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悬空寺是如何建成? 太震撼了!

精英趣文 2020-04-19

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在大约1500年前

中国正处于南北朝时期


山西北部的群山中

出现了一座“空中楼阁”

兀然“悬挂”于崖壁之上

人称“悬空寺”

(悬空寺,摄影师@杨柳岸)


楼阁的上方是危危巨岩

远古海洋沉积形成的石灰岩层理清晰

如阵列般排列整齐

斜刺天空

形成地质学上的“单斜构造”

(悬空寺,摄影师@杨柳岸)


下方则是一条时常泛滥的河流

夏季骤然而至的雨洪

裹挟着泥沙碎石

不断冲刷山谷


直到现代

人们才在上游修筑水坝

形成了一个1330万立方米的水库

将洪水之灾逐渐消除

(恒山水库,1960年建成,以防洪为主,兼顾灌溉,右下为悬空寺,摄影师@杨柳岸)


悬空寺就位于这样的山水之间

其最高处的殿阁底部

距离下方河谷约90米

相当于30层楼


悬空寺高度示意,此处为初建时的相对高度,后来因为河道淤积,相对高度降为60-70米,制图@张靖/星球研究所



 01 

修建


寺庙的建造者

选择了恒山脚下的一处山谷


(下图为悬空寺周围景色,摄影师@杨柳岸)


如何才能将重达十数吨的寺庙

悬挂到山体上呢?


首先

它需要一组挂钩”


山谷西侧翠屏峰的半山腰处

并非直上直下

而是一处天然的凹槽

工匠们从高处悬下

利用工具扩大凹槽

凿出一个可以施展的平台

(山体开凿示意,制图@张靖/星球研究所)


再在平台上凿出巨大的石孔

石孔内大外小

深达数米

“挂钩”将在这里安装

(石孔示意,制图@张靖/星球研究所)


而“挂钩”本身也颇为奇妙

它选用质地坚硬的铁杉木

并且桐油长时间浸泡

防腐防潮


最神奇的是木材的一头

预先打上了楔子

当这些木材插入石孔

楔子便会将木材撑开

恰好卡在内大外小的石孔内

等同于现代的膨胀螺钉

(“膨胀螺钉”示意,制图@张靖/星球研究所)


这些木材超过2/3的长度深入山体

以岩石平台为支点

每根可以承受数吨的重量

“挂钩”便制作完成了

(“挂钩”示意,制图@张靖/星球研究所)


框架


有了“挂钩”之后

工匠们再次展开“悬空作业”

将建筑材料运上山崖

再悬吊至“挂钩”处

(材料运输示意,制图@张靖/星球研究所)


在半空中

工匠们以“挂钩”为横梁

横梁上设立柱

立柱上再搭梁、枋

利用中国传统的榫卯梁架组合

将建筑材料拼接为一体

榫卯梁架组装示意,制图@张靖/星球研究所)


类似搭积木一样层层垛堞

一个完整的框架

便成形了

(榫卯梁架系统,图@张靖/星球研究所)


殿阁


有了框架之后

屋顶、门窗、栏杆接连铺设

一层层殿阁跃然而出

(殿阁搭建,因现存悬空寺主要重建于明清时期,所以本文呈现的建筑样式亦为明清时期,图@张靖/星球研究所)


而在殿阁内部

为了获取更大的空间

工匠们向山体一侧继续挖掘出石窟

窟连殿,殿连窟

形成木结构高空摩崖建筑

(石窟与殿阁,制图@张靖/星球研究所)


悬空寺的建筑主体

南北两座阁楼

正是这样搭建完成

(南楼,图@张靖/星球研究所)

(北楼,图@张靖/星球研究所)


于是

包括寺院、禅房

佛堂、鼓楼、钟楼在内的

大大小小殿堂40间

南北错落排列

(悬空寺建筑群,图@张靖/星球研究所)


殿阁之间

则用栈道连接

后世更是加建为上下两层栈道

形成一个闭环

人们行走其上

楼梯或明或暗、曲折迂回

有如攀登天梯

(悬空寺内部栈道示意,下层栈道为现代增设,图@张靖/星球研究所)


最终

一个完整的悬空寺

一个形制毫不逊色于平地寺庙的悬空寺

便呈现在了我们眼前

堪称奇迹

(请横屏观看,悬空寺建筑群,图@张靖/星球研究所)



 02 

奇迹


悬空寺的奇迹

首先是力学上的奇迹

它成功塑造了

一种轻飘飘的“悬空"假象

(悬空寺木构架,图@张靖/星球研究所)


而后世又在楼阁下方

增设了数十根纤细的立柱

从而制造出另一种假象

仿佛整个建筑

都由这些颤颤巍巍的柱子支撑

(悬空寺立柱,摄影师@胡澍

(晃动的立柱,摄影师@石耀臣)


而实际上

在一般情况下

这些立柱并不承重

但是遇到极端情况

立柱相当于为悬空寺增加了一份保险

这让悬空寺从一般的“静定结构”

跃升为能抵抗极端情况的

超静定结构


据当地县志的记载

在最近的40年内

曾发生过2次6级左右地震

而悬空寺依然挺立

这里面就有中国传统木构架梁柱体系

以及下方立柱的功劳

(超静定结构示意,制图@张靖/星球研究所)


其次

悬空寺的奇迹

也是选址的奇迹


它的选址烘托了“悬空”效果

还为悬空寺增添了许多优势

避免了风雨、洪水的侵袭


(雨淋不到的悬空寺,图@张靖/星球研究所)

(风吹不到的悬空寺,图@张靖/星球研究所)

(悬空寺每天日照2-3小时可以避免暴晒引起的木材风化,摄影师@许兆超)


经历过1500余年的风霜

悬空寺看尽了人来人往

云起云涌

历经了王朝更替

星月沉浮


它在战乱天灾中屡经修葺

今天我们看到的样貌

基本上是明清时期重建的遗物


(悬空寺雷音殿,摄影师@王寰)

(悬空寺三教殿,图片来源@绘图网)


创造它的北魏王朝

已埋入历史的黄沙

而它依然在那里,细数着沧桑

与时间同流


(悬空寺,制图@张靖/星球研究所)


本文创作团队

撰稿:所长、李张子薇

制图:张靖

图片:余宽

地图:巩向杰

审校:撸书猫


分享自:星球研究所

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