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榫卯的魅力

賽因斯老師
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一、榫卯的起源

榫卯是什么?它是木構(gòu)件上采用的凹凸連接方式,凸的部分叫榫,凹的部分叫卯,榫頭插入卯眼中,兩塊木頭就會緊緊地連為一體,使獨立松散的構(gòu)件結(jié)合成具有荷載能力的結(jié)構(gòu)體。榫卯是古代中國人的重大發(fā)明,更被稱為早于漢字歷史的民族符號。

榫卯示意圖

榫卯結(jié)構(gòu)起源于距今7000 年的新石器時代。1973 年,在河姆渡遺址,人們發(fā)現(xiàn)了大量榫卯結(jié)構(gòu)的木質(zhì)構(gòu)件,這是我國迄今為止已發(fā)現(xiàn)的最早的榫卯。這一時期金屬工具尚未出現(xiàn),使用石器加工木料并非易事,因此榫卯大多比較粗糙,這些榫卯結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在河姆渡干欄式房屋的建造上。

河姆渡遺址出土的榫卯木構(gòu)

二、古代建筑中榫卯的實例

以木構(gòu)架為主要結(jié)構(gòu)方式的中國古代建筑,風(fēng)格獨特、自成體系,在世界建筑史上獨樹一幟,是人類建筑寶庫中的一顆明珠。中國的木構(gòu)架一般包括柱、梁、枋、檁、斗拱、椽子等基本構(gòu)件,這些構(gòu)件相互獨立,需要用榫卯結(jié)構(gòu)來連接。中國古代出現(xiàn)過很多歷經(jīng)幾百年不倒的建筑傳奇,這些木構(gòu)古建筑經(jīng)受了多次地震的考驗仍能安然無恙、巍然挺立,很大程度上歸功于榫卯結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計。

中國現(xiàn)存規(guī)模最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的唐代木構(gòu)建筑,位于山西省五臺縣,建于唐大中十一年(857 年)。大殿為單檐廡殿頂,面闊7間,進深4 間,通長34 米,總進深約17.66 米。構(gòu)架為殿堂型,由下層柱網(wǎng)層、中層鋪作層和上層屋架層水平層疊而成。屋面坡度舒緩,出檐深遠,檐下有雄大的斗拱,整體雄渾莊重。

佛光寺大殿實景圖

紫禁城角樓坐落在紫禁城城垣四角之上,是拱衛(wèi)皇城的防御性建筑。角樓初建于明永樂十八年(1420 年), 高27.5 米, 平面呈曲尺形,結(jié)構(gòu)為9 梁18 柱,屋頂有3 層,由多個歇山式結(jié)構(gòu)組成復(fù)合式屋頂,覆黃琉璃瓦,共72 條屋脊。角樓各部分比例協(xié)調(diào),檐角秀麗,造型別致,翹起的檐角層層疊疊,蔚為壯觀。

故宮角樓實景圖

紫禁城角樓局部剖面模型(1 ︰ 20)

三、建筑榫卯的常見種類

一座大型的古代木構(gòu)建筑,要由成千上萬個木構(gòu)件組合而成。除了椽子、望板這類屋面木基層構(gòu)件外,其余木構(gòu)件幾乎全部憑榫卯結(jié)合在一起。古代工匠在選擇榫卯類型時,除了功能及結(jié)合強度外,還要考慮木構(gòu)件的安裝位置及構(gòu)件搭接順序。

建筑榫卯種類繁多,形狀各異,常用的榫卯結(jié)構(gòu)有管腳榫、饅頭榫、燕尾榫、箍頭榫、透榫、半榫、十字刻半榫、十字卡腰榫、桁椀、趴梁階梯榫、勾頭搭掌榫、倒拖榫、鼻子榫、蕭眼穿串—藕批搭掌榫和栽銷等。

十字刻半榫示意圖

饅頭榫示意圖

四、榫卯在對現(xiàn)代建筑的啟發(fā)

曾幾何時,時代的發(fā)展、科學(xué)的進步和技術(shù)的革新,使榫卯漸漸淡出了人們的視線,但它卻未曾消亡。如今,作為繼承傳統(tǒng)文化、弘揚工匠精神的載體,榫卯不斷以嶄新的面貌和豐富的內(nèi)涵出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)與生活之中。

在北京奧林匹克公園內(nèi),有一座外形為單體立方體的大型建筑,其整體構(gòu)造為積木般的塊體相互拼插咬合而成,呈現(xiàn)出一個巨大的魯班鎖造型,這就是榮獲“中國建設(shè)工程魯班獎”的中國科技館新館。魯班鎖蘊含的解鎖探秘的含義,很好地傳達了中國科技館體驗科學(xué)、啟迪創(chuàng)新的建館理念,使建筑本身形成了外在形式與內(nèi)在精神的完美結(jié)合。

中國科技館新館實景圖

榫卯是古代科學(xué)技術(shù)與文化藝術(shù)的美妙結(jié)晶,承載著造物領(lǐng)域的民族記憶,凝聚了中國人追求完美、精益求精的工匠精神。但是隨著科技的發(fā)展,木材之間的榫卯連接漸漸被五金構(gòu)件、化學(xué)黏合劑所取代,公眾對這項傳統(tǒng)工藝的了解越來越少。為響應(yīng)習(xí)近平主席提出的“踐行文化自信,努力展示中華文化獨特魅力”的號召,中國科學(xué)技術(shù)館自主研發(fā)了“榫卯的魅力”主題展覽。展覽面積為2000平方米,展品38件(套),共設(shè)置5個單元:七千年前的發(fā)明、古代建筑的智慧、中式家具的靈魂、形形色色的榫卯、現(xiàn)代榫卯的演變。展覽以榫卯為中心,通過實物、微縮模型、互動模型、多媒體、木工工坊等豐富多彩的展覽與教育形式,講述榫卯的起源,展示榫卯工藝在古代建筑、中式家具、造船造橋等不同領(lǐng)域以及現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。旨在傳播古代科技、傳承文化遺產(chǎn)、弘揚工匠精神,引領(lǐng)觀眾感受榫卯經(jīng)久不衰的魅力。

該展覽內(nèi)容日前匯編成《榫卯的魅力》展覽圖文集,借此讓更多的人走近榫卯,了解這一中國古老的傳統(tǒng)工藝,感受其科學(xué)精巧的設(shè)計、深厚的文化底蘊與含蓄的內(nèi)在美。