从泥土到太阳电池
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3.6 砖

3.6.1 砖的生产

泥土不仅加水变软后可以任意变化,加热以后还可以固定成形,成为普遍适于生产、使用的建筑材料并在历史上出现沿袭数千年的砖瓦时代。

到数万年前,史前人类在点燃篝火时发现泥土变得坚硬,后来开始有意识地烘烤地面,在坑穴中求得相对干燥、蝇虫较少的环境,这已经是对泥土的早期加工,至少在距今1万年前,先民开始用泥土制陶。

由于树枝棚和茅草房被狂风暴雨冲垮,加上泥土的丰富弥补了树木的匮乏,那时的人们便烧制砖。两河流域就是最早发明了砖的地区。因为有砖,人们就能很方便地建造一个坚固的、能够挡风遮雨的空间,保障居住环境。砖的发明极大地促进了建筑业的发展。与地穴相比,用砖在地面之上建成的房屋优势日渐明显。为了方便挖掘建造,地穴常被挖成圆形。砖出现后,可将房屋造成方形,既便于规划,又充分利用了土地资源。

用烧砖替代土坯的过程持续了很长时间,这在史书中多有记载。还在氏族时代,人们就利用加工后的土坯房。后来黏土制成的砖开始流行。砖比石块施工迅速,成为古代应用最广的建筑材料。有的学者甚至认为,大河流域两岸原始文明的发展,在一定程度上依赖于制砖的原始材料——黏土的使用。首先使用原始的黏土,然后在工场中烧制、根据法规制成不同尺寸。

由阳光晒干的土坯只是砖的雏形。砖块发展的第二阶段,仍发生在两河流域,人们将黏土和黏稠的沥青灰泥混在一起,成为一种不似土坯那样容易干裂、破碎,今日名为沥青黏土的制品。

砖块发展的第三阶段是经受火的处理。真正成为现在意义上的砖,其实是在原始社会的窝棚之中。美国学者汤姆·菲艾在《历史上最伟大的100项发明》中有对砖块的描述。他写道:砖块的故事被认为开始于文明的诞生地,发源于底格里斯河和幼发拉底河的河岸,尽管这种场景可能在中国、非洲、欧洲或者早期人类聚居的任何地方轻易上演。洪水时代过去以后,厚的泥沙的堆积物和沉淀物被留了下来,暴露在阳光下,这种经过泥土、河流和阳光打造成型的“黏土”可以制成雕塑、家用器皿和砖块。人们发现在用篝火取暖、烧烤之后,地面变得坚硬的现象。砖块的前身是半经火烤的土坯。这在古代地中海沿岸各地,砖块以赤陶土(字面意思就是“烘焙的泥土”)形式迎来鼎盛时期。在乌尔等地,考古学家发现当地人们已发明一种密封的用于加热的窑炉,加热温度可以达到1000℃左右,有目的地将晒干的土坯进行“烧制”,并且判定发生时间为距今3500年前。在世界闻名的埃及大金字塔旁不远,有一砖砌的小金字塔。相比旁边的庞然大物显得纤巧,但当时它的建造者却以它的名义自鸣得意地树立碑文,介绍由河中取淤泥焙烧制砖的过程,声称自己建造的金字塔比大金字塔更出身高贵。最早的砖出现在两河流域。5000多年以前,来自北方山地的阿卡德人与最早创造文明的苏美尔人混居,开始建造以神庙为中心的城市。在这片土地上,干旱无雨,缺少森林,黄沙遍地,没有石块,人们通过晒制土砖,进而烧砖作为建房材料,并且创造出拱和穹窿结构。

巴比伦城共有100多座城门,壮美富有激情和人文气息。享有世界城门之最称号。其中掌管战争、胜利和爱情女神伊什塔尔城门高12m,雄伟壮丽,墙外壁都是色彩艳丽的彩釉砖,门墙和塔楼上嵌满蓝青色的琉璃砖,砖上饰有各类动物浮雕。在阳光照耀下,各种动物塑像具有高雅、光彩夺目的艺术效果。每块彩釉砖高达0.9m,整个城门上镶砌有575块,在只靠简陋手工生产的年代,显示出了古巴比伦人巨大智慧。在史诗《吉尔伽美什》中诗人在描述两河流域的著名城市乌鲁克时,写道:“登上乌鲁克的城墙,沿着它往前走,观察台阶基础,审视砌砖艺术,难道它不是烧透的砖并且质地优良吗?”

砖的使用带来建筑的革新。最早描述第一个用砖建造的真正“拱门”可以回溯到公元前4000年的两河流域的乌尔(在今日伊拉克境内)。拱门是建筑发展过程中的一个重要部分,令使用砖块进行建筑成为可能。它在很大程度上取代了大块石板制成的相对不牢固的门楣,使建筑重量均匀压在所有砖块之间。

古代西亚文化发展与古埃及基本同步。我们所说的古代西亚建筑包括公元前3500~前539年的两河流域的建筑、公元前550~公元637年的波斯建筑和公元前1100~前500年叙利亚地区的建筑。

古西亚的建筑成就在于创造了以土作为基本原料的结构体系和装饰手法,从夯土墙开始至土坯砖和烧砖,随后又创造了用来保护装饰墙面的面砖和彩色玻璃砖。这些建筑材料对后来的拜占庭建筑和伊斯兰建筑有很大的影响。

公元前4000年,这里出现了用土坯、砖石建筑的窝棚,观象台和庙宇为中心的城市,这就是苏美尔文化(sumerian)。随后汉谟拉比在公元前1758年建立了巴比伦王国和巴比伦城。公元前900年,两河上游的亚述王国开始大兴土木,建立规模巨大的城市宫殿。

在没有印刷书籍的时代,建筑就是人们生活中的黏土和石头书籍,人们从壁柱面的残刻,历史与法律以及建筑的空间与造型中感悟诗歌与神话。

3.6.2 土墙和砖墙

(1)古巴比伦土墙

古巴比伦人在用泥土筑房的时候,更用泥土堆建巨大的土墙。土墙环绕整个王国的西部,长数十公里,全部用砂和淤泥筑成,是当时极有成效的防御建筑。耀武扬威的古埃及人,多次觊觎东方财富,但土墙成为难以逾越的屏障,他们只能挥动简陋的武器在土墙脚下摇旗呐喊。

古巴比伦人以后其他文明古国也陆续修筑土墙,防御游牧民族、沙漠民族的突然袭击。在东方秦汉帝国和西方罗马帝国以后,都出现以泥土和石块、砖块合筑的墙。而基本由泥土修筑的土墙以“蛇墙”最为著名。前苏联大百科全书对“蛇墙”介绍:“民间对横贯基辅以南,沿着第聂伯河及其支流两岸建造的古代土防御墙的称呼……蛇墙的遗迹目前仍在乌克兰地区的一些河流两岸隐约可见,有的地方长达数十公里,高约10m。类似的土墙在波德涅斯洛维耶也有。土墙的建造日期尚未确定。”

这座绵延几千公里的土墙(据学者计算,其仅在乌克兰境内的工程量即相当于埃及全部大小数百个金字塔的工程量)的真正起源还是距今3000~1000年前,但都是用于抵御亚欧草原的游牧民族。

(2)中国长城

中国长城是人类有史以来最大的砖石建筑,它横空出世,跨崇山、越峻岭、穿草地、过沙漠,长达1万多里。长城因地制宜,据险制塞,建筑类型非常完整,楼、台、庙、衙署连为一体,建筑布局、结构、雕刻都极具艺术价值。长城不仅是军事防御工程,曾为保障丝绸之路远出西域畅通、发展与欧亚各国的经贸和文化交往发挥很大作用,长城又是中国农耕区域和游牧区域的天然分界线,长城内外100km范围,日照、风速、气温都有明显不同。

万里长城是世界上独一无二可以分两种生态区域、太阳光不同影响的建筑。在沙漠地区,由于缺少砖石,长城采用当地出产的砾石和红柳,充分发挥砾石抗压性能和红柳牵拉性能。这两种建筑材料结合砌筑的城体非常坚固,经历2000多年风沙雨雪的冲击,不少地段仍屹立高达数米。

在西北黄土高原地区,长城大多用夯土夯筑或土坯垒砌,其坚固程度不亚于砖石。如甘肃的嘉峪关长城墙体,修筑时专门从关西10多公里外的黑山挖运黄土,夯筑时使夯口相互咬实,这种墙体土质接合密实,墙体下易变形裂缝。明代修筑长城以用砖、石砌筑和用砖石混合砌筑为主,墙身表面用条石或砖块砌筑,白灰浆填缝,平整严实,草根、树根很难在缝中生长,墙顶有排水沟,排除雨水保护墙身。

长城多沿蜿蜒起伏的山脊线延伸,山因墙固,墙因山壮,峻峭,气势磅礴,具有震撼人心的巨大艺术感染力,人的意志和力量的显现使长城突破单纯军事工程的意义而具有重要审美价值。

(3)摩亨佐·达罗城

从现存的遗迹来看,除了庙宇和塔,西亚民族在建筑形式上的一个创造对后世影响深远,这就是拱的发明。用砖、石制的拱可以分成叠涩拱和真拱两种。所谓叠涩拱其实就是渐次接近的两排砖的系列。把它按其对称轴旋转得到的三维结构,又称叠涩穹窿。欧洲最早出现的石头房就是叠涩穹窿的结构。亚述人发明了叠涩拱,但他们只是用砖砌出真拱的样子,而使用的砖还是四方的,真拱随后才得以完善。后来,古罗马人继承发展了这种结构,应用在罗马建筑之中。

在印度河流域最早的砖建筑在今巴基斯坦信德省境内,有一座距今2000多年的古城摩亨佐·达罗城。这里十分荒凉,一年之中有10个月干燥炎热,四周沙丘、砾石环绕,一片萧瑟。然而这里大街小巷按照方向排列整齐,数千间房屋如棋子散布全城,有着世界最早的城市建设。

走进摩亨佐·达罗城遗址,恍如来到一个个砖块矗成的山丘。几千年前,人们一直在印度河边取土和泥,脱坯入窑,用火将泥坯烧结成为大硬方砖,这种被称“火砖”的方砖,其三维尺寸按倍数递减,分别为28cm、14cm、7cm,砖呈土黄色,历数千年而不酥。

摩亨佐·达罗被誉为“青铜时代的曼哈顿”,是世界古代著名哈拉帕文化的主要代表。这个世界上最早种植和加工棉花的民族,也创造了令人惊艳的城市公共系统工程,这里住宅有水井和浴室、供水和废水排放系统、垃圾自动排放系统,这些用砖砌筑的系统,在上古时代无与伦比,甚至当今世界许多城市也望尘莫及。

(4)世界最大土城——昌昌

昌昌位于南美西部高原,它的断垣残壁与周围漫漫黄沙颜色一样,现在所能看到的城垣和屋墙,大都只剩五六米高的墙基,令人难以联想昔日辉煌。古城被发现后的300年间有无数人在此搜寻翻掘,搜刮的稀异奇宝车载船运,轰动世界,但整个古城全被捣毁。直到19世纪末期,欧美学者开始保存性的考古,进行修复工程。

昌昌土城的城垣之内有各自独自的城堡,每个城堡和宫殿都有城墙,残留城墙长440m,原高15m,城址中心道路纵横交错,宫殿、祭坛、寺庙、花园、住房、市场、监牢、粮仓建设井然有序。

昌昌所有建筑的最大特点,就是所有的城墙和房屋都不见一砖一石,全部由土坯垒成。那里土坯有大有小,依不同建筑而定,砌得天衣无缝,常以品字形逐层砌造,以防地震破坏。1970年秘鲁发生特大地震,后人修复加固的城墙倒塌,而残存的古墙却毫无损伤。这些断垣残壁,历经五六百年的岁月冲刷,只是以不易觉察的速度慢慢变矮。原因是原契穆人的土坯是用黏土、贝壳、砂粒磨成细粉,混合渗水成型,以火焙烧制,成品呈紫红色,牢固程度不亚于现代混凝土。当地气候干燥,几乎终年无雨,使土坯长久不败。契穆人避开远地采石的困难,利用当地丰富砂土、贝壳。

昌昌兴旺时期,估计居民人数在5万以上,并有长达80km的引水工程。越来越多的珍贵文物、建筑、浮雕陆续被发现,证明昌昌有世界上最大土城的称号名副其实。

(5)巴士底狱

对于全世界向往法国大革命的人来说,他们可能从来不知道什么是三级会议,什么是“网球场誓言”,却不会不知道什么是巴士底狱。法国革命的象征,就是攻陷巴士底狱。攻陷巴士底狱的日子——1789年7月14日是今日法兰西共和国的国庆日。

巴士底狱早已片瓦不存,人们只能在巴黎市历史博物馆看见它的模型和遗物。它曾是非常壮观的一座中世纪城堡,建于1370年,它有着厚达9m,高达30m的夯土围墙并由近24m宽的壕沟环绕,在挥舞宝剑的骑士时代,确实是庞然大物,令人有固若金汤之感。

在路易十六专政时期,巴士底狱是专制的象征,它化作种种传奇故事,出现在脍炙人口的文学作品中,大文豪雨果的《悲惨世界》和《九三年》、狄更斯的《双城记》、大仲马的《基督山伯爵》和《铁面人》等脍炙人口的著作中都有巴士底狱的身影。