《营造法式》
关于前者,沈括在《梦溪笔谈》中记载宋人喻皓著有《木经》三卷,内容是传述前古木建筑的技术,可惜此书不传。到了北宋熙宁年间,官方开始组织编写建筑技术的标准,终于在元祐六年(1091年)编成了《元祐法式》,这可以说是官方颁布的第一部有关建筑的规则方面的书籍。可惜,因此书存在着“只有料状,别无变造用材制度,其间工料太宽,关防无术”等缺点,所以令李诫重新编修。李诫用了六年时间,于元符三年(1100年)编成此书,崇宁二年(1103年)正式刊印。所以从《元祐法式》到《营造法式》的最后刊印,前后用了35年时间。此书共36卷,357篇,3555条,分释名、各作制度、功限、料例、图样五部分,可以说此书是对历代工匠留传下来的经验以及当时的建筑技术成就作了全面的总结,是中原地区官式建筑的规范。因此,此书可以说是世界上最早的一部建筑学专著。该书的特点有以下几个方面:一是在建筑工程做法、定额等方面,虽带有法令性质,但比《元祐法式》有很大进步,将“有定式而无定法”作为编书宗旨,尤其注意“变造用材制度”。虽对一般情况制定一定的规范,但根据特殊情况又留有余地;二是图文并茂。该书共有六卷绘出详图,有房屋仰视平面图、横剖面图、局部构件组合图、部件图、构件构造图、彩画、雕饰图、施工仪器图等;三是将“材分八等”,说明了木结构的各种比例数据。此书显示出宋人对建筑力学方面的认识水平等。所以说该书是宋人建筑技术向标准化定型化方向发展的标志。
关于后者,宋代出现了许多的砖塔,从而使砖塔技术又向前迈进了一大步。宋代的砖塔平面多采用八角形,也有少数的六角形,方形的很少。其外表式样以阁楼式为主,内部结构多变,有壁内折梯式、回廊式、穿壁式、穿心式、旋梯式等。这些砖塔建筑,有的是砖木混合结构,有的是砖石混合结构。
了解了宋代建筑学的新创造后,我们再具体看看这些建筑技术在城市、宗教、桥梁方面的综合运用。
(一)北宋开封和南宋杭州
汴京是北宋的都城,其形状特征是南北略长的长方形。其建筑布局最里层为皇城,中间为内城,外边是外城。汴京的皇城周长9里18步,四面各有一门,即南为丹凤门,北为玄武门,东为东华门,西为西华门,四门与内城、外城相连。在城的四角有角楼,城外有护城河。在皇城南北中轴线的正南面,依次分布着大庆殿、常朝紫宸殿等主要宫殿。西面与之相平行的有文德、垂拱二组殿堂,为帝王日朝和宴饮之用。北部为皇帝的寝宫和内苑。东北一隅为大型皇家园林——艮岳。内城周长约20余里。南面有三重门,正南为朱雀门,左曰保康门,右曰崇明门。城外有护城河。城内主要建筑是衙署、寺观、王公宅第以及民居、店铺、作坊等。街道的布局呈井字形。外城又叫新城,周长有50里。城四周有13座陆门和7座水门,每座城门都有瓮城,上面建有城楼和敌楼。城外有宽十余丈的护城河。宋代的开封城由三层组成,每层建筑布局各有不同。
北宋开封城市经济非常繁荣,这就引起了城市建筑布局的变化,北宋汴京城取消了唐代用围墙包绕的封闭式的坊市制度,人们可在街的两侧开设店铺,店铺与民居混杂在一起。随着商业交易活动的繁荣,在汴京出现了夜市。此外,京城中还出现了市民游乐活动的场所——瓦子勾栏。因城市建筑密集,人口众多,为防止发生火灾,在城中建有若干个望火楼。汴京城水道很多,有汴河、蔡河、五丈河、惠通河等,这些河流穿越城中,主要是将各地粮食物资运到京师,以保证京城物资供应。在河流与街道交汇处,建有桥梁,仅汴河上就有13座桥梁。由此可见,北宋的开封城建筑布局十分严谨,是10~12世纪世界上最大的城市。
北宋亡后,南宋迁都杭州,开始经营杭州城。杭州水上交通十分发达,北以大运河和太湖流域与华北相通;东从钱塘江出海,可与浙、闽、粤沿海各地通航;西以富春江和新安江与浙西、皖南相联系。杭州城在当时就是南宋四大港口之一,繁荣程度胜过汴京。杭州城的形制东西仄南北长,由郭城、宫城两部分组成。宫城在城南凤凰山东万竹堂下,周长9里。政府机构多集中在宫城东北和宁门前。杭州城总体布局不如汴京雄伟气派,宫殿庙堂也没有汴京宏大的建筑,但布局精巧秀丽,并结合江南自然景观进一步发展了园林建筑。杭州城的房屋建筑由简趋繁,由正方形、长方形的平面建筑发展为凸字形、又发展为工字形、王字形。杭州城也有不少高层建筑,城内房屋建筑高低错落,颇有特色。临安城内商业活动非常发达,大小商行共有400多个,城外有瓦子勾栏等活动场所,西湖可供游人玩赏,此外寺院建筑很多,大小寺院有600多所。所以杭州城在当时也是世界上最为繁荣的城市之一。
(二)寺庙建筑
宋代的宗教活动非常昌盛,尤以佛、道为最。由于统治者积极**佛崇道,其结果之一就是不惜花耗巨资修建佛寺道观。此外祭祀的祠庙建筑也颇多。因此,宋代的宗教建筑多集中在佛、道寺院、观宇上。
宋代统治阶级极力崇佛,因此,佛教建筑比隋唐五代有所发展。佛教寺院的平面布局多依中轴线排列若干院,再向纵深发展。如河北正定兴隆寺即为此布局。寺山门内为一长方形院落,左右为钟鼓楼,大觉大师殿在中间。北边为摩尼殿,摩尼殿左右又有配殿,亦为长方形院落。再向北进入第二道门,里边即为寺院的主要建筑佛香阁。佛香阁的左右前方各有二层的转轮藏殿和慈氏阁。佛香阁往里,有弥勒殿。寺院建筑富丽堂皇,非常讲究。
宋代道教建筑与佛教大体相似,也是沿纵向中轴线排列。主要建筑物有山门、龙虎殿、三清殿、重阳殿和立祖殿,以三清殿为最大。殿内的壁画题材非常丰富,线条流畅,构图宏伟。如山西永济县的永乐宫等。
宋代的祠庙建筑最典型的要算山西太原晋祠圣母庙,此庙建于北宋天圣年间,在中轴线上依次排列的建筑有石桥、铁狮子、金人台、献殿、飞梁、圣母殿等,尤以圣母殿建筑技术为特别,殿内无一根明柱,整个屋顶由山墙内的暗柱和廊柱支撑。殿内的塑像秀丽多彩,堪称宋代塑像的精品。此外山西万荣县汾阴后土祠的建筑亦很典型。此庙主要建筑有坤柔殿和寝殿以及之间的廊屋,布局可以视为组合式。
(三)桥梁建筑技术
桥梁建造在宋代有了飞速发展,不仅建桥的数量多,而且在建桥技术上有了新的突破,尤其体现在传统的拱桥和梁桥的建造上。不仅建了许多小型桥梁,而且也建了一些大中型桥梁,在中国建桥史上,可谓是一个建桥高峰。著名的桥梁有北宋汴京虹桥、泉州洛阳桥、南宋泉州安平桥。
虹桥是北宋木拱桥的代表作,这种桥的特点在于“无柱,皆以巨木虚架”[40],也就是说它是用木梁相连成拱,不用支柱。其主拱结构很简单,由纵骨和横骨组成,每根拱骨放在相邻拱骨中部的横木上,横木与拱骨用铁(或其他金器)相连,拱架并列大约有21排,紧密排放,使之相互挤成一列,因此横木纵横联结。因虹桥的建造以木梁交叠而成,又称“叠梁桥”。这种木拱结构的桥梁在世界桥梁史上是罕见的。因其构造简单,架设简便,可用短小的材料构造成大跨径的结构物,既不影响行船,又可避免洪水冲击,所以这种桥在汴京的河道推广甚快。现在从《清明上河图》中还可看到这种桥的盛况。
洛阳桥建于北宋皇祐五年(1053年),几乎用了7年时间才完成。据宋人蔡襄《万安渡石桥记》记载,此桥长360丈,宽1丈5尺,有47个桥孔。现在的洛阳桥长834米,宽7米,有46个桥墩,47个桥孔,基本上保留了原有的规模。洛阳桥位于洛阳江入海口的江面上,这里江宽水急,海潮汹涌,建桥十分艰巨,有许多技术难题。为了解决桥梁基础稳固的问题,时人在建桥时采用了“筏形基础”的新型桥基,即在江底沿桥梁纵轴线铺满数万立方大石块,筑成一条宽20多米,长500米的石堤,然后在石堤上建桥墩,这是建桥史上的一大创举。为了解决桥墩与桥基的联结稳固问题,时人采用“繁殖蛎房”的办法,利用牡蛎的石灰质贝壳附在石块间繁殖使桥基的桥墩连接成一个坚固的整体,桥面只用三百多块重达20~30吨的石梁架成。在运送时可能利用潮汐的涨落规律,控制运石块船只的高低架设而成的,这就是浮云梁架法。洛阳桥揭开了中国桥梁史上新的一页,反映了宋人的聪明智慧和创造精神。
安平桥建于南宋绍兴八年至绍兴二十一年(1138—1151年),其跨越于安海港海湾上,全长811丈,有361座桥墩,长度超过五里,时人又称为五里桥。在20世纪初郑州黄河铁桥建成前,为中国历史上最长的桥梁,故有“天下无桥长此桥”的说法。
此外,在科学技术领域,宋人在诸多方面均有创新。因此,可以说宋代不论是人文科学还是自然科学,都是中国封建时代发展的一个高峰期,从而使人们深信,中国文化发展到宋代达到了前所未有的高度。
注释
[1]本章参考杜石然等《中国科学技术史稿》等书的内容。
[2]王应麟:《玉海》卷三。
[3]苏颂:《新仪象法要》。
[4]《数书九章序》。
[5]转引自杜石然等:《中国科学技术史稿》下册,40页,北京,科学出版社,1983。
[6]沈括:《元刊梦溪笔谈》卷十八《技艺》。
[7]同上。
[8]杜石然等:《中国科学技术史稿》下册,38页。
[9]李曾伯:《可斋续稿后集》,四库全书珍本。
[10]《宋史》卷四五一。