?。ㄈ┘夹g(shù)科學(xué) 宋元時代出現(xiàn)了好多種技術(shù)專書。我國古代文化史中的技術(shù)科學(xué)部分逐漸形成了。這些技術(shù)專書中有論建筑技術(shù)的《木經(jīng)》和《營造法式》，有論冶煉技術(shù)的《浸銅要略》，有論織機技術(shù)的《梓人遺制》，有論制鹽技術(shù)的《熬波圖詠》，還有論造船技術(shù)的船式、船樣諸書?！段浣?jīng)總要》中則收集了有關(guān)軍事技術(shù)的紀錄?！缎聝x象法要》是一部論述天文儀器制造技術(shù)的專書。這些專書的出現(xiàn)，充分說明了宋元時代在建筑、冶煉鑄造、紡織、制鹽、造船等技術(shù)各方面都有較高的水平。關(guān)于宋代的農(nóng)業(yè)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)上的三大發(fā)明即活字印刷術(shù)、指南針用于航海和火藥用于制造火器，已見另章（見本書第五冊），這里不再重述。
建筑——北宋初，工匠喻皓著《木經(jīng)》三卷，其中規(guī)定屋架尺度以梁的跨度為準，階基高度以柱高為準，后人都依以為法。喻皓和畫師郭忠恕參加了九八九年（端拱二年）所完成的開寶寺塔的建筑工作。
一一○三年（崇寧二年），李誡集合了建筑工匠的智慧，并依據(jù)他自己從事建筑的經(jīng)驗，編成《營造法式》一書，這是我國古代建筑科學(xué)的一項寶貴遺產(chǎn)?！稜I造法式》中的大木作制度首先提出用材的標準，共分八種，這樣木材的使用就能控制。其次對于梁、柱和斗拱作了詳細的介紹和分析。為了增加建筑物的穩(wěn)定性，書中記載了柱的“生起”和“側(cè)腳”的方法。生起是由中心到四角的柱逐漸增加柱高。側(cè)腳是外圍的柱腳稍微向內(nèi)側(cè)倒斜一些。這樣都使建筑物重心向內(nèi)，使梁、柱、枋的結(jié)合更加緊密。梁的截面規(guī)定高與廣的比例是十五比十（即三比二，3/2=1.5），這和現(xiàn)在計算上要求比例為
（＝1.4142），誤差很小。斗拱是由方形的斗和近似弓形的拱累疊而成，介于梁和柱之間。根據(jù)建筑物的大小，斗拱分好幾層，逐層向外挑出，形狀上大下小，好象一個托座。前面挑出屋檐，后面承托梁架。斗拱是我國古代建筑中比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部分。斗拱有放在柱頭的、柱間的和房屋四周轉(zhuǎn)角的，各有專門的名稱。對屋頂則有“舉折”的制度，即規(guī)定各種結(jié)構(gòu)的坡度標準。
《營造法式》中的小木作制度，是包括門窗、欄桿、天花板、樓梯等各件的制造方法和用材規(guī)格。還有佛殿中的轉(zhuǎn)輪藏，設(shè)計巧妙，整個轉(zhuǎn)輪利用中心一根立軸轉(zhuǎn)動。宋胡寅《斐然集》上說：“載以機輪，推而轉(zhuǎn)之?！绷⑤S上下都用鐵制器械困住。轉(zhuǎn)輪分七格，每格放佛經(jīng)的經(jīng)匣，輪軸運轉(zhuǎn)，可檢閱所需要的佛經(jīng)。四川江油竇圌山云巖寺內(nèi)發(fā)現(xiàn)南宋初期制作的飛天藏，仍保存了北宋時代的建造手法。飛天藏又叫星辰車，也是輪藏的一種，據(jù)研究已有軸承的裝置。
小木作還制造各種器械和木樣。北宋最有名的器械是指南車和記里鼓車。指南車和記里鼓車北宋以前已有發(fā)明，但制法失傳。一○二七年（天圣五年），燕肅重新設(shè)計制造指南車，盧道隆設(shè)計制造記里鼓車。一一○七年（大觀元年），吳德仁又設(shè)計制造指南車。尺寸規(guī)范都有詳細記載。這是我國古代對齒輪系的高度運用。用兩個齒數(shù)相同的齒輪，中間嵌入一個中輪，便能按同一速度和同一方向運轉(zhuǎn)。記里鼓車是用輪軸機械量度地面距離的特有裝置。歐洲到十七世紀才有類似的計步計的發(fā)明。
《營造法式》還記錄了當時木工所用的一些新工具，其中有起線刨子，為加工門窗復(fù)雜線腳之用；又有窄鋸，為鋸曲線時用；又如雕鎪的鎪，專用來雕縷空花紋。
《營造法式》中的窯作制度，記錄了燒窯技術(shù)。據(jù)《宋會要》記載當時有東西窯務(wù)，內(nèi)工匠分為瓦匠、磚匠、裝窯匠、火色匠、粘膠匠、鴟獸匠、青作匠、積匠、窯匠、合藥匠十類?！稜I造法式》內(nèi)的分工也大致相同。其中火色是掌握火候。粘膠指粘瓦粘磚之類。鴟獸指造鴟尾和獸頭等琉璃制品之類。青作是燒青瓷。積匠和窯都指壘窯工作。合藥即合琉璃藥，指配釉料的方法。
冶煉和鑄造技術(shù)——蘇頌《圖經(jīng)本草》中說到，江南、西蜀凡有爐冶的地方都有鐵。鍛家燒鐵赤紅，在砧上打鐵，有打落細皮屑的叫鐵落，俗名鐵花。鐵礦石初煉出來鑄■（音寫xiě。鑄造方法）器物的叫生鐵。再三銷拍，可以作金屬薄片的叫熟鐵。生熟相和用來作刀劍鋒刃的叫鋼鐵。鍛灶中飛出如塵，紫色而輕虛，可以磨瑩銅器的叫鐵精。對北宋鍛鐵生產(chǎn)過程，記載完備無遺。其中鐵精即三氧化二鐵，現(xiàn)代還用來作為金屬寶石等器拋光之用。銷拍就是炒煉。生熟相和制造鋼鐵，就是沈括《夢溪筆談》中所說的灌鋼或團鋼法。
宋朝在銅的生產(chǎn)上，除一般礦冶外，還采用了膽水浸銅法。一○三五年（景祐二年），宦官閻文應(yīng)獻計給許申“以藥化鐵成銅”。后二年，錢遜奏報：“信州鉛山產(chǎn)石碌，可烹煉為銅?！苯~法是把生鐵鍛成若干薄鐵片，如魚鱗狀排列在膽水槽中，浸的時間短則五天，長則十天。要看膽水的濃度而定。浸后，膽礬的銅離子被金屬鐵取代，形狀如赤煤附在原鐵片的周圍。把它取出刮下來，在爐中“烹煉”三次便成銅。當時的生產(chǎn)指標大約是鐵二斤四兩得銅一斤。槽中沒有被化的鐵片可保留，另外加新鐵片，再為浸制。用這種浸銅法生產(chǎn)銅，世界上以我國為最早。這是水法冶金技術(shù)的起源，是宋朝人民向自然界索取銅原料的一項重大發(fā)明。紹圣年間，當時管理饒州興利場的張潛曾總結(jié)了工匠們膽水浸銅的經(jīng)驗，寫有《浸銅要略》一書，原書失傳，現(xiàn)只保存了一篇序言。
宋朝有許多大型鑄件，其中有針灸銅人，銅制渾儀、銅鼎等。宋徽宗時所鑄的九鼎共重二十二萬斤，即每鼎重二萬多斤。留傳到現(xiàn)在的北宋大型鑄件有山西太原晉祠金人臺的大鐵人等。這些大型鑄件說明了當時鑄造工藝的技術(shù)水平。
宋朝的鑄造工藝仍為傳統(tǒng)的泥型鑄造、失蠟鑄造和砂型鑄造。關(guān)于失蠟鑄造，南宋趙希鵠的《洞天清祿集》說：“古者鑄器，必先用蠟為模。”這“古者”當指北宋以前的方法。關(guān)于砂型鑄造，據(jù)記載南宋初仁和縣出橐籥沙，可用來做鼓鑄之模?！队位掠浡劇分幸蔡岬教I春錢監(jiān)有沙模作。沙模就是砂型。太原晉祠的大鐵人實物上有明顯的接縫，一般失蠟法都是整鑄，沒有分段的必要。又大鐵人胸部及小腿上都雕刻文字，砂型鑄造本身強度低，不受雕刻，所以不象用砂型，很可能是用泥型鑄造法。
鑄造這樣的大鑄件，熔煉和澆注技術(shù)也是關(guān)鍵所在。《紹熙云間志》記載一○二四年（天圣二年）鑄造銅鐘，說：“洪爐啟而祝融奮怒，巨橐扇而飛廉借力”，對掌握大爐的操作技術(shù)，十分形象?！岸矶鵁燂w焰歇，豁然中度，華鐘告成，厥功斯就”，澆注過程相當迅速。一一○五年（崇寧四年）鑄九鼎，也是“熔冶之夕，中夜起視，炎光屬天，一鑄而就?！庇纱丝梢酝茰y到北宋澆注設(shè)備的程度。
制鹽技術(shù)——一是海鹽的煎取技術(shù)，二是井鹽的汲取技術(shù)。一三三○年（元至順元年）陳椿所著的《熬波圖詠》對海鹽煎取術(shù)記載十分詳細。《熬波圖詠》中的“鑄造鐵拌圖”是宋元時代高爐型的一種。圖中提供了全套設(shè)備的圖樣，用風箱來鼓風。風箱的設(shè)施又見于北宋《武經(jīng)總要》中的“行爐圖”。王禎《農(nóng)書》內(nèi)的水排圖也用到風箱。宋元時代風箱的發(fā)明是我國鼓風設(shè)備的一項重要發(fā)展。這種形式的風箱一直流傳到現(xiàn)在。《熬波圖詠》中最值得稱贊的就是蓮管秤試法。先把鹵水分為四等，第一等是原鹽鹵，鹽分為百分之百。第二等是三分鹽鹵一分水，比例為百分之七十五。第三等是一半鹽鹵一半水，剛好是百分之五十。第四等是一分鹽鹵二分水，比例是百分之三十三。然后用石蓮子四枚浸過，放在一個盛水的竹管內(nèi)，竹管口上用竹絲隔好不令蓮子漾出。分別放在四等鹵水中作試驗。凡是四個蓮子都浮起來的是第一等鹵水，都沉下去的是第四等鹵水，如果立浮于面的則看深淺程度可定為第二等或第三等。這樣定出一個標準，便可以檢驗所得的鹵水可煎或不可煎。這種道理與現(xiàn)在用浮沉子測量液體比重的意義大致相同。
井鹽的汲取，以四川為最盛。北宋四川鹽井有大口井和小口井兩種。大口井沿襲舊制。小口井則為北宋所發(fā)明，稱為卓筒井，簡稱筒井。用困刃鉆鑿井口如碗口大，深達數(shù)十丈，用大竹去節(jié)作套管以保全井壁，用皮囊汲取鹽鹵。筒井后來叫竹井，鉆掘技術(shù)仍是在北宋的基礎(chǔ)上加以發(fā)展的。
開掘鹽井時，有硫化氫氣體危害性極大。后蜀廣政二十三年（九六○年），陵州陵井井口冒出毒氣，“毒氣上如煙霧，煉匠人皆死”。這毒氣就是硫化氫。北宋時通過觀察，從實踐中認識到這種毒氣能溶于水，凡雨天可免中毒，故發(fā)明在井下設(shè)置水盤滴水，以保證安全施工，解除危害。
造船——宋代造船，已根據(jù)船樣打造。船樣又叫船式。一○○○年（咸平三年），造船務(wù)匠項綰等曾獻轉(zhuǎn)海船式。船樣有的是編成圖冊以供選用。有的是設(shè)計船型，制成模型，然后制造。有的即據(jù)實體仿造。一二○三年（嘉泰三年），池州秦世輔先造新樣鐵壁鏵嘴船和平面海鶻戰(zhàn)船兩種，經(jīng)過試驗后確屬快便。寧宗下詔，三衙江上諸軍如要修造戰(zhàn)船都照池州船樣。凡定船樣時都考慮到船舶的總體布置，為了防止船舶部分破壞而影響整體，已有密艙的設(shè)備。船型根據(jù)需要各有區(qū)別。沿海航行和遠洋航行船型不同。南宋沿海航行已有防沙平底船。一一五八年（紹興二十八年），福建路安撫轉(zhuǎn)運司言，鱽魚船只是明州上下淺海去處，風濤低小，可以差使；如果福建廣南出海航行，則海道深闊，非明州沿海可比，所以要另制船樣，造尖底海船使用。
一九七四年，福建泉州灣后堵港西南海灘發(fā)掘出一艘南宋時代木造海船，尖底，有十三個船艙，分艙密室的殘形還依稀可見。船中還發(fā)現(xiàn)大量香藥、銅錢等。可見這是一艘航行于我國南海一帶的貨運海船。
據(jù)記載，宋朝以“料”作為船舶載重的計量單位。最小的般為五十料，最大的達五千料。
福建泉州出土南宋海船大概內(nèi)河船行的民船和戰(zhàn)船在五百料以內(nèi)，沿海航行、遠洋航行的則在四百料以至五千料不等。漕運綱船，每五百料船二十五只，或四百料船三十只，叫一綱。一綱可載重一萬二三千石。船舶主要結(jié)構(gòu)尺寸大致也根據(jù)料的標準而定。如三百料的長四十五尺闊十尺，八百料的長七十尺闊十八尺等。宣和年航行到高麗的海船，“客舟”長一百多尺闊二十五尺，“神舟”長闊三倍于客舟，更為高大了。
南宋初，陳傅良論“治大舟”，對控制船舶航行的三大重要部分：推進、操縱和系泊裝置都有闡述。關(guān)于推進方式，宋朝船舶主要仍是風帆。徐兢說宣和時到高麗的船，“舟行終不若駕風之快也”。當時航行時風正、風偏和風息，都以大帆或小帆調(diào)節(jié)使用。南宋初，還大量制造車船，用車輪作推進裝置。楊太起義軍曾以車船大敗宋軍。踏車回旋，橫沖直撞，將宋軍人船數(shù)百只盡碾沒入水。建炎中，乎江造船場造八櫓戰(zhàn)船、四櫓海鶻船等。乾道時，建康造船場造一車十二槳四百料戰(zhàn)船。馮堪造多槳戰(zhàn)船，一艘用槳四十二枚，櫓和槳都是傳統(tǒng)的推進工具。
關(guān)于操縱機構(gòu)，主要是船尾舵。南宋后期已知道“柁與船首，適得其平”，因為如果舵太長或太短都妨害了操縱船舶的航行。宋朝海船的船尾舵有正舵大小二等，在遠洋航行時還用到副舵。系泊設(shè)備主要是矴（碇）。海船用矴可重達千斤，“千斤鐵矴系船頭，萬丈灘中得挽留。”近山拋泊叫拋矴或放矴。還有游矴在風濤緊急時應(yīng)用。掌管舵的叫舵手，掌管矴的叫碇手。
北宋熙寧中已設(shè)置船塢，修治長二十余丈的龍船。南宋乎江府一帶有藏船屋，是為保護船只避免在露天受自然界的損害而制造的。
據(jù)《金史》記載，當時還創(chuàng)造了滑道下水法。船舶造成后，用新的秫秸鋪在地上，又用大木頭在兩旁夾緊，乘霜滑拉動，這樣不很費力的下入水中。據(jù)南宋周密《癸辛雜識》記載，遇海船擱淺時，一種方法是把船裝的貨取出，以減輕負重，如還無效，便縛排求活。這都是利用了浮力的道理。北宋懷丙曾用兩船架起沉入河中的鐵牛，也是利用浮力。
宋張商英《佛國禪師文殊指南圖贊》有海船圖，并說：“酌海深淺，于其遠近，望月觀星，知來識往?！薄白煤Ｉ顪\”是測深，“于其遠近”是測程，“望月觀星”是天文航海，“知來識往”是熟知海道。海船的制造與航海技術(shù)的發(fā)達是分不開的。
紡織——紡織技術(shù)分紡和織兩方面，宋元時代紡的技術(shù)以元王禎《農(nóng)書》中記載的水轉(zhuǎn)大紡車為其代表，織則以元初薛景石《梓人遺制》集其大成。
水轉(zhuǎn)大紡豐是在紡的工藝上以水力代替人力的創(chuàng)舉。原來紡車都用手搖，后來發(fā)明了腳踏紡車，有三個錠子。王禎《農(nóng)書》中已記有五個錠子的腳踏紡車。山于水力的應(yīng)用，元代出現(xiàn)了有三十個錠子的大紡車。王禎說：“車紡工多日百斤，更憑水力捷如神?！彼D(zhuǎn)大紡車的錠子是直立的，改變了手搖和腳踏紡車中錠子橫排的形狀，這樣便于操作而少占用空間?，F(xiàn)在的紡紗機中紡錠也是直立，可能就是從這種大紡車發(fā)展而來。
《梓人遺制》有一二六三年段成已的序，說明這是元初的作品，是薛景石總結(jié)元以前的織機構(gòu)造而寫成的專書。序文中說道：“其所制作，不失古法，而間出新意?！薄扒笃鲌D之所自起，參以時制，而為之圖?！薄懊恳黄鞅仉x析其體而縷數(shù)之，分則各有其名，合則共成一器?！爆F(xiàn)在所知，《梓人遺制》是世界上論織機構(gòu)造最早的一部專書。技術(shù)專著的編纂，是宋元時代技術(shù)科學(xué)的一個特點。
《梓人遺制》中列舉四種木織機，一是華機子，即提花機。一種是立機子，即立織機。一種是羅機子，即?？椉喠_紋織物的木機。一種是小布臥機子，即織一般絲麻原料的另一種木機。《宋會要·食貨》記宋初置有機抒院，每人管機三四張。又記九九八年（咸平元年）績錦院舊有錦綺機四百余張。這應(yīng)當包括了提花機及其他木織機。這樣的規(guī)模已是很不小了。
建筑——北宋初，工匠喻皓著《木經(jīng)》三卷，其中規(guī)定屋架尺度以梁的跨度為準，階基高度以柱高為準，后人都依以為法。喻皓和畫師郭忠恕參加了九八九年（端拱二年）所完成的開寶寺塔的建筑工作。
一一○三年（崇寧二年），李誡集合了建筑工匠的智慧，并依據(jù)他自己從事建筑的經(jīng)驗，編成《營造法式》一書，這是我國古代建筑科學(xué)的一項寶貴遺產(chǎn)?！稜I造法式》中的大木作制度首先提出用材的標準，共分八種，這樣木材的使用就能控制。其次對于梁、柱和斗拱作了詳細的介紹和分析。為了增加建筑物的穩(wěn)定性，書中記載了柱的“生起”和“側(cè)腳”的方法。生起是由中心到四角的柱逐漸增加柱高。側(cè)腳是外圍的柱腳稍微向內(nèi)側(cè)倒斜一些。這樣都使建筑物重心向內(nèi)，使梁、柱、枋的結(jié)合更加緊密。梁的截面規(guī)定高與廣的比例是十五比十（即三比二，3/2=1.5），這和現(xiàn)在計算上要求比例為
（＝1.4142），誤差很小。斗拱是由方形的斗和近似弓形的拱累疊而成，介于梁和柱之間。根據(jù)建筑物的大小，斗拱分好幾層，逐層向外挑出，形狀上大下小，好象一個托座。前面挑出屋檐，后面承托梁架。斗拱是我國古代建筑中比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部分。斗拱有放在柱頭的、柱間的和房屋四周轉(zhuǎn)角的，各有專門的名稱。對屋頂則有“舉折”的制度，即規(guī)定各種結(jié)構(gòu)的坡度標準。
《營造法式》中的小木作制度，是包括門窗、欄桿、天花板、樓梯等各件的制造方法和用材規(guī)格。還有佛殿中的轉(zhuǎn)輪藏，設(shè)計巧妙，整個轉(zhuǎn)輪利用中心一根立軸轉(zhuǎn)動。宋胡寅《斐然集》上說：“載以機輪，推而轉(zhuǎn)之?！绷⑤S上下都用鐵制器械困住。轉(zhuǎn)輪分七格，每格放佛經(jīng)的經(jīng)匣，輪軸運轉(zhuǎn)，可檢閱所需要的佛經(jīng)。四川江油竇圌山云巖寺內(nèi)發(fā)現(xiàn)南宋初期制作的飛天藏，仍保存了北宋時代的建造手法。飛天藏又叫星辰車，也是輪藏的一種，據(jù)研究已有軸承的裝置。
小木作還制造各種器械和木樣。北宋最有名的器械是指南車和記里鼓車。指南車和記里鼓車北宋以前已有發(fā)明，但制法失傳。一○二七年（天圣五年），燕肅重新設(shè)計制造指南車，盧道隆設(shè)計制造記里鼓車。一一○七年（大觀元年），吳德仁又設(shè)計制造指南車。尺寸規(guī)范都有詳細記載。這是我國古代對齒輪系的高度運用。用兩個齒數(shù)相同的齒輪，中間嵌入一個中輪，便能按同一速度和同一方向運轉(zhuǎn)。記里鼓車是用輪軸機械量度地面距離的特有裝置。歐洲到十七世紀才有類似的計步計的發(fā)明。
《營造法式》還記錄了當時木工所用的一些新工具，其中有起線刨子，為加工門窗復(fù)雜線腳之用；又有窄鋸，為鋸曲線時用；又如雕鎪的鎪，專用來雕縷空花紋。
《營造法式》中的窯作制度，記錄了燒窯技術(shù)。據(jù)《宋會要》記載當時有東西窯務(wù)，內(nèi)工匠分為瓦匠、磚匠、裝窯匠、火色匠、粘膠匠、鴟獸匠、青作匠、積匠、窯匠、合藥匠十類?！稜I造法式》內(nèi)的分工也大致相同。其中火色是掌握火候。粘膠指粘瓦粘磚之類。鴟獸指造鴟尾和獸頭等琉璃制品之類。青作是燒青瓷。積匠和窯都指壘窯工作。合藥即合琉璃藥，指配釉料的方法。
冶煉和鑄造技術(shù)——蘇頌《圖經(jīng)本草》中說到，江南、西蜀凡有爐冶的地方都有鐵。鍛家燒鐵赤紅，在砧上打鐵，有打落細皮屑的叫鐵落，俗名鐵花。鐵礦石初煉出來鑄■（音寫xiě。鑄造方法）器物的叫生鐵。再三銷拍，可以作金屬薄片的叫熟鐵。生熟相和用來作刀劍鋒刃的叫鋼鐵。鍛灶中飛出如塵，紫色而輕虛，可以磨瑩銅器的叫鐵精。對北宋鍛鐵生產(chǎn)過程，記載完備無遺。其中鐵精即三氧化二鐵，現(xiàn)代還用來作為金屬寶石等器拋光之用。銷拍就是炒煉。生熟相和制造鋼鐵，就是沈括《夢溪筆談》中所說的灌鋼或團鋼法。
宋朝在銅的生產(chǎn)上，除一般礦冶外，還采用了膽水浸銅法。一○三五年（景祐二年），宦官閻文應(yīng)獻計給許申“以藥化鐵成銅”。后二年，錢遜奏報：“信州鉛山產(chǎn)石碌，可烹煉為銅?！苯~法是把生鐵鍛成若干薄鐵片，如魚鱗狀排列在膽水槽中，浸的時間短則五天，長則十天。要看膽水的濃度而定。浸后，膽礬的銅離子被金屬鐵取代，形狀如赤煤附在原鐵片的周圍。把它取出刮下來，在爐中“烹煉”三次便成銅。當時的生產(chǎn)指標大約是鐵二斤四兩得銅一斤。槽中沒有被化的鐵片可保留，另外加新鐵片，再為浸制。用這種浸銅法生產(chǎn)銅，世界上以我國為最早。這是水法冶金技術(shù)的起源，是宋朝人民向自然界索取銅原料的一項重大發(fā)明。紹圣年間，當時管理饒州興利場的張潛曾總結(jié)了工匠們膽水浸銅的經(jīng)驗，寫有《浸銅要略》一書，原書失傳，現(xiàn)只保存了一篇序言。
宋朝有許多大型鑄件，其中有針灸銅人，銅制渾儀、銅鼎等。宋徽宗時所鑄的九鼎共重二十二萬斤，即每鼎重二萬多斤。留傳到現(xiàn)在的北宋大型鑄件有山西太原晉祠金人臺的大鐵人等。這些大型鑄件說明了當時鑄造工藝的技術(shù)水平。
宋朝的鑄造工藝仍為傳統(tǒng)的泥型鑄造、失蠟鑄造和砂型鑄造。關(guān)于失蠟鑄造，南宋趙希鵠的《洞天清祿集》說：“古者鑄器，必先用蠟為模。”這“古者”當指北宋以前的方法。關(guān)于砂型鑄造，據(jù)記載南宋初仁和縣出橐籥沙，可用來做鼓鑄之模?！队位掠浡劇分幸蔡岬教I春錢監(jiān)有沙模作。沙模就是砂型。太原晉祠的大鐵人實物上有明顯的接縫，一般失蠟法都是整鑄，沒有分段的必要。又大鐵人胸部及小腿上都雕刻文字，砂型鑄造本身強度低，不受雕刻，所以不象用砂型，很可能是用泥型鑄造法。
鑄造這樣的大鑄件，熔煉和澆注技術(shù)也是關(guān)鍵所在。《紹熙云間志》記載一○二四年（天圣二年）鑄造銅鐘，說：“洪爐啟而祝融奮怒，巨橐扇而飛廉借力”，對掌握大爐的操作技術(shù)，十分形象?！岸矶鵁燂w焰歇，豁然中度，華鐘告成，厥功斯就”，澆注過程相當迅速。一一○五年（崇寧四年）鑄九鼎，也是“熔冶之夕，中夜起視，炎光屬天，一鑄而就?！庇纱丝梢酝茰y到北宋澆注設(shè)備的程度。
制鹽技術(shù)——一是海鹽的煎取技術(shù)，二是井鹽的汲取技術(shù)。一三三○年（元至順元年）陳椿所著的《熬波圖詠》對海鹽煎取術(shù)記載十分詳細。《熬波圖詠》中的“鑄造鐵拌圖”是宋元時代高爐型的一種。圖中提供了全套設(shè)備的圖樣，用風箱來鼓風。風箱的設(shè)施又見于北宋《武經(jīng)總要》中的“行爐圖”。王禎《農(nóng)書》內(nèi)的水排圖也用到風箱。宋元時代風箱的發(fā)明是我國鼓風設(shè)備的一項重要發(fā)展。這種形式的風箱一直流傳到現(xiàn)在。《熬波圖詠》中最值得稱贊的就是蓮管秤試法。先把鹵水分為四等，第一等是原鹽鹵，鹽分為百分之百。第二等是三分鹽鹵一分水，比例為百分之七十五。第三等是一半鹽鹵一半水，剛好是百分之五十。第四等是一分鹽鹵二分水，比例是百分之三十三。然后用石蓮子四枚浸過，放在一個盛水的竹管內(nèi)，竹管口上用竹絲隔好不令蓮子漾出。分別放在四等鹵水中作試驗。凡是四個蓮子都浮起來的是第一等鹵水，都沉下去的是第四等鹵水，如果立浮于面的則看深淺程度可定為第二等或第三等。這樣定出一個標準，便可以檢驗所得的鹵水可煎或不可煎。這種道理與現(xiàn)在用浮沉子測量液體比重的意義大致相同。
井鹽的汲取，以四川為最盛。北宋四川鹽井有大口井和小口井兩種。大口井沿襲舊制。小口井則為北宋所發(fā)明，稱為卓筒井，簡稱筒井。用困刃鉆鑿井口如碗口大，深達數(shù)十丈，用大竹去節(jié)作套管以保全井壁，用皮囊汲取鹽鹵。筒井后來叫竹井，鉆掘技術(shù)仍是在北宋的基礎(chǔ)上加以發(fā)展的。
開掘鹽井時，有硫化氫氣體危害性極大。后蜀廣政二十三年（九六○年），陵州陵井井口冒出毒氣，“毒氣上如煙霧，煉匠人皆死”。這毒氣就是硫化氫。北宋時通過觀察，從實踐中認識到這種毒氣能溶于水，凡雨天可免中毒，故發(fā)明在井下設(shè)置水盤滴水，以保證安全施工，解除危害。
造船——宋代造船，已根據(jù)船樣打造。船樣又叫船式。一○○○年（咸平三年），造船務(wù)匠項綰等曾獻轉(zhuǎn)海船式。船樣有的是編成圖冊以供選用。有的是設(shè)計船型，制成模型，然后制造。有的即據(jù)實體仿造。一二○三年（嘉泰三年），池州秦世輔先造新樣鐵壁鏵嘴船和平面海鶻戰(zhàn)船兩種，經(jīng)過試驗后確屬快便。寧宗下詔，三衙江上諸軍如要修造戰(zhàn)船都照池州船樣。凡定船樣時都考慮到船舶的總體布置，為了防止船舶部分破壞而影響整體，已有密艙的設(shè)備。船型根據(jù)需要各有區(qū)別。沿海航行和遠洋航行船型不同。南宋沿海航行已有防沙平底船。一一五八年（紹興二十八年），福建路安撫轉(zhuǎn)運司言，鱽魚船只是明州上下淺海去處，風濤低小，可以差使；如果福建廣南出海航行，則海道深闊，非明州沿海可比，所以要另制船樣，造尖底海船使用。
一九七四年，福建泉州灣后堵港西南海灘發(fā)掘出一艘南宋時代木造海船，尖底，有十三個船艙，分艙密室的殘形還依稀可見。船中還發(fā)現(xiàn)大量香藥、銅錢等。可見這是一艘航行于我國南海一帶的貨運海船。
據(jù)記載，宋朝以“料”作為船舶載重的計量單位。最小的般為五十料，最大的達五千料。
福建泉州出土南宋海船大概內(nèi)河船行的民船和戰(zhàn)船在五百料以內(nèi)，沿海航行、遠洋航行的則在四百料以至五千料不等。漕運綱船，每五百料船二十五只，或四百料船三十只，叫一綱。一綱可載重一萬二三千石。船舶主要結(jié)構(gòu)尺寸大致也根據(jù)料的標準而定。如三百料的長四十五尺闊十尺，八百料的長七十尺闊十八尺等。宣和年航行到高麗的海船，“客舟”長一百多尺闊二十五尺，“神舟”長闊三倍于客舟，更為高大了。
南宋初，陳傅良論“治大舟”，對控制船舶航行的三大重要部分：推進、操縱和系泊裝置都有闡述。關(guān)于推進方式，宋朝船舶主要仍是風帆。徐兢說宣和時到高麗的船，“舟行終不若駕風之快也”。當時航行時風正、風偏和風息，都以大帆或小帆調(diào)節(jié)使用。南宋初，還大量制造車船，用車輪作推進裝置。楊太起義軍曾以車船大敗宋軍。踏車回旋，橫沖直撞，將宋軍人船數(shù)百只盡碾沒入水。建炎中，乎江造船場造八櫓戰(zhàn)船、四櫓海鶻船等。乾道時，建康造船場造一車十二槳四百料戰(zhàn)船。馮堪造多槳戰(zhàn)船，一艘用槳四十二枚，櫓和槳都是傳統(tǒng)的推進工具。
關(guān)于操縱機構(gòu)，主要是船尾舵。南宋后期已知道“柁與船首，適得其平”，因為如果舵太長或太短都妨害了操縱船舶的航行。宋朝海船的船尾舵有正舵大小二等，在遠洋航行時還用到副舵。系泊設(shè)備主要是矴（碇）。海船用矴可重達千斤，“千斤鐵矴系船頭，萬丈灘中得挽留。”近山拋泊叫拋矴或放矴。還有游矴在風濤緊急時應(yīng)用。掌管舵的叫舵手，掌管矴的叫碇手。
北宋熙寧中已設(shè)置船塢，修治長二十余丈的龍船。南宋乎江府一帶有藏船屋，是為保護船只避免在露天受自然界的損害而制造的。
據(jù)《金史》記載，當時還創(chuàng)造了滑道下水法。船舶造成后，用新的秫秸鋪在地上，又用大木頭在兩旁夾緊，乘霜滑拉動，這樣不很費力的下入水中。據(jù)南宋周密《癸辛雜識》記載，遇海船擱淺時，一種方法是把船裝的貨取出，以減輕負重，如還無效，便縛排求活。這都是利用了浮力的道理。北宋懷丙曾用兩船架起沉入河中的鐵牛，也是利用浮力。
宋張商英《佛國禪師文殊指南圖贊》有海船圖，并說：“酌海深淺，于其遠近，望月觀星，知來識往?！薄白煤Ｉ顪\”是測深，“于其遠近”是測程，“望月觀星”是天文航海，“知來識往”是熟知海道。海船的制造與航海技術(shù)的發(fā)達是分不開的。
紡織——紡織技術(shù)分紡和織兩方面，宋元時代紡的技術(shù)以元王禎《農(nóng)書》中記載的水轉(zhuǎn)大紡車為其代表，織則以元初薛景石《梓人遺制》集其大成。
水轉(zhuǎn)大紡豐是在紡的工藝上以水力代替人力的創(chuàng)舉。原來紡車都用手搖，后來發(fā)明了腳踏紡車，有三個錠子。王禎《農(nóng)書》中已記有五個錠子的腳踏紡車。山于水力的應(yīng)用，元代出現(xiàn)了有三十個錠子的大紡車。王禎說：“車紡工多日百斤，更憑水力捷如神?！彼D(zhuǎn)大紡車的錠子是直立的，改變了手搖和腳踏紡車中錠子橫排的形狀，這樣便于操作而少占用空間?，F(xiàn)在的紡紗機中紡錠也是直立，可能就是從這種大紡車發(fā)展而來。
《梓人遺制》有一二六三年段成已的序，說明這是元初的作品，是薛景石總結(jié)元以前的織機構(gòu)造而寫成的專書。序文中說道：“其所制作，不失古法，而間出新意?！薄扒笃鲌D之所自起，參以時制，而為之圖?！薄懊恳黄鞅仉x析其體而縷數(shù)之，分則各有其名，合則共成一器?！爆F(xiàn)在所知，《梓人遺制》是世界上論織機構(gòu)造最早的一部專書。技術(shù)專著的編纂，是宋元時代技術(shù)科學(xué)的一個特點。
《梓人遺制》中列舉四種木織機，一是華機子，即提花機。一種是立機子，即立織機。一種是羅機子，即?？椉喠_紋織物的木機。一種是小布臥機子，即織一般絲麻原料的另一種木機。《宋會要·食貨》記宋初置有機抒院，每人管機三四張。又記九九八年（咸平元年）績錦院舊有錦綺機四百余張。這應(yīng)當包括了提花機及其他木織機。這樣的規(guī)模已是很不小了。
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