2.2 木建筑的历史
2.2.1 从“有巢氏”开始
木材也是人类最早使用的工具和武器,现在考古学家很有理由相信,人类在石器时代之前或许与石器时代并存着一个木器时代。
猿人也和古猿一样,在树上木上栖息,但因树木易于枯凋,现仅见于文献记载。
先秦诸子多处都有巢居描述。如孟子“下者为巢,上者为营窟”,《礼记·礼运》谓:“昔者先王未有宫室,冬则尽营窟,夏则居橧巢。未有火化、食草木之实、鸟兽之肉,饮其血,菇其毛。未有麻丝、衣其羽皮。后圣有作,然后修火之利,范金,合土,以为台榭、宫室、牖户。”庄子说“古者禽兽多而人少,于是民皆巢居以避之,昼拾橡粟,暮栖木上,故命之曰有巢之民。”韩非云:“上古之世,人民少而禽兽众,人民不胜禽兽虫蛇。有圣人作,构木为巢以避群害,而民说(悦)之,使王天下,号曰有巢氏。”
神话中的有巢氏、燧人氏、神农氏等就是人类树居、发明摩擦生火、发明农业、发明制陶业的历史的缩影。
除了岩洞以外,旧石器时代的原始人还可以栖身于树上,将相邻的枝叶拉结起来,以枝叶编织构成。新石器时代的穴居与巢居,可能就是对这种天然岩洞和树上巢穴的模仿。
人类有过树居时代,也可以从民俗学上找到证明。许多民族有树葬的习俗。早期人类认为,死是生的继续,死是在另一个世界里生活。生时离不开树木,死后也一定栖息在树上,因而将死者葬于树上。
现在有些民族仍然过着树居生活。印度和新几内亚的热带森林中的土人,将房屋建造于离地几米乃至十几米高的树上,他们在树杈上架以树条,铺以树枝、树叶、竹片、茅草,树屋上有树叶制成的屋顶。我国独龙族人旧时的房屋也是造在枝叶繁茂的大树上;以横枝作粱,竖枝作柱,在横枝上平铺枕木作楼板,并以藤条将其牢牢拥缚于树上,周围以细竹作壁,屋顶则以芭蕉叶覆盖。当然早期人类构木而居,不可能造这样好的树屋,只能造简单的巢,但树屋是由树巢发展而来,它是古人类树栖生活的见证。
《韩非子》载古人最初只是直接缘木而栖,后来才发展为“构木为巢”,即利用树枝搭出简单树屋。显然,先民最早使用的木材是纤细、易于折断弯曲、上面带有许多叶片的树枝。
“有巢氏”时代,人们又学会将地面相距不远的几棵小树上部弯曲扎在一起,小树外部覆以兽皮、树叶,内部平整清除石块(图2-1)。直到20世纪50年代,我国大兴安岭的森林民族鄂伦春人,仍然居住在这种被称为“仙人居”的建筑之中,至于较为粗大的树木,挥动石块的先民对其仍然无能为力。例如东欧的居民,直到数千年前掌握了铁制工具以后,才向大片原始森林进发。
图2-1 巢居
茅草应是木建筑材料的组成,甚至在史前人类用树枝筑巢的时候,就一定会使用保温性好、易于采摘收集、遍布山丘的茅草,后来人们用茅草铺就屋顶,用茅草和黏土拌水涂覆泥墙,数千年间,农业社会除少量砖瓦木材盖起的宫殿和高档房屋之外,这种至今被称为“茅草屋”的建筑成为中国住房主体。直至20世纪60年代,笔者来到农村劳动,满目所见都是这类建筑,茅草单薄,破落,还不如唐代诗人杜甫的《茅屋为秋风所破歌》中诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”的境界。
早期人类要栖息在树上与人类当时还比较弱小有关。人类刚形成时,“爪牙不足以供守卫,肌肤不足以自捍御,趋走不足以逃利害,无毛羽以御寒暑”,早期人类为了防御猛兽,就构木而居,以避其害。直到现代,人们还有时树居以求安全。在新疆孔雀河畔绵延几百里的胡杨林中,树上搭有简易床位供旅行者歇宿,因为树林中有豺虎,树上住宿比较安全。越来越多的考古学和民族学材料表明,在中国南方氏族社会时期,崇信鸟图腾的远古部族中确实经历了“有巢氏”时代。我国江南地区考古发现的干栏建筑和西南地区的竹楼民居,和昔日巢居形式有着一脉相承的关系(图2-2)。
图2-2 巢居向干栏居的演变
今日在美国加利福尼亚州莱顿维尔以北40km的树屋公园里,有一株高76m,4000年树龄的大红杉树,树内中空,人们将其砍凿成为一间高15m,面积为52.7m2的房子,并雕刻数十张木桌、木椅,可作为几十人会议或授课之用,这就是著称于世的树屋,应是百分之百的木建筑。美洲古老红杉,经历1万多年风雨,冰川时代的印第安人,是否在树上巢居,这只有靠老树回忆了。
2.2.2 早期木建筑
西方学者曾在埃及发现一个新石器时代的大居民点,其住宅基本上为两种形式:一种主要以木材为墙茎,上面用木构架和芦苇编墙;另一种以卵石为墙茎,上面用土坯建造。如此久远而又成熟的住宅建筑,在非洲民居建筑中彰显着独特风采。
非洲最典型、最传统、最常见并且一直沿用至今的房屋建筑样式,还是以木为梁柱,草叶为顶的茅草屋。茅草屋的建造方法是先在四角或周围立起木柱,也可以直接以树木为柱,用藤条围绕木柱编出双屋篱笆,再将用黏土、棕榈叶层层铺平,其造型可圆可方,规模可大可小,或高或矮,或尖脊或平顶,可随主人的喜好和地形地貌的变化灵活选用。根据非洲传统建成的茅草屋,所有的材料都来自身旁,并与周围环境浑然一体,冬暖夏凉,容易搬迁与扩展,也非常适合高温多雨的热带气候。目前,非洲乡村居民也依然以茅草屋为主要居住空间。
在木材相对较少,以农业为主的平原地带,地穴使用时间通常较长,但地穴施工复杂,在森林较多、平原较少、以畜牧为主的欧洲,人们较快转向用树木搭建棚子。树棚在欧洲的史前建筑中比较有代表性,形制很像一把半开之后伞尖冲上竖立在地上的布伞。其建筑方法是将长度类似的树枝裁成圆形,然后把树枝顶聚拢扎捆,形成棚的骨架,再在骨架上铺满由小树枝密织的网,最后用植物树叶和动物毛皮铺成屋顶。这种建筑显然受到森林中交织一起的树木启发。时至今日,据说南美丛林中仍有这样的建筑住宅。随着技术进步,人们对于木材和石块的加工能力得以增强,再加上冰河消退以后留下的大小湖泊,先民又用筑巢的方法在滨河浅滩上搭建房屋,以邻近水源,避开野兽偷袭。这种建造在沼泽地区和湖泊沿岸的高架建筑群被称为湖居。据考古发掘,在瑞士苏黎世湖和波兰斯康平湖沿岸淤泥中有大量原始建筑的木桩,均是用整根树干打入淤泥之中,再在桩上跨水营建房屋,与此同时,也有了较成熟的采用木桩和梁板结构的道桥技术。
居住建筑除穴居、巢居等形式外,在森林地区还出现用树枝或藤蔓搭成拱形,穹窿形的枝栅屋,或者用石块垒成圆形的蜂巢穴,在游牧地区则出现了初期帐篷。
在偏僻荒凉的“保留地”中,一些印第安人至今还保存着他们特有的生活方式,他们住在交叉木棍搭建并覆以皮革的尖顶帐篷中。在美国西南查科地方发现过古印第安人村落,多达400余座,大约建于公元9~11世纪。当地民居采用土坯抹泥墙,抹泥平顶,内有地窖,为避酷热,很少设置门窗,房屋高可达4~5层,错落进退,组成极富乡土特色的生动建筑。
在印度古老史诗《罗摩衍那》中,诗人描述了用“树叶和林木”建屋的过程:“依偎在一片浓密的丛林当中……屋顶以树叶和编织在一起的树枝遮盖,盘根错节的树枝上砍伐的柴薪,灌木和树上采摘的花朵,小屋的外面用树皮装饰,还披上了黄褐色的外衣,那是长满遍野的画眉草。”
宽敞的小屋被树叶遮盖,湿润松软的泥土砌成围墙,庄严的竹子像柱子一样支撑着屋顶。树干和枝条相互交织,从屋脊到屋檐编织在一起,支撑着芦苇,构成屋顶。茅草也未完全退出建筑舞台,由于原料广泛,易于加工,国内外都在开发推广稻草板。
用石块能够砸断的小树和树枝、树叶、树皮和茅草,以及泥土、石块,是筑建窝棚的主要建筑材料。星罗棋布的窝棚大量出现,象征着民族社会的繁荣,是文明曙光迸现的标志之一。
2.2.3 干栏式建筑
干栏式建筑是早期木建筑的高级形式。在中国古代传说中,黄帝时代开始建屋。但事实上,至少在冰川时代以前,先民就已用树枝建屋。黄帝时代,人们应该已经掌握粗糙的木材加工工具,例如石斧。浙江余姚河姆渡文化遗址,距今已有8000年历史,而中国过去的历史学家认为黄帝时代距今仅5000年。生活在河姆渡地区的居民,从鸟巢中得到了一些必要的营造观念和技术的启迪,建立起了木建筑的最初原型——早期干栏建筑形式。考古挖掘再现了河姆渡人建房过程(图2-3)。当时房屋的营造方法是:先掏挖柱洞,柱洞底部填以砂、石、碎陶片、红烧土和泥土,夯实后作为柱基,其上立柱、架梁、敷椽、盖顶,房屋四壁用树枝或苇束结扎,然后涂抹草筋泥,屋顶用树皮或茅茨覆盖。对建筑选址、规划,建筑材料的准备等已有完整的布置,证明当时技术已很成熟。现在遗址上发现别具一格的干栏建筑,木材显然已经加工,木制建筑以木桩为茎,带有榫卯工艺的大小梁柱,悬空地板、装饰美丽、布局合理,已经不是毫无经验的创作。河姆渡文化遗址是距今8000年前木建筑的最高水平。
图2-3 河姆渡遗址干栏式民居复原图
在南方较潮湿地区,“巢居”已演进为初期的干栏式建筑。如长江下游河姆渡遗址中就发现了许多干栏建筑构件,甚至有较为精细的榫、卯等。既然木构架建筑是中国古代建筑的主流,那么我们可以大胆地将浙江余姚河姆渡的干栏木构誉为华夏建筑文化之源。干栏式民居是一种下部架空的住宅,它具有通风、防潮、防盗、防兽等优点,对于气候炎热、潮湿多雨的地区非常适用。
无论穴居还是干栏居,在演变过程中,都保持和发展着住屋作为人类抵抗自然侵害的庇护所的基本功能,亦体现着朴素的环境观念。《墨子·辞过》篇对此有精辟的解释:“为宫室之法曰:室高足以辟润湿,边足以去风行,上足以待雪霜雨露。”
2.2.4 早期木建筑的营造
考古挖掘再现了距今7000年前河姆渡人砍伐木材的过程。伐木是男子的工作,他们用石斧伐木,操作方式与现代民间用铁斧伐木方式相似,应是沿拟定断线一周,先斜砍一斧,再横向砍断,劈裂一片,砍断一片,直至沿拟定断线,一周形成深槽,可以推倒式拉倒树木。采伐的木材截端略呈桩尖状,尖端稍偏向一侧,所遗留的树桩截面呈毛碴平面。巨大树木使用石斧、铁斧都难伐倒。古文献记载,四川居民进出伐木,不是将大树伐倒,而是用铁楔锯取大树的部分木材,河姆渡人也可能兼用这种方法。人们现场测试用石斧伐木,证明一棵直径十余厘米的小树,需要石斧连续不断砍伐数百下,约十多分钟才能砍断。河姆渡人建造一幢木构干栏长屋,就需木材数百立方米,单是伐木一项就很艰巨。
营造木构干栏式住宅,还必须将伐来的木材加工成桩、柱、梁、板等建筑构件。河姆渡人用石斧、石锛砍削、砍平,用石斧楔具加木锤捶击剖裂原木,这些工艺的劳动强度不亚于伐木。发明榫、卯、企口并用于建筑是河姆渡人的杰出贡献,是木建筑发展史上具有划时代意义的巨大飞跃。有了榫卯,后世的穿斗式屋架才能形成;有了穿斗式屋架,才有可能建造楼房。至今为止,尚未掌握其他地区的居民营造出这样的木建筑,也不见榫、卯和企口的加工工具,如石斧、石凿、骨凿和海凿。可以判断,河姆渡人营造木构干栏式住宅的技术,当时在世界上遥遥领先。河姆渡文化遗址是木建筑进入新的历史阶段的重要标志。在此之后的7000年间,木建筑在世界遍地开花,但是作为一种建筑材料,木材的所有加工工艺(包括中国精凿细雕的木刻)都能在河姆渡人的建筑中找到原型。
中国河南省邓州市八里岗文化遗址时间晚于河姆渡,现在没有一栋完整的建筑可供人仔细揣摩。但把各个残留部分的观察结果综合起来,人们还是能相当准确地了解了5000年前在中国八里岗先民的建筑技术。
这些房子都是地面式建筑。建造这样一座房子的准备工作包括从外面搬运来数吨重的黏土、砂、干草秸秆、大量木材以及预备捆扎用的藤条、竹篾等建筑材料。再平整场地并用土垫得比周围稍高。这种垫土比较密实坚硬,似乎经过了夯打捣实。之后就可以在这块铺垫平整的场地上开挖墙基槽了。墙基槽当然是为了建筑基础牢固的百年大计,但同时也兼有规划未来建筑格局的作用。遗址上的房子间隔大小基本一致,平面形状规整,显然是经过测算规划的结果。基槽宽50cm左右,深约1m,槽内几乎是挨个地设置直径为10cm粗细木柱,再以土埋实槽沟。这些木柱每隔30cm高度,两侧用木条夹板和穿绕藤条、篾索之类捆扎,便形成一道结实的木栅栏。当整个房子各道墙壁的木结构都结好之后,再用黏土于栅栏两侧填满木构缝隙,堆筑起墙体。用于堆筑墙体的黏土是掺和了许多草筋并仔细搅拌过的草拌泥,为的是防止干裂。有一点建筑知识的人还应当知道,即便是掺和了草筋的泥土,还需要放置一段时间——譬如3个小时或者半天,以便黏土中的水分吸收得更均匀,这同样是起防止干裂的作用。用这种方法建造的墙壁,考古学上叫做木骨泥墙(图2-4)。
图2-4 建筑技术之一——木骨泥墙(5000年前的村落)
八里岗建筑的房顶竟然也是用草拌泥建造的,而不是通常估计的茅草苫盖的。这块房顶没有发现任何屋脊结构。
八里岗的房子里没有十分粗大的柱子,房顶的重量是靠整个墙体平均承担的。推测是在墙头上等距地搭上椽子,上面铺满木条,再抹数层草拌泥。
当建筑的主体工程完成后,还有一项重要工作,就是装修。这些房子的室内地面处理得十分讲究。它通常厚十几乃至二十多厘米,用黏性不同的黏土、红烧土渣末、砂粒,间隔着层层铺垫起来,有时竟达七八层之多。不同土质,毛细管结构不同,便很好地阻隔了地底下的潮气,使室内经常保持干燥。最后,地面上还要涂抹一层厚约2cm的含沙的草拌泥,并一直涂抹满整个内外墙壁,遮盖住粗糙的墙体。
八里岗遗址上至今还没有来得及从头到尾地揭露出一整排建筑。但可以根据一些现象估计一排建筑中约有6栋房子。它们整齐地排列在一条直线上,显然是一个更大的集体。在河南淅川下王岗遗址上,也发现了长达200m的建筑。就规模来说,和八里岗遗址不相上下,唯一不同的是,那里的房子全部是连在一起的。而能把这些扩大家庭建筑整齐地限制在一条直线上,甚至把它们连成一个整体的力量,好像也只有血缘关系才能办得到。
巢居时代仅用石斧砍削连同树叶的树枝,随后是经过加工的木板、木杆、木材成为建筑的框架支撑的青铜时代,人们有了对木材锯、刨、削、凿的工具,出现了如鲁班一样一流的能工巧匠。木材导热率小、防潮、质轻,易于加工,是钢材水泥时代来临之前最重要的建筑材料之一,是建筑栋梁之材。传说中的秦阿房宫大厅能容万人歌舞,显然全靠巨木支撑。
现代学者认为,木建筑和石建筑都有同一源头,在古代世界,木材特别用于梁、屋面和门。早期的柱子,三陇板和其他一些结构构件最初也很可能是用木材建造,后来虽被换成石头,但保持了同样的形状和形态。埃及带条纹的柱子可能来自捆扎成束的纸草,而希腊神庙上的三陇板源头则是屋面橼子凿过的端头。保存下来的古埃及人民土小屋有木梁支撑的芦苇屋面,证实了这种推论。同样在希腊-罗马世界中,木材不仅用在庙宇和巴西利卡的屋面上,也用于普通住房。若非如此,暴君尼禄时期罗马连续数十天大火,盖世繁华焚毁一炬的现象就不会发生。
最早的基督教堂覆盖着名为Capriatal(来自于“Capra”、“桁架”和“固定接点”)的木屋架。这是一种常为三角形的固定梁组成的弹性结构,形态如同翻转过来的船的龙骨。(因此“中厅”一词在意大利语中就是“船”)。中世纪北欧海盗船的木结构成为传统的由承重柱支撑的木板教堂的范本也非巧合。
2.2.5 中国木建筑的演变
自建筑大师林徽因、梁思成开拓性的工作以来,经很多学者的共同努力,人们对中国木建筑体系的来龙去脉已有比较清楚的了解。
这就是以黄河流域为主的以穴居为源头,木骨泥房(约6000年前的西安半坡遗址)为其早期住居形式,发展到土木混合结构,最后形成以南方地区普遍使用的抬梁式结构为主要发展脉络的北方体系;以长江流域为主的巢居为源头,木构干栏(约6000~7000年前的余姚河姆渡遗址)为其早期住居形式,最后发展成为以穿斗式木构架为主要发展脉络的南方体系。在北方建筑体系中,主要源头为穴居或半穴居,其利用的主要建筑材料是黄土和木材,其最终能嬗变成纯木体系建筑,从土木混合结构阶段发展到抬梁式木构架阶段至关重要,它的技术变革使建筑产生质的飞跃。从材料角度观察,木建筑和土建筑走上各自发展之路,而建筑史学者傅熹年、刘杰认为中国南方以木(竹)材料榫卯结构的框架体系,7000年来从河姆渡干栏建筑直到以后广大民居都没有发生本质变化,技术特征非常稳定,在后世南方官式建筑(包括福州华林寺大殿、莆田元妙观三清殿、宁波保国大殿,苏州玄妙观大殿、泰宁甘露庵)清楚可见。自秦汉时期,甚至春秋时期,南方木构建筑技术就已北传。到隋唐时,南北建筑技术融合创新,南方木构建筑起关键作用。
穿斗式木构架的特点是,用穿枋把柱子串联起来,形成一榀榀屋架;檩条直接搁置在柱头上;在沿檩方向,再用斗枋把柱子串联起来,由此形成一个整体框架。这种木构架广泛用于江西、湖南、四川等南方地区。相比之下,穿斗式木构架用料小,整体性强,但柱子排列密,难以获得较大的室内空间,因此南方的一些庙宇和厅堂常常混合使用抬梁式和穿斗式。
干栏式木构架适用于南方多雨地区和云南、贵州等少数民族地区。一般底层架空,结构轻巧,上层常悬出挑廊,与地形结合甚佳。
井干式多出现于东北林区、其墙体也由原木拼成,开间和进深较小,利于保暖。
2.2.6 斗和金丝楠木
经过数千年精雕细琢的实践,中国古代技匠和工匠开创了许多极为高超的工艺,这是其他建筑材料都难以达到的境界,成为中国木建筑的重要象征。这里仅用制造复杂的斗栱和木中珍品金丝楠木为例介绍,可对中国木建筑的使用材料和工艺有所了解。
斗栱是我国木构架建筑特有的结构构件,主要由水平放置的方形斗、升和矩形的栱以及斜向的昂组成,在结构上挑出以承重,并将大面积的荷载传递到柱子上,如图2-5所示。斗栱又有一定的装饰作用,是建筑屋顶和屋身立面上的过渡。另外,斗栱还作为封建社会中森严制度的象征和重要建筑的尺度衡量标准。
图2-5 中国木构建筑之斗栱
斗栱在宋代以前被称为“铺作”,清代被称为“科”。根据斗栱所在位置的不同又有转角斗栱、柱间斗栱、柱头斗栱之分。宋代已有了详细的斗栱用材制度。
木材的材质也是建筑水准的重要标志。浙江宁波古保国寺,由于大殿梁柱使用的黄桧木材中含有一种飞禽昆虫闻而止步的芳香油,1000多年来,大殿飞鸟不栖,爬虫绝迹。北京明十三陵中的长陵祾恩殿是木建筑中的瑶池莲花,因为大殿中的所有古结构构件,如柱、梁、檩、椽和檐头全部用极为珍贵的金丝楠木制成,古色古香。1m多直径,十几米高的60根金丝楠木大柱,承托着2300m2的重檐庑殿顶,雄伟壮观、举世无双。其中最粗的一根重檐金柱,高12.58m,底径达1.124m,为世间罕见佳木。金丝楠木殿呈现神秘色彩,清道光帝陵墓中的隆恩殿,也有用金丝楠木雕成的大量游龙、蟠龙,造成“万龙聚会,龙口喷香”的气势。至今人们走进大殿,那缕缕浓郁的楠木依然飘来扑鼻清香,金丝楠木生长缓慢、数量稀少,又经多年砍伐,现已基本绝迹。