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说到拱,可以说这是人类在前一章提到的“两竖一横”的支撑结构(学名是梁柱结构)基础上的重大进展。大跨度空间的问题如果全靠梁柱结构来解决,只能导致如埃及“柱厅”那样的结果,浪费且不可能有宽阔的内部空间。拱的发明就是为了解决这个问题。
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拱(或者叫券),顾名思义就是弯曲。它对于建筑学的重要性,只需提一下“arch”和“architecture”大家就明白了。总的来说,拱可以分成两种:叠涩拱(Corbel Arch)和真拱(True Arch/Voussoir Arch)。所谓叠涩拱,其实就是渐次接近的两排砖的系列(图16)。把它按其对称轴旋转得到的三维结构就叫叠涩穹隆。前一章提到的欧洲最早出现的石头房屋其实就是一个叠涩穹隆的结构。很明显叠涩拱能支撑起的重量主要是由那悬空的两排砖决定的。砖的强度(坚硬程度)和黏合的程度越强,拱能承受的重量越大,这两排砖的系列也可以往下排得越远,这样就能在叠涩拱的下方造出一个更大的空旷空间了。
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图16:叠涩拱示意图
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真拱则要复杂得多,大家可以参考图17。请注意真拱的形状不像叠涩拱那样是一段拐了弯的直线(折线),而是一段弧线。构成真拱的砖的黏合线不像叠涩拱那样是平行线,而是放射线。更重要的是,组成真拱的砖不是方形的,而是一段圆环。正因为这样,组成真拱的砖甚至用不着黏合,因为拱上面的重量自动地把这些砖紧紧地压在一起了。凭直觉我们就知道,拱能把它上面的重量按弧形一步步传递到最下面支撑的两块砖上。但这仅仅是直觉,用现代的力学,人们可以很容易地知道拱受到的重量不仅在往下压最下面的两块砖,还在往两边推开它们。古人当然没有我们的力学,他们只有直觉。而种种现在看起来荒谬的直觉理论统治了一代代西方建筑师大约两千年。别以为他们不知道理论有问题,对拱的计算可难倒了包括伽利略这样的大师呢!如何正确地计算拱,是促使力学前进的动力之一。
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图17:真拱示意图
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让我们回到正题。由于砖的黏合在叠涩拱中很重要,在真拱中却可以忽略,所以很明显真拱能支撑出来的空间比叠涩拱更开阔,因为真拱能承受的重量更大。须知拱至少要能支撑住它自身的重量,而跨度越大的拱,重量当然越重。
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从萨尔贡宫看,亚述人确实发明了叠涩拱。而那张人首翼牛像照片的右上角也告诉我们他们知道什么是真拱。但他们只是用砖砌出了真拱的样子,而且使用的砖还是四方的,可见他们还没有完全理解重量传递。真拱的真正发明还要等到希腊人来完成。更可惜的是,后来他们自己好像也忘记了这些发明。到公元前5世纪,和希腊大打了一仗的波斯王大流士(Darius)和薛西斯(Xerxes)父子建造的宫殿就完全是在模仿埃及神庙了——有门楼、柱厅,但没有一个拱,而且布局依旧杂乱(图18)。
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图18:大流士宫的遗迹
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西亚建筑中最后值得一提的是巴比伦城。它是亚述和波斯之间的王朝——新巴比伦王国(公元前7—公元前6世纪)的首都,曾经令希罗多德(Herodotus,约公元前484—公元前425)叹为观止的地方。考古者已经恢复了那著名的令历史之父折服的伊什塔(Ishtar)门(图19)。虽然它明显有模仿埃及的门楼的痕迹,但上面用琉璃砖拼出的神兽图案依然代表着他们在这方面的不朽成就。对比图18就能发现,后来的波斯人已经不会用拱搭门了,他们的门都是矩形的,和埃及的一样。
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图19:在巴格达的伊什塔门
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据说,在2003至2010年的伊拉克战争中,存放在巴格达博物馆的伊什塔门上的琉璃砖残片在美军入城之后的混乱中不知去向。对于伊拉克人民来说,这种无法估量的损失并不亚于美国的“9·11”。
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西方建筑小史 3 古希腊-罗马时期
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古代希腊和罗马对于欧洲建筑的巨大贡献是怎样强调都不为过的。古埃及人的柱式和古代西亚人的拱在希腊人和罗马人手里绽放出了耀眼的光辉。神庙、剧场、广场、水道工程、公共浴场……它们不光是建筑史上的经典,还与希腊-罗马哲学与艺术一起,成为后世西方世界的精神支柱。西方建筑史上最古老、最有影响力的一部经典著作《建筑十书》也在这一时期完成,作者维特鲁威不光记录了许多现已失传的建筑方法,还提出了广为人知的建筑“三原则”——坚固、实用、美观。
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西方建筑小史 就像秦朝的统一大帝国给中国历史翻开了一个新篇章一样,希腊人也为西方建筑做出了决定性的贡献——好像只要谈到西方文化的某一方面,回溯到希腊人总是避免不了的,因为他们的创造力实在是太旺盛了。
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希腊本土离西亚更近一些,它们的远古建筑得益于埃及的地方也不少。从细致的英国人伊文思爵士(Sir Arthur Evans,1851—1941)和好运气的德国人谢里曼(Heinrich Schliemann,1822—1890)分别发现的米诺斯(Minos)和迈锡尼(Mycenae)遗址可以看出,早期希腊建筑的房间都不大,宫殿中的庭院很像埃及神庙的内院,是由柱廊围起来的。他们没有用砖的习惯,而是大量地使用当地盛产的石头,但布局仍类似于西亚的建筑,大小房间的分布明显非常混乱。从克诺索斯(Knossos)宫殿(图20)等遗址可以推断,米诺斯“迷宫”的神话就源自其宫殿内部没有明确的房间排列的主线和层次感。要知道,没有人会故意将自己的家建成“迷宫”,因此这只能说明早期希腊建筑的混乱特征。著名的迈锡尼“狮子门”(图21)从雕刻上看是杰作,但从建筑上看,只是一个普通的叠涩拱而已,后世的人只会惊叹它的艺术性,却不觉得在建筑上有什么特别。
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