【C&H】王澍的结构密码——中断近千年的贯木拱技术复兴过程!
——注:本文来源80建筑/原创:冠一说——
轻型木构架
Light Wood Frame
▍王澍与陆文宇在他们的工作室,桌上的模型是“超轻村项目-临时居住单元”
王澍近年的建筑实践中,轻型木构架成为他的常见设计手法,通过小尺寸的木材搭接实现相当大的跨度,非常巧妙;而且木材之间不是刚性连接,而是铰接,有些地方甚至仅利用摩擦力搭接,非常易于拆卸和复用。这种技术是王澍的原创吗?是如何传承和发展的?
▍《清明上河图》上的汴水虹桥
故事要从六十年前说起,1953年《清明上河图》历史上首次对公众展出,桥梁学家唐寰澄注意到了画中的“汴水虹桥”,不是一般古画中的石拱桥和木板桥,而是一座轻巧美丽的木拱桥,“一片霞光,使人眼亮”。
▍桥梁学家唐寰澄
后来唐寰澄展开了研究和计算,证实这种木拱技术是可行的,画中的桥梁是真实存在过的。但在很长一段时间内,科学界都认为这种木拱桥已经失传了,因为从宋代以后就再也没有这种拱桥再建的记录。
直到20世纪70年代末,文物工作者在浙南和闽东北地区再次发现了同一类型的木拱桥,到1980年,桥梁专家们终于确认北宋盛行的虹桥技术并未失传。此后,这种木拱技术受到桥梁界的关注,王澍也是从中得到启发,并将这种技术用到了自己的建筑实践中。
王澍的实践之一:超轻村项目
▍王澍为留学生做讲解
▍搭建完成的居住单元
▍搭建完成的居住单元
▍结构完成后的承重实验
▍搭建过程示意图
每栋临时房屋是由大约400根木条、少量铆钉和风钩组成的“临时建筑”,通过在顶层铺上透明有机板,可以实现遮风挡雨,一个单元内可供四口之家生活。
王澍的实践之二:象山校区专家接待中心
2013年竣工的中国美院象山校区专家接待中心,整个建筑的屋顶由一片木构架大屋顶整体覆盖。但并未使用大尺寸木梁,仅仅使用60mm见方的松木木方,采用贯木拱技术组合而成。
▍连续的木构架屋顶
▍木拱以剪刀撑与墙体连接
▍屋顶局部
▍小型木材实现的巨大跨度
象山校区的大屋顶,以极小的木材截面,实现了巨大的跨度,一千年前古画中的造桥技术仍然能在现代的建筑设计中发挥作用,让人不能不惊叹传统木构技术的巨大潜力。
比起众多仿古建筑对中国古建大屋顶“形”的仿摹,这种对古代营造技术的继承和发展,是更加本质的哲学层面的血脉联系,让古代技术在现代有了新的生命力。
“清明上河图”中的“汴水虹桥”
▍《清明上河图》上的汴水虹桥
流传千古的虹桥,居于名画《清明上河图》长幅的中心位置。唐寰澄首次在展览中发现并展开研究时,推测其“净跨约20m,拱矢约5m,宽约8m”,并先后名之为“叠梁拱桥”和“贯木拱桥”。
▍唐寰澄推测的汴水虹桥的结构体系
▍唐寰澄以火柴棍示意的汴水虹桥的结构体系
唐寰澄在《中国科学技术史 桥梁卷》中称木拱廊桥“是世界桥梁史上绝无仅有的一个品种,在世界桥梁史上唯中国有之”。2009年9月,中国木拱桥传统营造技艺被列入联合国《急需保护的非物质文化遗产名录》。
▍唐寰澄为汴水虹桥做的DSI超静定次数分析
▍唐寰澄对虹桥结构的推测
由于使用短的构造材料,形成了大的跨度,被认为是中国在世界桥梁史上的独特构造。木拱结构的廊桥曾风行于北宋,是我国木结构桥梁的活化石,是中国传统木构桥梁中技术含量最高的一个品类,同时具有极高的传统美学价值。
宋代之后,随着汴京的衰微,木拱桥在中原地区趋于湮灭,近代学者一直都认为这种技术已经无存。自唐寰澄在《清明上河图》中发现以后,经过二十余年的搜索,在浙江、福建等地终于发现了多座贯木结构的桥梁,引起了世界范围内的广泛关注。
▍后来陆续发现的部分贯木拱桥实例
▍福建寿宁鸾峰桥,始建于明代,现为国家级文物保护单位
▍唐寰澄后来在上海青浦主持建造的贯木拱桥,由美国WGBH电视台资助
传统木构技术还有多少潜力可挖?
在孩童的时候,我祖父就在饭桌上用筷子为我搭起过贯木拱桥的模型,可见这种技术并未失传,只是并未得到系统的传承和研究。由此也想到,我国传统的木构技术中是否还有其他具备潜力,未得到传承的技术?在考古成果,古画中是否还会有尚未被挖掘的宝藏呢?
▍我用筷子搭建的结构模型
正如屠呦呦通过古医学著作的启发才想到青蒿素的提炼方法一样,传统文化和技术是巨大的宝藏。王澍一直保持对传统文化的关注和兴趣,同时结合现代技术,才让贯木拱技术得到了有效的继承和应用。可见保持对传统的关注是十分必要的,“师造化”、“师古人”,有时候可能会得到意想不到的收获。
碧野牛得草:关于"贯木拱"技术(学界对其名称还有不同的说法,德国学者称"叠层木拱",我国流德博士刘妍在德国导师的指导下对此建造历史及流传海外甚至影响到欧洲几大著名战役研究颇丰,有兴趣者可关注新浪微博@纸上匠)的确源于中国,北宋已相当应用,除了《清明上河图》为证,刘妍考察记录了幸存下来一下实物,目前也请世家工匠去德国复建了一座贯木拱桥,当地报纸报道建造全程。王澍作为有影响的世界级建筑大师能注意到此"国宝原创"技术并尝试建筑上的应用及改造,功莫大焉。但还不至于本文标题"中断近千年"[糗大了]。而且相关研究人员的贡献也应该提及提携。
80建筑:唐寰澄在他的《中国木拱桥》中写:“1955年第一次发表文章时,我称此式结构为‘叠梁拱’。后经详细考证和计算,在历史文献记载中有‘叠石固其岸,取大木数十相贯’之句,正名为贯木拱(或编木拱,织木拱)。”此种结果形式命名似并无定论,我们选用的是唐寰澄的观点。
《留住手艺》中国泰顺木拱桥
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