世界上最古老的干欄式建筑
河姆渡遺址發(fā)現(xiàn)的干欄式建筑遺跡是迄今為止世界上最早的木構(gòu)建筑。根據(jù)考古發(fā)掘報告和中國建筑技術(shù)研究院建筑歷史研究所專家的研究結(jié)果所知,第一次考古發(fā)掘揭露的第四文化層13排木樁遺跡表明,這里至少有3幢建筑,分別以A、B、C代表,其中A屋位于最東面,B屋近西南小山,C屋居中。從C屋的遺跡大部分與A屋、B屋有交錯的現(xiàn)象證明,3幢房屋的年代是有先后的,C屋的年代要早于A、B兩屋,只有C屋被廢棄后,才有可能再建A、B屋,所以C屋是世界上第一幢干欄式木結(jié)構(gòu)建筑。C屋遺跡殘長18米,根據(jù)前后排樁之間距離測得屋進(jìn)深8.2米,又根據(jù)同一列承重木樁的間距所知,當(dāng)時房屋內(nèi)是分間的,房間寬在2.6~3米之間,最寬的一間為4米,估計是氏族活動的公共場所,房屋的開間和傳統(tǒng)的木構(gòu)建筑一樣是講究對稱的,C屋的長度最少也有25.4米。屋的高度根據(jù)8.2米進(jìn)深需要也應(yīng)在4米以上,加上地板以下木樁的高度0.8~1米,C屋的地面高度在5米以上。在7000年前空曠的荒野中凌空架起一座大房子,這是多大的氣魄!用簡陋的石質(zhì)工具能夠建起這樣的木建筑,標(biāo)志著人類社會已進(jìn)入到新石器時代的繁榮發(fā)展階段。
世界上任何創(chuàng)造發(fā)明都有一個發(fā)生、發(fā)展和日臻完美的過程,居宅的發(fā)明也是這樣。在人類上百萬年的歷史長河中,絕大多數(shù)時間我們的祖先是住在山洞里的,如大家熟悉的“北京人”和“山頂洞人”,這種利用天然洞穴作為居宅的時候人類還處于蒙昧?xí)r代。人類社會出現(xiàn)居宅是近1萬年的事,那時全球氣溫明顯升高,平均溫度比現(xiàn)在還要高出幾度。這時候住在山洞里的原始人群從森林來到平原湖沼,豐富的食物資源吸引住了這些山里人,他們在森林邊緣,鄰近河湖的高地上搭建窩棚開始定居下來,最初的房屋出現(xiàn)了。我國土地遼闊,南北地理、氣候差異很大,窩棚的形式也因地而異。北方黃河流域的西安半坡遺址,早期的居宅是從地面向下挖洞,深1米左右,洞底作為地坪,洞壁成為自然墻面,再用樹枝在洞穴上面蓋頂,抹上泥巴,成了居住的房屋。這類房子大約16~20平方米,稱為半地穴式建筑。南方潮濕多雨,土地松軟,原始人群只好在大樹的椏杈間搭建房屋,因為簡陋之極,稱為巢居?!俄n非子·五蠹》描述:“上古之世,人民少而禽獸眾,人民不勝禽獸蟲蛇。有圣人作,構(gòu)木為巢以避群害,而民悅之,使王天下。”這種情況在民族學(xué)上也可以得到佐證。在本世紀(jì)五六十年代,南太平洋巴拉房島上的克諾伊人及大洋洲一些偏僻地區(qū)的后進(jìn)民族在樹杈上搭建住房。樹巢也許比山洞更狹小,生活上也不方便,但它畢竟是人類自己創(chuàng)造發(fā)明的,因此作為居宅比起山洞來還是一個了不起的進(jìn)步。人類既然已經(jīng)邁出第一步,肯定很快就會有第二步、第三步。第二階段的居宅果然出現(xiàn)了。半坡遺址中期的建筑已發(fā)展到地面建筑,而河姆渡文化干欄式建筑以其能通風(fēng)祛濕,又能防范蟲蛇猛獸侵害的眾多優(yōu)點(diǎn),而出現(xiàn)在江南水鄉(xiāng)。干欄式建筑是一種以樁木為基礎(chǔ),構(gòu)成高于地面的基座,用樁柱綁扎方式立柱、架梁、蓋頂?shù)陌霕鞘浇ㄖ浅簿拥睦^承和發(fā)展。
考察干欄式建筑的遺跡和遺物,在建筑工程上有五方面的成就。
1.建筑呈西北──東南走向的朝向布局
根據(jù)河姆渡遺址第一次考古發(fā)掘的建筑遺跡平面圖分析,3幢建筑均呈西北——東南的走向。從朝向看,座東北,朝西南,這樣建筑的朝向與現(xiàn)在的座北朝南方向選擇有很大差別,對采光、通風(fēng)、取暖、避寒都不利,從河姆渡文化的生產(chǎn)力水平看,與原始居民豐富的生產(chǎn)、生活經(jīng)驗成反差,這種特殊朝向選擇需要對干欄式建筑本身特點(diǎn)進(jìn)行探討。河姆渡遺址兩次考古發(fā)掘均未有完整的建筑遺跡出現(xiàn),因為從建筑技術(shù)和材料看,干欄式建筑非常容易倒餌,據(jù)民族學(xué)資料,云南傣族同類建筑使用最長年限為15年。由于砍伐、加工上的困難,估計倒坍后的建筑構(gòu)件又被河姆渡人用于建新屋的材料,只有入土的木樁較多留存下來。推測當(dāng)時的建筑還未開窗,而門的位置與傣族的干欄式建筑一樣是開在山墻面的,具有出入、通風(fēng)、采光、排除煙塵的諸多功用。干欄式建筑西北——東南走向,門的朝向向南偏東10度左右,這個朝向在江浙地區(qū)冬季日照時間最長而夏季最短,避開了夏季的炎熱,增加了冬季的采光時間。所以對長坡檐,無窗戶的干欄式建筑,這個朝向選擇是非常符合實際的。迄今當(dāng)?shù)氐慕ㄖ岳^承了這個合理的朝向選擇,門戶向南偏東5~10度是最好的朝向。當(dāng)然這是通過實踐和生活積累得來的。
2.由木樁、地梁和地板結(jié)合構(gòu)成的建筑基礎(chǔ)
干欄式建筑凌空地坪的優(yōu)點(diǎn)是可以減少地面的處理工作,放火燒荒后就可以建房,而且滿足了居宅防潮抗洪的實際需要,也解決了南方氣溫較高而需降溫、通風(fēng)問題。但由此帶來的建筑困難也比一般地面建筑大得多。萬丈高樓平地起,建筑能否成功基礎(chǔ)是關(guān)鍵,干欄式建筑顯得尤為重要。河姆渡遺址的建筑基礎(chǔ)樁木有圓樁、方樁、板樁之分。方樁體積較大,一般截面為15×18厘米,入地深度也比圓樁要深50~100厘米,可起承重樁的作用。其分布也有規(guī)律可尋,一般間隔距離1.3米~1.5米。圓樁的數(shù)量很多,直徑大小變化也較多。板樁數(shù)量少,布置較密。通過對第四文化層樁木底部的取樣調(diào)查所知,各種形式木樁的底部一律砍削成尖刺狀或刃狀,可知是用打入法處理的。樁礎(chǔ)完成后,接下去架設(shè)地梁,方樁上端面鑿有凹槽用于拼接地梁,有的圓木上端原來留有叉子,也可以用來承托地梁或屋梁,關(guān)鍵性的構(gòu)件如中柱、轉(zhuǎn)角柱,鑿有穿孔卯口和互成直角的卯口,輔以綁扎作進(jìn)一步固定。地板鋪放在地梁之上,多數(shù)未經(jīng)固定,這樣便于原始居民通過活動地板向下傾倒垃圾?;_始是平穩(wěn)的,但因土質(zhì)松軟,有些部位會沉降。這時先民把準(zhǔn)備的圓木甚至地板往地梁下作樁木支撐,日復(fù)一日形成基礎(chǔ)部分樁木林立的結(jié)果。從上面基礎(chǔ)工程看,開工前需要對建筑負(fù)荷有個計算,以決定用材的規(guī)格和數(shù)量。然后根據(jù)建筑面積,室內(nèi)分隔要求,在現(xiàn)場放樣。最后選擇座標(biāo),以保證木樁的平行垂直,保證下步的梁柱安裝工程。
3.帶橫撐的梁架結(jié)構(gòu)
河姆渡人在建筑上部的空間用柱和梁做成構(gòu)架,來承托樹木枝干結(jié)成的方格網(wǎng)狀檁架的屋面,然后鋪設(shè)茅草或樹皮完成屋頂防雨遮陽的工程。這種以梁柱為主的構(gòu)架結(jié)構(gòu)技術(shù)是建筑技術(shù)上的一項重大發(fā)明,奠定了統(tǒng)木構(gòu)古建筑的基礎(chǔ)。從樁礎(chǔ)遺跡看河姆渡的干欄式建筑只有4根立柱,有一根立柱為室外走廊平臺所用,這樣,還需要兩根立柱,才能支撐坡長5~6米的屋面。那么河姆渡人是怎樣架梁結(jié)頂?shù)哪?遺址出土的編號為59的木構(gòu)件,是考古、建筑專家比較感興趣的一個構(gòu)件。該件是一根長2.63米,直徑18厘米的兩頭榫,榫的體積比較小,位于截面中間,所以建筑專家認(rèn)為這是一根立柱,是一根屋梁和地梁之間的立柱,這根立柱作為中柱太低,而作為檐柱又太高,因此它在屋內(nèi)的空間位置應(yīng)在中柱與檐柱之間。有了這根立柱后,可以在屋頂坡面中間增加一根次梁,這樣5米長的坡面可以通過兩段連接完成,使椽子的材徑可以大大縮小,從而降底屋頂?shù)闹亓?,使屋面得以架設(shè)。這是一根舉足輕重的構(gòu)造柱,這根立柱架設(shè)后,為了穩(wěn)定起見,經(jīng)中柱綁扎一根橫撐把中柱兩邊這兩根次梁撐住,從而使屋架更加穩(wěn)固。今天這種帶橫撐的五梁五柱干欄式建筑在西南邊陲少數(shù)民族地區(qū)還可以見到。
4.榫卯技術(shù)在建筑上的應(yīng)用
在河姆渡遺址干欄式建筑遺跡中,最有影響的是出土了上百件帶榫卯的木構(gòu)件,從形式看有柱頭及柱腳榫、梁頭榫、帶梢釘孔的榫、燕尾榫、平身柱卯眼、轉(zhuǎn)角柱卯眼,直欞欄干卯眼等。平身柱卯眼即是中柱上的卯眼,轉(zhuǎn)角柱卯眼即是檐柱的卯眼,與梁配合使用使中柱和檐柱、中柱與中柱、檐柱與檐柱得到緊密聯(lián)接,從而構(gòu)成十分穩(wěn)定的屋架,使地板鋪設(shè)得到可靠保證。河姆渡遺址出土的地板長約100厘米,板厚6厘米,因此地梁之上還需要鋪設(shè)一道地栿才能擱置地板。如果用綁扎方式來固定地梁與屋柱的節(jié)點(diǎn),那么用不了多久,樓板將會坍塌下來,只有榫卯發(fā)明以后,特別是帶梢釘孔榫應(yīng)用以后,加強(qiáng)了梁柱的連接,凌空的干欄式建筑才能穩(wěn)穩(wěn)立住??梢哉f沒有榫卯木作技術(shù)就不會有河姆渡干欄式建筑。
出土的木構(gòu)件中還有數(shù)件帶企口的構(gòu)件,其中有標(biāo)本的企口內(nèi)出土?xí)r還插入一塊砍削成梯形截面的木塊。這種企口技術(shù)是密接拼板的一種較高工藝,后世多用于地板和廳堂屏風(fēng)板墻拼接上。有專家認(rèn)為當(dāng)時的企口技術(shù)主要用于檐墻的墻體工程上面。遺址第二次考古發(fā)掘時,第四文化層底部出土一根長450厘米、寬8厘米的木構(gòu)件,構(gòu)件較寬一面兩頭各鑿一個長8厘米、寬6.8厘米、厚8厘米的卯眼,較窄一面鑿有一道寬3厘米、深3厘米、長320厘米的企口,同時在企口面兩端也各鑿一個小的卯眼,與較寬面的卯眼垂直相通。這根構(gòu)件用于檐柱之間的地栿較大的卯眼用于連接柱枋,較小的卯眼可以插入帶榫構(gòu)件,與檐柱捆扎,把地栿固定后,企口內(nèi)可以插入80~100厘米長的木板,制成檐墻。后世店鋪門面的排板及室內(nèi)可拆卸的板墻同樣是沿用企口技術(shù)。河姆渡文化的榫卯、企口木作技術(shù)充分反映當(dāng)時的干欄式建筑技術(shù)己比較全面。
5.裝修工程的出現(xiàn)當(dāng)時
干欄式建筑的裝修內(nèi)容有室外走廊的欄干安裝、室內(nèi)陸坪平整處理、葦席鋪設(shè)和進(jìn)出口及室內(nèi)中柱,橫撐構(gòu)件上的刻花裝飾等。居宅是人類生活、生產(chǎn)、社交的重要場所,也是裝修方面的重點(diǎn)。由于石質(zhì)生產(chǎn)工具的制約,當(dāng)時的地板比較粗糙,而且高低不平,從出土的“人”字形土塊看,室內(nèi)坐臥處重要區(qū)域的地板曾經(jīng)用泥土抹平,然后鋪上葦席,使得這些部位比較平整,容易打掃干凈,有利于休息。此外根據(jù)建筑學(xué)家分析,建筑遺跡中顯露出當(dāng)時室外留有1米多寬的走廊,從出土的直板欄干卯孔看,走廊外側(cè)還安裝著欄干。第二次考古發(fā)掘時曾在第四文化層出土一根殘長112厘米、寬14.4厘米、厚7.2厘米的木構(gòu)件,上有等距離小方卯,卯口長9.6厘米、寬4.8厘米、深3.6厘米,為插入直欞欄干所用??梢姾幽范扇嗽诳紤]安全因素的時候也考慮形式的美觀。在室內(nèi)裝修中,他們還著意進(jìn)行美化,出土的刻花木構(gòu)件,馬鞍形五葉紋陶塊可能是室內(nèi)懸掛于門框或中柱上的藝術(shù)品。居宅裝飾中最突出的是豎立于屋脊上的鳥形器(也稱蝶形器),它們用石、骨、木和象牙材料制作,正面刻有鳥和太陽的紋飾,背面比較粗糙,中間鑿有凹槽,頂端槽兩旁有穿孔突脊用于穿引細(xì)繩把鳥形器與木棒綁扎起來,再把木棒綁扎在脊梁上,突出展現(xiàn)上面的“鳥”。紹興戰(zhàn)國306號墓曾出土一座銅質(zhì)屋模,屋頂立有一桿,桿頂有一立鳥,室內(nèi)有4個樂人。許多學(xué)者認(rèn)為河姆渡遺址出土的鳥形器可以和銅屋模上的立鳥聯(lián)系起來,反映古越人愛鳥、崇鳥的習(xí)俗??傊@些藝術(shù)品表現(xiàn)了河姆渡人的原始宗教信仰,把居宅的裝修提高到了藝術(shù)的階段。
河姆渡遺址的干欄式建筑,代表著我國新石器時代的建筑水平,雖然出土的榫卯木構(gòu)件僅上百件,只占構(gòu)件總數(shù)的十分之一,絕大多數(shù)的節(jié)點(diǎn)還采用藤條綁扎加固方法,但這并不能因此而降低對河姆渡人建筑技術(shù)的評價。繼河姆渡遺址以后,考古工作者在江蘇吳江梅堰、海安青墩、浙江吳興錢山漾、廣東高要縣茅崗及湖北蘄春縣毛家嘴、四川成都十二橋等遺址中都發(fā)現(xiàn)干欄式建筑的遺跡。由于它適應(yīng)江南地區(qū)多雨、潮濕的自然環(huán)境,還具有防蛇蟲猛獸和飼養(yǎng)家畜、堆放雜物的多方面功用,因此歷數(shù)千年不衰。我國著名古建筑專家楊鴻勛先生指出,干欄式建筑促成了穿斗式結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),并直接啟示了樓閣的發(fā)明——提高地板(居住面),并利用了下部空間,最終導(dǎo)致閣樓與二層樓房的形成。河姆渡的干欄式建筑在中外建筑史上寫下光彩的一章。
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