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中国的大跨度古建筑,是否与西方存在不小差距?(多图)

本帖由 漂亮的石头2015-02-14 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    在大跨度空间营造上,中国古建筑是否和西方存在不小差距?

    [​IMG] 侯天天,夏虫不可语冰

    即使用所谓“落后”的传统木结构来盖,我们也可以得到这样的空间。

    [​IMG]

    (注:深灰色点代表柱子,浅灰色实线代表梁,浅灰色虚线代表屋檐线,红色虚线内代表无柱空间)

    这里木结构的跨度参考太和殿的 7.5m,只要你愿意,在纵向方向其实是可以无限延伸的。

    虽然西方的教堂也多半是这种逻辑,而且我们用的可是木结构。

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    这是亚眠大教堂的平面,大家感受一下。之所以能出大空间,是因为采用了石砌的十字拱这种手法,从而在增加了跨度的同时,也解放了承重墙。

    题主给出的圣索菲亚大教堂照片里也可以看出很明显的承重柱,只不过装饰的非常漂亮。虽然二者结构的受力形式其实是不同的,这个稍后再谈。

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    假如我们再限定条件呢?不能纵向过长,只能取正方形或圆形内的带顶无柱空间作使用面积。这时候就是单纯挑战古代建筑的跨度极限了。木结构由于其材料本身特性,如若不采用桁架等特殊形式,一般最多能跨到15m(参考《木结构设计规范》)。这种情况下,古代的木结构在不做任何特殊形式(若用木桁架做屋面理论上跨几十米都没问题,可惜我们当时没发展出来)的情况下,确实会被西方发展出的石拱券、穹窿打败。

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    罗马万神庙的穹顶跨度达43.3m,可以说是19世纪以前跨度最大的建筑。除此之外很多采用如十字拱、帆拱等技术的教堂同样跨度极大。圣索菲亚的圆顶也跨了 33m。可是————要说用到石拱,我们也不是没有啊,虽然没做成带顶的房子:

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    赵州桥作为一座修建于 7 世纪的石拱桥,单论拱的跨度有37m。假设当时不计其他代价的将该技术用于做大跨度空间,同样可以以得出非常大的纯净空间。

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    所以说,题主想要的大跨度无柱带顶空间,在中国古代用石拱其实是可以做出来的。至于为什么我们没有去尝试?一来木结构和夯土墙用习惯了,自然不会那么费力的去拿石头盖房子,大家对于空间中有细柱子也挺习惯的;二来当时的社会也不需要那类空间,君不见西方的大跨度建筑基本都是教堂这种公共性宗教建筑,而我们对宗教这方面没那么大需求;三来,在聚集群体时,东方人其实更加喜欢庭院,而非穹顶。这是一种文化本质上的不同:西方人的聚集时的精神性围绕在火堆,大家坐成一圈,上面盖着穹顶,东方人则是坐在屋檐下的灰空间,望着庭院。于是西方人将精力集中在增大屋子中间承重柱间的结构跨度,而我们则喜欢为屋檐下的灰空间做文章。

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    至于“密密麻麻的柱子太讨厌了”这一点,不得不说一下中国木结构的特征。

    传统的木屋架主要可分为穿斗式抬梁式

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    (大半夜找以前的读书笔记也是醉了)

    其中穿斗式多用于南方,抬梁式多用于北方。至于原因嘛,因为古时候北方树少………后来由于北方长期作为政治中心,抬梁式在全国范围内更加普遍。然而,穿斗式其实更容易让框架结构得以发展。(这里为古建研究专家张翼先生的观点)。

    由于中国主要为跨度相对较小的木结构,且对柱子的存在相比西方并不是那么在意,再者题主你仅从获取大跨度纯净空间的角度来看问题,还拿这两张图比较……

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    且不说拍照水平什么的了,我们先把二者的结构形式简化,可以大致得出如下的形式:

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    中间是大跨度的纯净无柱空间,两侧分别分布着两排柱网。

    那么问题就来了:

    首先,你选择的太和殿照片是这个角度的

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    然后,你选择的圣索菲亚大教堂照片是这个角度的

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    请脑补一下这两个角度的视野区别............

    至于你觉得“密密麻麻的太讨厌了”…………审美是个人的事,我就不吐槽了。

    “没有西方技术,中国永远也不会有电影院,室内篮球场?”当然不是,电影院和室内篮球场的跨度其实并不大。电影院虽然尺度大小不一,可是受到视线角度和视距的限制,一般的中小型影院在古代木结构其实是可以搞定的,若是碰到观众厅比较大的情况,亦可以上最简单的圆桶形石拱,跨 30 多米,毕竟观影空间对开窗需求并不大。国际篮球场的宽度是 15m,倘若只是普通的训练场,木结构努把力采用复杂点的屋面形式还是可以搞定的。若是要加上观众席,就只能上石拱了。当然,要是巨大的带顶体育馆,全世界在古时候都很难做到……所以说,我国古代之所以没有电影院、室内篮球场,主要是因为当时没有电影、没有篮球……

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    “还有,中国的木结构建筑也比西方差得多?”这一句,才是我真正要反驳的。若仅谈当代,确实西方反而比我们更加重视木结构。但毕竟东西交流已经非常畅通了,大家互相学习很久,不至于“差得多”。

    但仅论古建筑………你是怎么得出这一结论的?

    我就不说对于斗拱,榫卯,防腐处理等等方面的细节了,世界上第一部木结构规范即是宋代的《营造法式》,其内容放在今天也是经典。这些内容我相信会有其他人科普,在这里我想从本源上谈我国木结构相较于西方的优越性。

    前面说过了,西方古建筑为了获得大跨度而采用石拱的形式。在建造同样尺度的房子时,其实他们的木结构,一开始就是这样的。

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    而我们的,则是这样的:

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    可以看出,东西方的山墙面位置是不同的。他们只能在跨度的横向方向上随意开窗,而我们则可以在纵向的墙上随意开窗。

    看出什么了么?西方的木结构,从一开始就要面对侧推力这一问题。

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    因此即使西方的古建筑不断发展,从木结构到砖石砌拱,他们仍需要飞扶壁这样的东西来抵抗坡屋顶或拱顶带来的侧推力:

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    这个是巴黎圣母院的侧面,一排排飞扶壁清晰可见。

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    而我国的木结构,从一开始就不存在侧推力这一问题,承重柱受到的力是垂直向下的。

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    西方的经典古建筑大多是公建,而在中国,民居本身就很经典:

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    这个是坐落于福建,存在了几百年的裕昌楼,夯土墙 + 木结构。今年元旦时去了次,感觉非常震撼。

    [​IMG]

    这个是裕昌楼的剖面,真是“得挑得挑得意的挑。”我觉得此时放土楼来比对再好不过了。

    个人看来,这种抬梁的模式其实更加适合对于框架结构的探索。只可惜我国在古代对于建筑技艺并没有那么重视,随着罗马开始使用混凝土等新材料,尤其是工业化后各种新技术的出现,木结构已经在很多方面显得落后了。在这里仍然要感慨西方对于拱券的研究之深。

    然而,“中国的木结构建筑也比西方差得多”这句话,绝 对 不 成 立。

    诸葛丞相有句话怎么说来着,不 宜 妄 自 菲 薄。

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