其中,最為后人津津樂(lè)道的阿房宮,系由秦始皇嬴政征調(diào)70萬(wàn)民工、耗盡蜀山林木而起造,史載,該建筑系以終南山巔為闕,其當(dāng)日之規(guī)模、氣概可見(jiàn)一斑。然而,2000多年后的今天,除了唐人杜牧的一篇《阿房宮賦》,和陜西省西安市郊的一片約70萬(wàn)平方米的黃土廢墟以外,我們?cè)僖舱也坏饺魏嗡嬖谶^(guò)的證據(jù)了。人們一直相信,阿房宮是在公元前207年被西楚霸王項(xiàng)羽的一把火燒光的,因此歷來(lái)有人對(duì)項(xiàng)羽恨恨不已,認(rèn)為“江山所留之勝跡化為烏有,皆羽一人之過(guò)也”。其實(shí)不然。平心而論,就算楚人不放火,由于木結(jié)構(gòu)建筑材料本身的怕火(易燃)、怕潮(易朽蝕)、怕蟻害等諸多局限性,阿房宮也很難留存至今。想想看,在阿房宮被焚的123年前,波斯帝國(guó)的波利斯王宮,也同樣被亞歷山大付之一炬,但其石柱框架和臺(tái)階遺址卻至今巍峨聳立,并于1979年被列入世界遺產(chǎn)名錄。顯然,主要問(wèn)題還在材料。
正是材料的原因,使得擁有數(shù)千年建筑史的中國(guó),留存至今的最古老的建筑實(shí)物 —— 山西五臺(tái)山的南禪寺大殿(建于唐德宗建中三年,即公元782年)距今不過(guò)1200余年,其年代比我們所熟知的古希臘的帕提農(nóng)神廟晚了1300多年,與古埃及的胡夫金字塔相比,更是晚了3400多年。
但是,木材作為建筑材料未必沒(méi)有它的好處。
首先就是易于加工,起造速度快。大家知道明成祖朱棣營(yíng)建北京紫禁城,72萬(wàn)平方米的宮城里頭將近1000幢建筑物,從備料到全部竣工只用了15年的時(shí)間,其中實(shí)際施工時(shí)間僅為4年。而差不多與此同期的意大利佛羅倫薩主教堂,光那座石頭穹頂就花費(fèi)了將近20年的光陰才完成。
此外,木材造房子還有一個(gè)好處,就是抗震性能好。當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲,磚石砌體結(jié)構(gòu)的建筑物大多發(fā)生的是脆性破壞。何謂脆性破壞?就是建筑構(gòu)件憑借自身的剛性與外力進(jìn)行抵抗,抗得過(guò)便紋絲不動(dòng),而一旦所遇外力過(guò)強(qiáng)而抗不過(guò)時(shí),便瞬間倒塌。這是建筑最怕的一種破壞。我們所希望的,是建筑在地震中發(fā)生延性破壞,即依靠建筑構(gòu)件發(fā)生扭曲、形變來(lái)解卸掉外力所加給建筑的能量,系以“柔功”打“消耗戰(zhàn)”,而非硬碰硬,抗得過(guò)就抗,抗不過(guò)馬上倒塌。要講延性破壞,自然是柔韌度高的材料更勝任,而要比柔韌性,死硬的磚石材料哪里是木材的對(duì)手?
可見(jiàn),無(wú)論磚石還是木料,都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),整體上不存在優(yōu)劣之分,只能看其是否適合使用它的人與建筑。
“人事有代謝,往來(lái)成古今?!痹诮裉?,無(wú)論是因耐久性強(qiáng)而被西方人青眼有加的石材,還是由于柔韌性好而使中國(guó)人情有獨(dú)鐘的木料,其主流地位都已被現(xiàn)代材料所取代。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,今天的人們不但以混凝土代石,而且還在混凝土構(gòu)件內(nèi)放置鋼筋,這種新材料的應(yīng)用使得建筑構(gòu)件在遇到強(qiáng)力沖擊時(shí)不易發(fā)生脆性破壞而突然斷掉,建筑物的安全系數(shù)得以大大提高。
此外,鋼筋混凝土這種人工材料還具有極強(qiáng)的可塑性,它可以任意做成各種形狀的構(gòu)件,如法國(guó)的朗香教堂、澳洲的悉尼歌劇院,那些奇特的造型,恐怕也只有鋼筋混凝土材料才能勝任。
最后,我們可以簡(jiǎn)單歸納一下,一種理想的建筑材料所應(yīng)具備的特點(diǎn),說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單,就四條:強(qiáng)度要大、自重要輕、性能要高、可塑性要強(qiáng)(也就是說(shuō)要易于加工)。
B. 建筑結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)是什么?說(shuō)白了,就是我們所能想出來(lái)的,把屋頂撐住,使建筑物屹立不倒的法子。如果我們把建筑比作人的話,結(jié)構(gòu)就是她的骨架,它為建筑提供合乎使用的空間,同時(shí)承受該建筑全部的荷載,抵抗由于風(fēng)雪、地震、土壤沉陷、溫度變化等可能對(duì)建筑引起的損壞。因此,結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固程度直接影響著建筑物的安全與壽命[. 參見(jiàn)田學(xué)哲:《建筑初步》,17頁(yè),北京,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1999。]。
梁柱結(jié)構(gòu)與拱券結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)是人類最早采用的兩種建筑結(jié)構(gòu)形式,也是目前仍然常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行分析和計(jì)算的能力大大增強(qiáng)了,所以又相繼出現(xiàn)了桁架、剛架和懸挑結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2)等各種新的結(jié)構(gòu)形式[. 參見(jiàn)田學(xué)哲:《建筑初步》,18頁(yè),北京,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1999。]。
但我們無(wú)論采取上述哪一種結(jié)構(gòu)形式來(lái)營(yíng)造建筑物,都不過(guò)是在選擇一種渠道而已,最終殊途同歸,都是要把整個(gè)建筑物的重量傳遞到土壤—— 因地心引力的存在,真正的“空中花園”是不存在的。一般情況下,房屋重量的傳遞方式(體系)有兩種:即通過(guò)墻傳到基礎(chǔ)(即承重墻體系,或稱組砌式)和通過(guò)梁與柱傳到基礎(chǔ)(即框架體系)。