建设者们在拱券砌筑方面,继承了汉代以来造墓拱、桥拱的传统砌筑方法,并进行了创新,采用并列砌券法,即将大拱券和肩上的小拱券均 化整为零 ,桥的纵向分为28券,逐一砌筑合拢。每个大拱券由43块重约一吨的拱石组成,拱石厚度为1。03米,长度为0。7米到1。09米左右,以满足砌筑设计所要求的圆弧拱状;拱石宽为0。25米到0。4米,每块宽度不等,以便于砌成拱顶狭拱底宽的大拱券。在主拱券的上面,伏有变厚度护拱石,在空腹段,用护拱石满铺;实腹段则仅镶于桥宽的两侧,拱券外形似变截面拱。令人惊奇的是,拱石各面均凿有斜纹,相当细密,提高了拱石之间的抗剪力,加强了拱石间的结合;而且在拱石纵向间安放了一对腰铁,使每个拱券形成为坚实的整体。即使将拱券单个取下,也不会像一般石拱桥的拱券那样,成为一堆散了架的拱石。
  安济桥所选用的材料也很精到合理。造桥所用的石料,是由距安济桥30至60公里的元氏、赞皇、获鹿等县开采的。利用严冬季节,用浇水法建成冰道,使石料沿冰道滑动运到桥头。石质为青白色石灰岩。1955年对安济桥进行修缮时,对这种石料进行了测试,其抗压强度每平方厘米平均为1000公斤,容重为每立方米2。85吨,而且耐寒耐热性好,冻融10次无裂纹。
  此外,还合理采用了其它的材料和技术。如拱石间全部用白灰或泥浆砌筑,浆极薄,提高了拱券的抗压强度;利用当时冶铁技术和铁制工具,在主拱跨中的拱背上均匀安有5道铁栏杆,4个小拱顶也各安1根。铁栏杆两端有半圆球头,伸在拱石外,借助拉力与剪力使拱券形成一个整体。合适的材料加上精心的设计与处理,大大地加强了桥的牢固性,使安济桥这一桥梁建筑的瑰宝得以完整地保留下来。
  4。造桥技术对中外的影响李春开辟敞肩圆弧石拱桥的先河,对中外建桥技术产生了巨大的影响。
  受到了历代中外名人、学者的赞美。唐玄宗时中书令张嘉贞的《安济桥铭》盛赞: 赵州洨河石桥,隋匠李春之迹也,制造奇特,人不知其所以为。试观乎用石之妙,楞平碪斫,方版促郁,缄穹窿崇,豁然无楹,吁可怪也!又详乎叉插骈坒,磨砻致密,千百象一。仍糊灰莹,腰铁■蹙。两涯嵌四穴,盖以杀怒水荡突,虽怀山而固护焉。非夫深智远虑,莫能创是。 唐张   在桥铭中曰: 郡南石桥者,天下之雄胜,乃揆厥绩,度厥功,皆合于自然。 元代的刘百熙行至安济桥后,久久不愿离去,并赋诗一首:谁知千古娲皇石,解补人间地不平;半夜移来山鬼泣,一虹横绝海神惊。水从碧玉环中过,人在苍龙背上行;日暮凭栏望河朔,不须击揖壮心生。
  其它诸如 长虹上碧天 、 虹腰千丈驾云间 、 飞楹自夺天工巧,有窍能分地景幽 的赞美佳句不胜枚举。
  安济桥不仅在国内享有盛名,在国外也产生巨大反响。知名学者、中国科技史专家、英国的李约瑟教授,在《中国科学技术史》中评价:李春建成安济桥后, 显然建成了一个学派和风格,并延续了数世纪之久 ; 弓形拱是从中国传到欧洲去的发明之一。 1321年至1339年,法国人才建成赛兰特(Pont  de  Ceret)敞肩拱桥,但这座桥的大拱接近半圆,净跨45。5米,超过了安济桥,而桥宽仅3。9米,不及安济桥宽的一半。安济桥跨径记录,在世界上保持了730多年。真正的敞肩圆弧拱,在西方直到19世纪才出现,系法国工程师保尔于1809 -1903年第一次用于阿道尔夫(PontAdolphe)桥。
  李约瑟教授还说过: 这些桥使我们认为在全世界没有比中国人更好的工匠了。 美国建筑专家伊丽莎白?莫克在他出版的《桥梁建筑艺术》一书中称赞安济桥 结构如此合乎逻辑和美丽,使大部西方古桥,在对照之下,显得笨重和不明确。 1300多年来,该桥经历了洪水、地震等自然灾害的袭击,和频繁使用的考验,至今依然完整壮丽,保持着古老苍劲的雄姿,正如《赵州志》中所称: 奇巧固护,甲于天下 ,赵州安济桥将永远向世界显示出我国古代桥梁建筑技术上所取得的辉煌成就。
  (二)城市建筑及整体规划设计技术的形成
  隋唐五代的城市建设取得了举世瞩目的辉煌成就,建成了当时世界上最繁华的大都城——隋大兴城- 唐长安城,充分地表现出当时城市建筑技术的进步和整体规划设计技术的形成。
  1。隋代著名建筑家——宇文恺宇文恺(公元555- 612年),字安乐,朔方夏州(治所在今陕西省靖边县)人,官至太子左庶子,隋代著名建筑家。他曾从事过水利、桥梁、长城等建筑工程,发明了观风行殿。据《中国通史简编》记载,此殿离合便利,下设车轮,行车可携带,合并成一大殿,能容纳数百人。但最为突出的成就是隋都大兴城的兴建。开皇二年(公元582年),隋文帝杨坚令他负责规划设计和督造新都城。他在规划建造大兴新都前,遍访了北魏都城洛阳、曹魏都城邺城,从中吸取城市建设的经验。经过考查,他认为汉长安城凋残日久 , 旧经丧乱 ,加之水皆咸卤,不甚宜人,水量不足,在建新都时应引为借鉴。因此,他突破了旧城市建设思想的束缚,充分考虑自然条件和经济因素的影响,结合城址龙首原一带的地形特点,对城市建设进行了周密的规划设计。采用先建城墙、再辟道路、修建坊里的施工程序,使新都在总体上气势恢宏、布局整齐;又充分利用了地形的变化,使建筑高低错落,参差有秩,独具特色。充分反映出宇文恺的杰出设计才能。
  此外,隋唐时代与长安齐名的名都洛阳也凝聚着宇文恺的心血。洛阳因其地形险要、气候温和、土地肥沃,物产丰富等原因,从东周起,先后有9个朝代在此建都,有 九朝名都 美称。隋炀帝登基后,就把洛阳改为首都,将西安作为陪都。为此,隋炀帝派宇文恺到洛阳设计建造新都。宇文恺在洛阳城内先后建天经宫、筑西苑、挖龙鳞渠,修十六院,堂殿楼观,穷极华丽。
  他修建的东都洛阳极为壮观。宇文恺以他杰出的建筑才华和整体设计规划的思想,在我国古代建筑史上写下了光辉的一页。
  2。隋唐长安城整体规划设计及建筑技术的进步隋、唐统一中国后,为满足统治者的需要,动用了巨大的财力和物力修皇城、建行宫、立楼台亭榭,大兴土木。
  秦朝国都建在咸阳,其地处关中平原、渭水北岸西;后又将都城建于渭水南岸长安。隋文帝统治中国后,命令当时著名建筑家宇文恺负责规划、设计、督造新都宫城。该工程始建于开皇二年(公元582年)6月,第二年隋文帝杨坚迁入宫城,并将新都定名为大兴城。大兴城规模之大前所未有,面积达83平方公里。
  在公元7世纪到9世纪的300年间,长安曾以世界性的贸易、文化交流中心闻名遐迩,并且以其宏大的规模和严谨的规划著称于世。
  长安城位于关中平原,今西安市的所在地。它北临洨河、渭河,西有沣河、黑水,南有浐水、漓水,东依灞、■二河,称八水绕长安。南面与终南山相对,可谓气候适宜,物产丰富、风景宜人。长安城的前身是隋朝的大兴城,由于隋朝统治很短,被唐朝取代后,唐朝统治者则以隋大兴城为都,并更名为长安城。
  唐代定都长安后,城市的规划和布局承袭了隋大兴城原有的建筑特色,同时又根据经济的发展及城市管理的需要,进行了扩建和改造。长安城的建设者们,在城市的建设和改造过程中,既充分考虑到城市建设的地形和管理、经济、文化生活以及交通、水源、城市园林建设等多方面因素,又依据封建社会高层统治者的需要和首都所面临的各种问题,进行了全面的、科学的规划和全方位的周密布局,将长安城分成 宫城 、 皇城 和 罗城 三大部分进行建设和改造。使之成为当时世界上功能齐全、建筑物最雄伟、城建规模最大、最具管理水平的国际大都市,在城市建筑发展史上写下了光辉的篇章。
  (1)按功能规划建造宫城、皇城和罗城为满足帝王统治的需要,长安城的设计者首先考虑修建了皇帝的居住地——宫城。设计者将其布置在长安城中央的最北面。宫城南北长1492米,东西宽2820米,周长8。6公里,城墙高11米多。宫城按其需要又用宫墙分隔成三个部分。西面是 掖庭宫 ,是嫔妃居住和宫女们学习技艺的地方。东部建 东宫 ,供太子居住,办理政务。中部为大内,又叫西内,隋唐时命名为大兴宫和太极宫。太极宫共由16个大殿组成,为唐太宗李世民起居和朝见文武百官的场所。每逢国家庆典或重大节日时,皇帝就登上太极宫南面的承天门号令全国。唐代时又陆续扩建了大明宫和兴庆宫两处宫殿,被人们总称为 三内.唐大明宫始建于公元634年。鉴于宫城所处的地势较低,而且比较潮湿,因此,唐太宗李世民命人在宫城东北角龙首原上兴建永安宫,供唐高祖李渊居住,第二年改名为大明宫。此后唐高宗李治又进行了大规模的改建,其规模远远超过太极宫。李治以后的历代皇帝大部分在此听政。
  大明宫由30多座宫殿组成,含元殿为正殿,供国家举行大典时使用,北面的宣政殿、紫宸殿是当朝听政的场所,麟德殿、延英殿则用来宴请百官,接见使节等。在这些宫殿中以麟德殿规模最为宏大。该殿南北长130多米,东西宽70多米,建筑面积达8000多平方米,这是已知的我国古代最大的单栋建筑,而且造型独特,格局新颖,其气魄之大远远超过北京故宫的 前三殿 ,是唐代宫殿建筑的优秀代表作。
  兴庆宫地处城东,又称之为 南内 , 三内 之中,南内占地最少,但仍有2000亩之多。唐玄宗李隆基做晋王时,曾在兴庆坊居住;登基后,于开元二年(公元714年)兴建此宫,开元十四年进行了扩建,直到开元十六年建成。此后,唐玄宗在这里起居、听政。兴庆宫是一座园林式的宫庭建筑群,宫内建有兴庆殿、南薰殿、长庆殿、花萼杨辉楼、沉香亭等建筑。这些装饰豪华富丽的楼台亭阁与宫内湖水相映成辉,加之园内名花荟萃、婀娜多姿的垂柳、岁寒不雕的苍松翠柏,使兴庆宫成为一座具有高度艺术价值的帝王宫苑。
  皇城是长安城又一重要组成部分,它是中央官署的所在地。
  皇城亦称子城,位于宫城南面,占地面积和宫城相似,东西宽2820米,南北长1843米,周长9公里左右。皇城南面正中设朱雀门,东有安上门,西是含光门;城东设有延禧门和景风门;城西有安福门和顺义门。东西两面城门彼此对称。皇城内街道整齐,南、北向5条街,东西向7条路。皇城与宫城中间辟有东西走向的大街,称为横街。据史册记载,横街街宽300步(合441米),是长安城内最宽的大街,太极宫的承天门临街,因此,又经常在此举行重大庆典,同时还可以供兵士操练,实际上这条大街又是一个能进行各种活动的广场。
  罗城 是唐长安城的外廓城,系百姓居住区。罗城从东、西、南三面将宫城和皇城围在其间。罗城东西宽9721米,南北长8651米,周长36。7公里。周边建有高6米的城墙。外廓城共开12座城门,每面开门三座。依据我国古都规划布局关于中轴对称、方正规划的传统思想,南面的正门设明德门与皇城正门朱雀门和宫城的承天门相对,同在中轴线上。正门的东侧开有启夏门,西侧为安化门;西面三门金光门居中,开远门在北,延平门在南;东三门中间是春明门,北有通化门,南有延兴门;北面三门因中部被宫城所占,所以三门开在中轴线以西的位置上,北面三门中景耀门在中间,光化门在西,芳林门在东。各城门均建有城门楼。除明德门外均设有三个门洞,而明德门为五开洞,十分壮观。当时,出入城门时,要 入由左,出由右.管理有秩。城里南北向11条大街,东西向14条大街,纵横交错,形成网格布局,将罗城之内划分为110个街坊(隋代时称 里 )。其中,长安城里的两个商业区——东、西两市共占4坊之地,另外由于城东南角的一坊划入曲江池风景区,实际上有109个里坊。各坊都修有坊墙,坊墙大约高3米,各坊都形成独立的体系,好似一个个小城。里坊主要是居民的住宅,据宋代的《长安志》载,城里共有居民8万户。坊里开设有商业店铺及手工业作坊。
  长安城的这种整齐划一的格局,被当时的诗人白居易生动地描述为 百千家似围棋局,十二街如种菜畦。 在城市建设中,长安城的设计建造者依据地形地貌将宫城建在地势较高的北部,而在相毗邻的南面布置皇城,在宫城、皇城的周围修建外廓城作为居住区和商业市场,不但突出了城市的主要建筑,而且也有利于朝廷、官府机构处理朝政、办理公务。同时,又用多重城墙和严密规整的街坊,将皇室、官宦、贵族、平民等不同阶层分隔开来,从根本上改变了汉代长安城民居、宫室相混杂的状况。这种布局手法突出了封建统治权力中心的地位,对我国后来的都市建设规划有着重大的影响。
  (2)设置东市、西市,繁荣城市经济为繁荣城市经济,城市建设者们在长安城规划建设了两个商业区,即东市和西市。隋代时把东市叫 都会市 ,西市称为 利人市.两市地处皇城东南和西南,各占地两坊,位置东西对称。市内的井字形街道将市场分割成9个区域。这里既是长安城的经济活动中心,又是国内外最大的手工业和商业贸易集散地。
  据发掘考证,两市南北长各1000多米,东西宽900米,井字街的中央部分设有 市 、 署 、 平准局 ,是市场管理和税收机构。沿街店铺林立,从事绢丝、珠宝、服装、称量器皿等220行,千余肆邸,商贾云集。皇亲贵族常光顾于东市,日本高僧圆仁在他的《入唐求法巡礼记》中记载,会昌三年(公元843年)6月27日, 夜三更东市失火,烧东市曹门以西二十四行,四千四百余家,官私财物、金银绢药总烧尽.可见东市商家之多、经济繁荣之盛况。
  西市则有 衣肆 、 坟典肆 、 药材肆 、 麦行 、 绢行 、 帛行 、 秋辔行 以及寄附铺等多种行业。许多外国客商也在此设店经营,大诗人李白曾赋诗曰: 胡姬招素手,延客醉金鳟 ,真实地反映了来自中亚的商人在我国从事国际贸易的活动情况。由此可见西市的商业活动繁荣程度胜过东市。东西两市的设置,基本上满足了长安城市生活的需要,扩大了国际经贸往来,促进了唐代经济的发展。中唐以后,各里坊逐渐开设商行,兴办手工业。如崇仁坊 一街辐辏,逐顷两市、昼夜喧呼,灯火不灭。 整个长安呈现出一派繁荣的景象。
  3。规划严谨、整齐有序的街道建设在城市建设方面,道路建设占有极为重要的地位。长安城的建设者们经过周密的规划,对道路建设进行合理的布局,使长安的街衢整齐,道路宽阔平直,对城市的生活与经济发展起到了重要的作用。
  长安城的 罗城 共有东西走向大街14条,南北向大街11条。道路中最重要的是南北走向的朱雀大街,它南起明德门,向北穿过朱雀门,直通宫城的承天门。因为这条街北起承天门,人们又把它叫 天街.朱雀大街是贯穿都城南北的中轴线上的主干道,其它各条街均以此路为基准进行修建,形成全市性的道路网。皇城内的道路也是如此,南北街5条,东西街7条。
  各坊里也都有一条大街或十字大街,还有按规划修建的纵、横曲巷及顺墙街道。诗人白居易盛赞长安 十二街如种菜畦 的确是当之无愧的。
  街道不仅布局整齐,而且十分宽阔。朱雀大街宽度达150米,可与北京现代的东西长安街相媲美。当皇帝出行时,朱雀大街有数以万计的车马仪仗队通过,盛况空前。其它通往各城门的大街宽度也在百米以上。位于宫城和皇城之间的大街叫横街,以其宽阔而闻名,文献记载横街宽300步,实测宽度220米,是长安城内最宽的大街。这条街还具有广场的功能,当时经常在承天门前举行庆典和军事操练等活动。
  此外,还有供皇帝专用的道路,在东城与城墙之间,平行筑有夹城,把大明宫、兴庆宫和曲江池连接起来,供皇帝出游时使用。
  各大街的两侧都修有排水沟,主要的道路上还建有路拱。经发掘,朱雀大街的排水沟宽3。3米,深度为2。1米。在坊和东、西市的巷道下面也修有砖砌的排水暗沟,并与大道两侧的明沟相通。大街两侧的明沟由于沟宽,因而在交叉路口处都架有桥。这样既解决了长安城的排水问题,又保证了道路的畅通。在排水沟和路的两侧,整齐地植有榆树、槐树、柳树等行道树,形成了美丽、实用的林荫大道,为宏伟的长安城增添了秀丽的色彩。
  4。建设科学的给排水系统在城市建设中,给排水问题是一个非常重要的问题。汉代长安城建在今西安城北5公里的一片高地上,前后历经约100年,才完成了都城的建设。
  隋文帝统一中国后,曾设想利用汉长安城址作为都城,除因该城几经战乱已破败不堪外,另一重要原因是汉长安靠渭水太近,不但易遭水患,而且易受盐鹵侵害,影响水质,造成饮用水源不足。所以在建设新都和扩建长安的过程中,十分重视给排水系统的建设。隋代时,就先后开凿了龙首、永安、清明三条水渠。城东龙首渠将洨河引入城内。龙首渠分为二支。一条经城东春明门往北,通过通化门北面的兴宁坊流入城内,城墙下有一个一米宽的用砖石混合砌筑的涵洞,向西注入兴庆宫的龙池,再向西流入皇城,北折注入太极宫的 山水池 ,然后北流注入 东海.另一支渠由城外北流,经过城的东北隅,折西流入大明宫东苑的 龙首池 ,再流入西内苑,后汇合永安渠,北流入渭河。
  在城南开凿了永安渠,引浐水向北流入城内,经西市东侧入苑,并流注渭河。青明渠则引浐水经安化门向西流入城里,再向北入皇城,进宫城注入南、北、西三海。供应西城与皇城用水。
  唐代天宝元年(公元742年),又在城西引浐水修筑了一条 漕渠 ,自金光门北流入城内,到西市的东街注为潭。通过漕渠可将南山的薪炭、木材等物资运到西市,以满足长安城的需要。
  这些给排水工程,有效地解决了长安城的供水排水问题和航运交通问题,同时也有利于城市的绿化,并形成良好的小气候。诗人王建在《早春五门西望》诗中描写说: 宫松叶叶墙头出,渠柳条条水面齐, 反映了宫城里的松树和永安渠两侧植柳的情况。
  由于使用渠水较为便利,当时不少贵族及官僚商贾之家纷纷引渠水入第,建造私家园林。
  曲江池是隋唐时期有名的风景区,在长安城的东南隅,因低洼处有水,所以林木繁茂、风景优美,汉代称 乐游苑 ,隋代称此为 芙蓉园.因为水道弯曲又被称为 曲江.唐代时又加以疏浚,唐玄宗时开挖了黄渠,将水引入曲江池。曲江池水面南北约1360米,东西约500多米,周长近4公里。康骈《剧谈录》记述唐代曲江池的风景说: 开元中疏凿为妙境,花卉周环,烟水明媚,……江侧菰蒲葱翠,柳荫四合,碧波红蕖,湛然可爱。 曲江一池水给统治阶级带来极为高雅的享受。由此可知,长安水系的发展不仅满足了统治者的需要,在客观上也推动了城市绿化和园林建设。
  隋唐长安城的空间尺度和规模,堪称古代世界第一。因为它是在平地上新建的,使建筑家们能借鉴以往都城建设规划和布局的经验,充分发挥其设计才能,使之成为我国古代都城建筑的典范。它的建设和扩建是经过充分规划和周密计划而完成的;是在充分地分析和预见到封建国家都城所面临的地形、管理、交通、水源、绿化、经济、文化生活等各种问题,加以科学的安排,标志着当时的建筑科学发展到了极高的水平。
  唐长安城建筑宏伟、壮观、,街道整齐,道路宽广砥直,绿树成荫,渠水环流,人丁兴旺,百业俱兴,在世界大都市中独占鳌头,影响波及到其它国家。如日本古都平城京、平安京的建设,就完全模仿唐长安的规划,甚至连朱雀大街,和东、西市的名称都是一样的。长安城已成为城市建设、特别是坊里制城市的典范。
  (三)木结构建筑技术体系的确立
  木结构建筑是我国古代建筑的主体。木结构建筑的主要构件有柱、梁、枋、檩、椽等。各构件之间,采用榫卯联接,具有取材容易、结构简单,施工方便的优点。因此,木结构建筑技术在古代就已被人们广泛地采用了。我国古代许多规模宏大的建筑工程,都采用了这种技术。特别是到了唐代,形成了以木结构建筑技术为中心的建筑技术体系。在现存的唐代木结构建筑中,最具代表性的建筑有五台山南禅寺正殿和佛光寺大殿。
  佛光寺地处山西五台县城东北32公里佛光山腰。寺因势而建,坐东向西,三面环山,唯西向低下而疏豁开朗。寺内殿阁巍峨,建筑高低错落,主从有致。据《古清凉传》记载,寺创建于北魏孝文帝时期(公元471- 499年),隋唐寺院兴盛,名扬长安、敦煌等地,远及日本,《高僧传》、《佛祖统计》、《法苑珠林》等经籍中均有记载。佛光寺的主要建筑原为弥勒大阁,是五台山著名佛寺。唐武宗会昌五年(公元845年)禁止佛教,寺宇被毁。宣宗继位后复兴佛法,重建东大殿。根据殿前石幢刻字与殿内梁架上题记核实证明,现存山腰的东大殿系唐代大中十一年(公元857年)重建。大殿雄伟古朴,居高临下,俯瞰全寺。殿前基址甚高,有片石砌筑,其上筑以台基。殿身面宽7间,进深4间,高约32米,单檐四阿顶形制。殿前檐当中的5间安装有大型板门,在两个尽间及两个后间安装有直棂窗,便于殿内后部采光。大殿采用内外槽结构。即由内外两周柱子组成。一周内柱称为内槽,一周外柱称为外槽。大殿则由30根柱子组成内、外槽平面。内槽空间阔5间,进深2间,空间较大,主要供佛并进行法事活动。大殿的内柱和外柱高度相同,这正是该殿结构上的一个特点。外柱柱头采用枋子相联形成外柱圈,内柱柱头也用枋子相联构成内柱圈;内外柱上又用斗拱梁栿等联系在一起,形成筒形结构,同时,一层层斗拱梁栿组成具有平缓坡度的屋面。
  这种内外槽结构,在一定意义上讲,外槽是内槽的外延,扩大了内槽的面积。
  木构建筑的主要承载件是柱子。佛光寺东殿的22根外檐柱,均向中心稍稍倾斜,在专业上叫 侧脚.外檐柱从明间向两边稍稍抬高,建筑上的术语叫 升起.柱子与各构件的联结以榫卯联结为主。采用 侧脚 和 升起 的办法,可使各木件的榫卯压紧,使建筑物更为牢固。
  此外,柱头部分加工成曲线,不仅便于柱头与斗拱等上部结构联接,又具有良好的装饰性。柱子的下面与覆盆柱础相联。柱基好似一个盆反盖在地上。使柱子上下联成一体,使之显得稳固、挺拔有力。
  在佛光东殿的所有结构中,斗拱构件的作用最为突出。斗拱是我国古代大型木构建筑的重要组成部分,其作用是扩大梁枋和柱头的接触面,加强梁架与柱头的联系。而东殿内柱上用斗拱承托明袱与平   (用木条组成的方格天花)及其上部构件;外檐斗拱主要用在承担屋檐重量。正殿斗拱出四跳,为柱子高度的一半。佛光寺的斗拱雄大,出檐深远,充分说明了唐代已将中国古代建筑所特有的结构,即斗拱结构发展到了非常高的水平。
  佛光寺东大殿的屋架也很有特点,屋架的脊檩下采用叉手支撑,叉手又与平梁相接,构成三角形。承受荷载时叉手受压、平梁受拉。为保持平梁的稳定,在四椽草袱和平梁之间设有托脚。这种屋架结构在古建筑中是少有的。
  而与近代木屋架相似。东殿的屋面高跨比为1∶4,坡度平缓,屋面成缓和的曲线和起翘,整个屋顶匀称、和谐,使整个大殿庄重而沉稳。
  此外,在山西五台县城西南22公里李家庄西侧有一名刹南禅寺,寺坐北向南,有山门、龙王殿、菩萨殿和大佛殿等建筑。该寺创建年代不详。但南禅寺大殿则有据可考。大殿平梁下保留有墨书题记,证明大殿建于唐建中三年(公元782年)。晚唐武宗 会昌灭法 时,佛寺大量被毁,但因南禅寺偏居一隅幸免于难,是我国现存的最古老的唐代木构建筑。大殿面宽进深各3间,单檐歇山式屋顶,殿前有宽敞的月台,柱上装有雄壮的斗拱,承托屋檐;大殿内没有柱子,四椽袱通达前后檐柱之外。梁架的结构很简单,屋顶举折平缓,说明唐朝时木构建筑技术已有很高的水平,而且已普及到偏僻的山村。
  从南禅寺大殿和佛光寺东殿的木构建筑所具有的独特的结构和奇特的造型,可以看出我国唐代的木构建筑技术已十分先进,其结构设计相当科学,既符合建筑力学原理,又充分地表现出它的颇具魅力的装饰性,从而形成和确立了我国木构建筑技术的独特的体系,反映了唐代建筑已达到相当高的水平。
  (四)仓储建筑的技术成就
  仓储建筑在隋唐时期的建筑领域里占有十分重要的地位。唐朝初期,由于关中地狭人稠,所产的粮食难于满足朝廷的需要。因此,都城所需的粮食物资,主要依靠农业比较发达的黄河下游、江淮流域和河北平原供应。在当时的历史条件下,这些粮食主要靠漕运西调。当时,李唐朝廷明确规定:洛阳以东地区的租米、经江、淮、运河、黄河,先运到含嘉仓集中,然后陆运至陕州,再经黄河、渭水漕运到长安。因此,用于储运粮食、物资的仓库应运而生,并得到长足的发展。在这些粮仓中,以洛阳的含嘉仓为全国之最。
  据史料记载,天宝八年(公元749年)全国主要粮仓共储粮1260万石,仅含嘉仓就储有580多万石,约占1/2,可见含嘉仓是唐朝官仓中规模最大、地位最为重要的一座大型粮仓。1971年我国考古工作者对含嘉仓遗址进行了发掘考证。最后查明,含嘉仓建在今洛阳老城区的北侧,东西长约600余米,南北长约700余米。仓库区内的粮窖东西成行,密集排列达40O个之多。粮窖的口径大小不一,口径大的为18。5米,小的也有8米,最深的距地表约12米。大窖可贮粮一万数千石,小窖可藏粮数千石(唐代每石约等于六十公斤)。在发掘考察时还发现了十多块 刻铭砖 ,即记载储粮的时间、品种、数量、受领粮食的官员姓名的砖木雕刻。铭砖上记载着官员的名称,有仓吏、仓丞、仓令等文官,还有押仓使等武官。铭砖上还刻有调露、天授、长寿、万岁通天、圣历等年号,由此可知,在唐高宗、武则天时期,含嘉仓储纳的粮食较多,其仓储规模最大。例如,在含嘉仓的160号粮窖中,发现了早已炭化的50万斤谷物。仅这一个粮窖的存储量就相当于唐朝2500个农民一年的粮租;而整个含嘉仓的最高储量为600万石左右。
  唐代仓储业的发展,既是经济生活发展的产物,也推动了仓储建筑技术的发展。
  经发掘了解到唐代的粮窖建筑有其自身的特点。从形制上来说,粮窖均为口大底小的圆缸形。这种形制,建造和使用起来十分方便。建窖的工序是:先从地面向下挖成土窖,将窖底夯实,用火烧硬,再铺一层灰渣防潮;然后,再在窖底铺设木板和草,草上铺席,窖壁上用木板镶砌。使用时则分层堆放粮食,每层用席子隔开。装满粮食后在粮窖口覆盖一层40- 60厘米厚的谷糠,盖上席子,再用土密封。含嘉仓粮窖的这种建筑方法和使用方法,具有很多优点。因为是地窖式储粮,因此,温度较低,而且恒定,其次是底和窖壁经过上述技术处理,既可防潮、防腐,又能避火防虫,同时还能防止粮食被盗。更重要的是可长期保存粮谷的品质。据记载,唐时谷子可储藏9年,稻米可储存5年。对距今已有1300多年历史的160号粮窖内的谷子进行化验,其谷物的有机物仍占50。8%。
  由此可见,含嘉仓粮仓的建筑技术是十分先进的,它所特有的仓储建筑结构和巨大的规模,表现出中国古代仓储建筑技术的伟大成就。
  (五)高层砖塔建筑的技术成就
  塔是人们常见的一种建筑形式,在寺院内、高山间、江河湖畔,屹立着数以千计的古塔,装点着祖国的秀丽山河,展示着中国的悠久历史。
  仅就塔的性质来讲,它是佛教的一种纪念性建筑。塔起源于印度。佛经上讲述了这样一个故事,佛祖释迦牟尼死后,其弟子阿难等人将其尸骨焚化,尸骨变成色彩晶莹、击之不碎的珠子,其中的骨头称为 白舍利 ;弟子们建塔,将其舍利分存多处,并埋于塔内,以供奉礼拜,因此,佛塔又有舍利塔之称。后来发展到埋葬高僧、大法师的灵骨以及重要的经卷、袈裟、法器等等,以作纪念。
  我国的塔是随着印度的佛教传入后,才开始建造的。东汉永平十年(公元67年),当时中天竺(即古印度)僧人摄摩腾、竺法兰将佛像和42章佛经,用白马驮到中国,并在洛阳修建了白马寺,在寺内建佛塔一座。从此以后,古代匠师们把塔与中国古代建筑技术和建筑风格结合起来,逐渐形成了具有多种风格及中国特色的古塔建筑。
  我国的佛塔建筑大体上经历了四个发展阶段,即魏晋南北朝、唐代、宋代和明代四个大发展时期。就砖塔建筑而言则分为唐、宋、明代三个大发展时期。
  唐代是我国砖塔建筑三个大发展阶段的第一个阶段。唐代国家统一,经济繁荣,在商、周、秦、汉固有的文化传统基础上,吸收了外来的艺术,建筑技术和建筑艺术都有了很大的发展。
  我国古塔建筑多种多样,按构造式样大致分为实心塔和楼阁式塔两种。
  实心塔是用砖石等材料砌制的实心体,不能登临。楼阁式塔内有塔室,可以攀登,我国古塔大部分属于这一类。
  唐代时期,选用砖石材料,代替木料建造了大量的楼阁式高塔。平面以方形为主,塔的层数增加到13层,塔高达50多米,最高的有60多米。内部都是筒式结构,塔外壁用砖砌成,各层用砖、木楼板制成砖木楼梯供上下行走。唐代较有名气的楼阁式砖塔有西安兴教寺的玄■墓塔、陕西礼泉县的香积寺塔、西安市的慈恩寺塔(大雁塔)、苏州虎丘云岩寺塔、河北正定县的广惠寺华塔等。
  闻名于世的西安慈恩寺大雁塔是其中杰出的代表作。大雁塔座落在陕西西安市南4公里的慈恩寺内。该寺为唐高宗李治给其母追荐冥福而创建。寺内塔本名为慈恩寺塔,因《慈恩寺三藏法师传》卷三中记有摩谒陀国有一寺僧,一日见有群鸿飞过,忽一雁离群落羽,摔死地上,僧人惊异,认为雁即菩萨,众议埋雁建塔纪念故名。唐永徽三年(公元652年),著名僧人玄■在慈恩寺任主持,为保护由印度带回的经籍,由唐高宗资助,在寺内西院修建此塔。初建时,塔为砖表土心五层方形。长安年间(公元701- 704年),全部用青砖改修成方形楼阁式,共7层,登塔攀梯改为盘道式。大历年间(公元766- 779年),又改建为10层,后经战火破坏,剩下7层;明代时该塔又被损坏,在外表加砌青砖,对其进行保护。塔的表面虽然经过明代改建加固,但仍是一座典型的唐代仿木结构砖塔。大雁塔高59。6米,塔基座东西45。9米,南北48。8米,高4。2米,塔底座与塔身总高64。1米。该塔塔身较高,各层都以素面为主,不做任何修饰,仅在塔檐模拟木构的柱、斗拱,而且斗拱和檐椽部分大大地简化了,主要原因是受到砖本身的性质和用砖技术的限制。大雁塔内部成空心式,各楼层地面,采用木过梁承担楼板的结构,用木扶梯依层折曲而上,塔室则四面开窗。唐代用砖砌塔时采用平砌法,按砖的长身平砌,每隔5层加砌一层丁头平砌。塔外形整体轮廓清晰、朴实、庄重。给人以刚柔结合的曲线美感。
  密檐楼阁式塔是楼阁式塔的又一式样。在唐代也十分盛行。位于陕西省西安市南约1公里处的荐福寺内的小雁塔最为有名。荐福寺建于唐文明元年(公元684年),是为唐高宗李治献福而建立的。塔则建于唐中宗景龙元年(公元707年),因为此塔比大雁塔小,故称小雁塔。塔身为密檐式方形砖结构,初建时为15级,后受地震破坏,塔顶震坍,塔身破裂,现剩下13级。
  该塔基座呈方形,塔底层每面长11。83米,通高43米。小雁塔塔身没有采用柱梁、斗拱等装饰表面,而以塔身的宽度由下而上的收敛,形成圆和挺秀的轮廓线,来取得建筑艺术效果,使整个塔形显得凝重秀丽。唐代的密檐塔多数不能登临,而小雁塔内,从底部到塔顶是一个空筒,各层有少量木楼板和木扶梯,可直接攀登。在唐代的密檐塔中,除小雁塔之外,也不乏成功之作。
  如登封永寿寺塔用砖迭砌而成,收分柔和、出檐很大,既保持木式塔的形象,又使砖塔具有清晰的轮廓,是密檐塔中的精品。
  在密檐式塔中有一座用石头构成的仿木结构塔,十分引人注目,这就是地处江苏南京栖霞寺中的舍利塔。这座塔建于隋仁寿元年(公元601年),但从塔上的浮雕看,当为南唐重修的建筑物。塔全部用细致的灰白石构成。
  底座是宽敞的台基,正面设有4级台阶,四面建有石栏杆,上面垒砌基坛二层,平面及立面分别刻有装饰的花纹、龙鱼生物及石榴花和凤凰等。台基上为塔须弥座,须弥座上为莲座,上面建塔身,塔身第一层较高,呈八角形,每角有倚柱,柱头之间连有横额,仅挑出混石一层,用来承托塔檐。上面各层塔身都较低,每面均凿佛龛,内坐小佛像。五层檐上为塔顶。既反映了当时的文化和历史风貌,也表现出了建塔材料的多样性,说明了我国唐代建筑技术的先进。
  砖木混合式塔是楼阁式塔的又一式样。例如,河北正定县城内隆兴寺之西的天宁寺塔,就是砖木混合式结构塔,人们又把它称为木塔。建于唐咸通初年(公元860年),宋、明、清均有修茸。该塔为9级,平面呈八角形,塔身下4层用砖砌造,下3层斗拱及第2、3、4层平座也采用砖砌成。第4层以上斗拱及各层檐均为木构。塔上斗拱由下至顶均为四铺作出单抄,下3层砖砌部分,每面有补间铺作3朵,上6层每面两朵,外观豪放。塔身往上,每层高度递减,而每层收分也相应递加。其塔形轻盈挺秀,给人以稳定感。
  此外,隋唐时代,还建造了一些独具特色的砖石塔。如,山东历城县柳埠村建有一石塔系隋大业七年(公元611年)所建,是我国现存最早的石塔。
  塔身用大青石砌造,单层方形,高15。04米,每边宽7。4米,四面各辟一半圆形拱门,明、清以来习称 四门塔.该塔檐部迭涩挑出5层,塔顶用23行石板层层收缩迭筑,成四角攒尖锥形。顶端由露盘、山华、蕉叶、相轮等构成塔刹,形制简朴浑厚。塔室内有方形塔心柱。反映了当时佛塔建筑的古朴风貌。
  值得一提的是山东历城县柳埠村灵鹫山九塔寺内,有一九顶塔,顾名思义、塔上有九座小塔,所以叫九顶塔。该塔始建于唐,通高13。3米。为单层八角。塔身用水磨砖对缝砌筑,檐部迭涩挑出17层,檐上又迭涩收进16层,形成八角平座。平座之上各隅均筑造高2。84米的三层迭涩挑檐方形小塔一座,正中修筑一高5。3米的同样小塔,比另外八座小塔略高。明人许邦才在《九塔寺记》中称此塔 一茎上而顶九各出,构缔诡巧,他寺所未经有.九顶塔以其特殊的构思和造形反映出了盛唐多姿多彩的砖塔建筑风格和时代的特点。
  唐代砖塔建筑技术的成就很大,充分地表现出我国古代高层建筑技术水平的提高和进步。为宋、明代砖石建筑技术的进步和发展奠定了基础。
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