木拱桥有一种独特的韵味,它横跨于河流山涧之间,像是将长虹搭建成长廊,又像是河流山涧上空横卧的一排房屋。中国木拱桥被称为建筑奇迹,其传统营造技艺被列入人类非物质文化遗产代表作名录。建筑历史学者刘妍的《传奇与绝技:木拱桥里的中国营造智慧》,超越单纯技术分析,通过地理、文化、社会多维视角,解答了技术传播的悬案,更以小见大,呈现了中国建筑传统因地制宜、精益求精的深层智慧。
□辛予
廊桥遗梦
谈及中国著名桥梁,人们会想到河北的赵州桥、北京的卢沟桥、颐和园十七孔桥、西湖断桥,以及江南水乡的小桥人家石拱如虹,桥面之上并无建筑。也可能想到扬州瘦西湖五亭桥,以及文人绘画中的桥,桥中建有绰约的亭阁。
其实,木拱桥也是一个重要分类。著名的案例包括宋画《清明上河图》中的汴水虹桥,以及东南山区的木拱廊桥群体。前者以纤毫毕现的图像流传千年谜题,后者直至今天仍有匠作传承。
相较于木拱桥,人们对“廊桥”这个称呼更熟悉。它指的是沿桥梁全长覆有廊屋的桥,多在我国南方山区与西北民族走廊一带使用。桥上加盖廊屋的目的,一是保护桥梁下部的木构架,防止木结构受雨水影响而腐朽;二是在潮湿多雨地区保护行人,提供休憩场所。廊桥一般会在屋身与桥身覆盖风雨板,因此在一些地区也被称为“风雨桥”。闽浙地区的木拱桥无一例外都建有廊屋,因此常被称为木拱廊桥。
木拱廊桥的结构主体“编木拱”,是一种极为特殊的建筑结构,用木材交织起拱,实现较大的跨度,在人类历史上罕见而非凡。而桥之上的廊屋,点缀南方山区的道路,还扮演着乡村日常生活“起居室”的角色。
木拱桥不仅出现在中国,它也曾闪现在日本、美国,以及欧洲多个国家,却唯在中国达到高度成熟的状态。《传奇与绝技》认为,对比美国廊桥、欧洲廊桥,中国廊桥特点非常显著。
从造型看,中国廊桥常常作为乡村的美学焦点营造,与亭台楼阁相结合,形成丰富的造型、飘逸的形态。欧美廊桥的外观总体而言较为朴素,多为简单长条形廊道。
从空间功能看,中国廊桥兼具休憩处所、神明庙宇、聚会场所的功能,欧美廊桥则一般仅作交通之用。其中,欧洲廊桥多为人行桥,而美国廊桥主要在19世纪至20世纪公路与铁路网大发展时涌现,作为公路、铁路桥,几乎不具备交通之外的空间性。
从结构看,中国桥梁多为“上承式桥梁”,即结构本体在桥面之下,结构体以其上部承载行人车辆。也正因此,中国廊桥是非结构作用的纯粹的使用空间。欧洲、美国的廊桥主要为桁架桥,为“下承式桥梁”,即桁架结构内部形成空腔,令行人车辆通过。这也造成了两种文化产出的桥梁的造型差异。
真正的“木建筑”
木拱桥提供了一种特殊的视角,用以探究中国木构建筑的技术底色。
中国木构架主要分为抬梁、穿斗两种类型。宫殿、庙宇用的是抬梁结构,以柱承梁、梁上叠梁、梁头承檩为特征,普遍使用于北方地区以及高等级建筑。斗拱也是这种建构逻辑的产物。而木拱桥上所见的穿斗结构,是一种普遍使用于南方地区的民间建筑结构。
抬梁体系被认为是中国文化的正统,但在《传奇与绝技》看来,穿斗结构更能体现“真正”的木构技术。该书指出,我们所熟悉的大部分中国建筑并非“木建筑”。它们是“木构架建筑”,柱梁框架由木材搭建,墙体却为土质或砖石,因此,在更准确的分类中当属于“半木建筑”。
作为木构架,抬梁体系并不独立。在北方,除了小巧的亭榭,很少见到纯为木构、不施砖石或土质墙体的建筑物。这不仅是因为气候寒冷,要以墙来围护保温,更是因为抬梁构架在稳定性上有所欠缺,需要墙体“扶持”。民间常谓“墙倒屋不塌”,但若是墙体垮塌,抬梁构架也只能短暂支撑。
穿斗结构不仅提供木构架,还可以变身为真正的“木建筑”。在南方山区,尤其是西南地区民居,常见的通体由木材建造的房子,便是以穿斗框架配合木板围墙建成。更重要的是,穿斗木构架自身具有足够的稳定性,能够独立自主抵御各种外力威胁。
从起源上,北方建筑体系起源于土木结合的建造传统,而南方建造起初就扎根于丰富的木材资源上。在建构原理上,抬梁是一种层叠向上的建构逻辑,与垒砌砖石的原理相通。而穿斗的建构逻辑是拼插与连架,先将构件拼接成二维的平面,再将平面拼接成三维的框架。这种原理与榫卯特征也相配合。抬梁的榫卯也是层叠的,构件上下卡口相压,“上起下落”进行安装。而穿斗则以孔洞穿插,并通过压缩木材纤维的摩擦力加强固定,更纯粹地发挥了木材的材料优势。
抬梁构架中,结构的稳定性来自重力,穿斗的结构稳定性则在于构架自身。前者近似积木,后者则如同板凳。试想一个抬梁建筑的模型,只能平托观赏,不能侧立或倒转,否则就会散落;而穿斗构架的模型,则可以拿在手上随意翻转把玩。
巧妙的技术策略
《传奇与绝技》指出,更好的稳定性和结构整体性,只能算作穿斗结构的外围特征,还没有触及技术核心。而中国木构技术的核心策略,可由穿斗与木拱结构共同彰显。
“积木”式的抬梁建筑,柱子竖立到位后,就需要林立的脚手架作为辅助。脚手架一方面要扶持柱框架的稳定,另一方面要为更高区域的装配提供施工平台。而穿斗建筑,整个横架在地面平躺安装,之后整体扶立。横架一旦立起,枋木密布如梯,便可直接用作后续施工的辅助。因此穿斗建筑的装配,全程都不需要脚手架,只需要几样简单的工具如辅助扶架的木棍、梯、绳,即可实现施工“自我装配”。
闽浙桥匠对木拱的处理,将施工程序做到极简,只需四柱水架便可搭建主拱,水架同时视作起吊机,主拱于是又成为后续建造的施工平台。这样一种木构技术,在解题思路上仿佛一道魔梯,每一重工序都成为后续进展的阶梯。
这种高效的建造策略,得益于中国建筑的榫卯。《传奇与绝技》认为,榫卯对于中国建筑的意义,远不只是“用木构连接取代钉子”。中国的榫卯在建造体系中属于“一身多职”,是木构建筑字面义和比喻义的“关节”。
榫卯的第一重作用是连接,也就是将梁与柱、节苗与牛头等构件固定在一起,令其不分离。
榫卯的第二重作用,是阻止构件之间的转动,为结构体提供刚度,阻止结构变形。中国文化从观念上不喜欢斜向构件,梁柱之间全然横平竖直。但根据基本的几何原理,平行四边形具有可变性。也就是说,如果榫卯的位置可以发生转动,柱梁构架就会侧倒。而三角形具有稳定性,只要边长不变,结构就不会变形。西方建筑的木构架充满了三角形,不需要担心节点转动,它们的榫卯也就可以粗糙制作。而在中国建筑中,为了防止变形,榫卯就需要加工精密,不能留下任何带来转动的缝隙。
在这重功能上,穿斗体系明显优于抬梁。抬梁体系利用“上起下落”叠压原理,榫卯并不能杜绝节点转动。而穿枋透穿柱子的榫洞,只要榫口不松动,就没有任何转动空间。以穿斗的构成原理,即使榫口产生了松动,转动的范围也受榫口四边的制约,可谓“柱歪架不垮”,比抬梁更安全。
榫卯的第三重作用是在建造过程中,为半成的结构提供刚度,提供施工便利,保障施工安全。正是因为有了紧密的榫卯节点,在地面拼装的横架才成为一具稳定的刚片,可以整体扶起,将建造过程“降维”。
木拱桥是在空中用木头编织出一道桥梁的绝技,是经验的累积,也是无数工匠在实践中累积成的智慧。传统的匠人不懂得现代力学的原理,也无法绘制现代工程蓝图,但他们跟师学艺,心算手动,以绳墨直尺对项目从宏观尺寸到全体细节的完整把控,他们用一把斧子,从伐木、裂解木板到粗凿榫孔,平整表面,几乎可以包揽全部的木工工序。攻克了施工便利性的难题,也就解决了技术的可持续发展问题,闽浙木拱桥技术才得以在偏僻贫困的山区,在匠人家族中稳定传承数个世纪。
大道至简
有人认为中国建筑形式单一,远没有西方建筑史上的那种丰富多彩。这作为一种现象描述,固然不错,但若是以此来贬低中国建筑,则不免陷于价值观的立场偏差。
穿斗结构在中国建筑史的叙事中,常被给予较短的篇幅和较少的重视,正是因为它简单:形式简单,横平竖直的柱枋;构造简单,凿洞穿插的直榫;力学简单,顺行枋柱的力流;历史简单,汉代即已演化成熟,两千年间未有大变化。
这种简单,绝不简单。“不简单”首先表现在形式的可能性上:虽然我们对于原理的讲解,集中在形式简朴的房屋,但穿斗的原理事实上可以千变万化,从高耸的楼阁,到复杂的亭榭,甚至利用穿插的原理形成复杂的斗拱。哪怕仅限定在廊桥一类,也可以找到繁复的结合形式。
更重要的是,穿斗的“不简单”,更在于它的“多功能”。穿斗使用一套高度统一的原理,清爽利落地解决了构造、结构、施工、力流、刚度、稳定等科学意义上的种种问题,可谓策略上的“至简”。这种“简单”绝非“原始”,而是在漫长的历史中发展、探索之后,整合、圆融的结果。
这样一种趋势或追求,在木拱桥中同样可见:简洁的线条、多功能的榫卯、高效的施工流程。五百年的时间里,木拱桥并没有在结构形式上发生重大的变化,点点滴滴的技术进化却体现在细节的调整中:细微调整的比例、角度、榫卯构造。
这样的一种演化趋势,对于中国“正统”建筑同样适用。从先秦到晚清,中国建筑的整体形象变化甚微,但历世历代的技术演化从未停止,甚至将一些堪称本质性的结构转型隐藏在几乎不动声色的外形之中。
《传奇与绝技》认为,以单一、简单的工具,完成复杂任务的全部流程,是一种一以贯之的中国技术追求。这在中国哲学中的表述,正是老子的宇宙论:“道生一,一生二,二生三,三生万物”。中国建筑中这种高度圆熟的建构原理,虽非来自“道生一”的创世,却与之不谋而合,是在漫长的历史演化过程中磨合、圆融的结果。