版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

榫卯的魅力

赛因斯老师
服务读者、面向市场、立足化工、传播科技
收藏

一、榫卯的起源

榫卯是什么?它是木构件上采用的凹凸连接方式,凸的部分叫榫,凹的部分叫卯,榫头插入卯眼中,两块木头就会紧紧地连为一体,使独立松散的构件结合成具有荷载能力的结构体。榫卯是古代中国人的重大发明,更被称为早于汉字历史的民族符号。

榫卯示意图

榫卯结构起源于距今7000 年的新石器时代。1973 年,在河姆渡遗址,人们发现了大量榫卯结构的木质构件,这是我国迄今为止已发现的最早的榫卯。这一时期金属工具尚未出现,使用石器加工木料并非易事,因此榫卯大多比较粗糙,这些榫卯结构主要应用在河姆渡干栏式房屋的建造上。

河姆渡遗址出土的榫卯木构

二、古代建筑中榫卯的实例

以木构架为主要结构方式的中国古代建筑,风格独特、自成体系,在世界建筑史上独树一帜,是人类建筑宝库中的一颗明珠。中国的木构架一般包括柱、梁、枋、檩、斗拱、椽子等基本构件,这些构件相互独立,需要用榫卯结构来连接。中国古代出现过很多历经几百年不倒的建筑传奇,这些木构古建筑经受了多次地震的考验仍能安然无恙、巍然挺立,很大程度上归功于榫卯结构的巧妙设计。

中国现存规模最大、结构最复杂的唐代木构建筑,位于山西省五台县,建于唐大中十一年(857 年)。大殿为单檐庑殿顶,面阔7间,进深4 间,通长34 米,总进深约17.66 米。构架为殿堂型,由下层柱网层、中层铺作层和上层屋架层水平层叠而成。屋面坡度舒缓,出檐深远,檐下有雄大的斗拱,整体雄浑庄重。

佛光寺大殿实景图

紫禁城角楼坐落在紫禁城城垣四角之上,是拱卫皇城的防御性建筑。角楼初建于明永乐十八年(1420 年), 高27.5 米, 平面呈曲尺形,结构为9 梁18 柱,屋顶有3 层,由多个歇山式结构组成复合式屋顶,覆黄琉璃瓦,共72 条屋脊。角楼各部分比例协调,檐角秀丽,造型别致,翘起的檐角层层叠叠,蔚为壮观。

故宫角楼实景图

紫禁城角楼局部剖面模型(1 ︰ 20)

三、建筑榫卯的常见种类

一座大型的古代木构建筑,要由成千上万个木构件组合而成。除了椽子、望板这类屋面木基层构件外,其余木构件几乎全部凭榫卯结合在一起。古代工匠在选择榫卯类型时,除了功能及结合强度外,还要考虑木构件的安装位置及构件搭接顺序。

建筑榫卯种类繁多,形状各异,常用的榫卯结构有管脚榫、馒头榫、燕尾榫、箍头榫、透榫、半榫、十字刻半榫、十字卡腰榫、桁椀、趴梁阶梯榫、勾头搭掌榫、倒拖榫、鼻子榫、萧眼穿串—藕批搭掌榫和栽销等。

十字刻半榫示意图

馒头榫示意图

四、榫卯在对现代建筑的启发

曾几何时,时代的发展、科学的进步和技术的革新,使榫卯渐渐淡出了人们的视线,但它却未曾消亡。如今,作为继承传统文化、弘扬工匠精神的载体,榫卯不断以崭新的面貌和丰富的内涵出现在人们的生产与生活之中。

在北京奥林匹克公园内,有一座外形为单体立方体的大型建筑,其整体构造为积木般的块体相互拼插咬合而成,呈现出一个巨大的鲁班锁造型,这就是荣获“中国建设工程鲁班奖”的中国科技馆新馆。鲁班锁蕴含的解锁探秘的含义,很好地传达了中国科技馆体验科学、启迪创新的建馆理念,使建筑本身形成了外在形式与内在精神的完美结合。

中国科技馆新馆实景图

榫卯是古代科学技术与文化艺术的美妙结晶,承载着造物领域的民族记忆,凝聚了中国人追求完美、精益求精的工匠精神。但是随着科技的发展,木材之间的榫卯连接渐渐被五金构件、化学黏合剂所取代,公众对这项传统工艺的了解越来越少。为响应习近平主席提出的“践行文化自信,努力展示中华文化独特魅力”的号召,中国科学技术馆自主研发了“榫卯的魅力”主题展览。展览面积为2000平方米,展品38件(套),共设置5个单元:七千年前的发明、古代建筑的智慧、中式家具的灵魂、形形色色的榫卯、现代榫卯的演变。展览以榫卯为中心,通过实物、微缩模型、互动模型、多媒体、木工工坊等丰富多彩的展览与教育形式,讲述榫卯的起源,展示榫卯工艺在古代建筑、中式家具、造船造桥等不同领域以及现代生产生活中的应用。旨在传播古代科技、传承文化遗产、弘扬工匠精神,引领观众感受榫卯经久不衰的魅力。

该展览内容日前汇编成《榫卯的魅力》展览图文集,借此让更多的人走近榫卯,了解这一中国古老的传统工艺,感受其科学精巧的设计、深厚的文化底蕴与含蓄的内在美。