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我国云南地区的会理等地有铜镍矿。东晋常璩所著《华阳国志》卷4载：“螳螂县因山而得名，出银、铅、白铜、杂药。”看来，晋代已有白铜。明清时期，镍铜合金的生产曾达到相当规模。此外，11世纪末，何《春渚记闻》还记载了砷白铜的制法，在冶炼时氧化砷被还原为砷，溶解在铜中。何称白铜为“烂银”，制砷白铜法为“煅砒粉法”，并称薛驼受异人传授能制“烂银”。这是一项比较确凿的记载。白铜的生产是古代合金冶炼技术上出色的成就。
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宋元时期，我国钢铁冶炼事业的一个重要方面，是强化炼铁炉的生产以提高产量。当时已有不同类型的木风扇的记载。一般认为木风扇是木风箱的前驱，开闭木箱盖板以鼓风，盖板上有活门，木箱与风管连接处也有一个活门；一是进风口，一是出风口。盖板扇动，两活门交替开闭。同时用两具木风扇交叉使用，就可以连续鼓风。这种木风扇体积较大，两人或两人以上拉一扇。敦煌壁画上西夏煅铁炉也用木风扇鼓风。王祯《农书》在记述当时的水排时也说：“古用韦囊，今用木扇。”木扇结构牢固，体积又大，所以风量风压都显著提高，从而使冶炼过程得以强化，产量于是相应提高。这一项鼓风技术比欧洲要早五六百年。
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元代陈椿的《熬波图》描述当时的一种化铁炉，每化1斤铁用1斤炭。在古代，这种大型化铁炉的燃料耗用量，应当算是很节约了。又据《熬波图》记载，当时炼铁炉所用耐火材料有瓶砂（碎陶瓷末）、白墡（白色耐火土）和炭屑等。用这些原材料确能合成较好的耐火材料。再加小麦穗和泥作为配用材料和黏结剂，以此筑炉能抵抗炉渣浸蚀，又能耐较高温度。这说明在筑炉技术方面已经具有丰富的经验了。《熬波图》上所绘炉形炉口小，能减少热量损失，上口小而下部炉膛大，更能使炉料顺行，避免悬料事故。炉子下部收口，使热量集中有利于熔铁，炉脐上的窍和溜与近代炼铁炉基本相似。宋元时期的新炉型能保证炉料顺行，合理利用热能，而耐火材料的改进更能延长炉子的寿命，并能适应鼓风设备改进后的技术要求，从而解决了提高炉温的一系列问题。这些是宋元时期冶金技术的重大进步。
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据《武经总要》前集卷12记载，宋代还有一种可以抬动的化铁炉叫“行炉”，系方形化铁炉与梯形木风箱相连，下有木架可以抬动。化铁炉从固定式发展为移动式，不仅有利于普及和运用，并且发展为守城的武器。
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我国是世界上最早用煤炼铁的国家。河南巩县铁生沟汉代冶铁遗址曾出土煤炭，可能已试用作炼铁燃料。《水经注·河水篇》说：“屈茨北二百里有山，夜则火光，昼日但烟，人取此山石炭冶此山铁，恒充三十六国用。”这是用煤炼铁的明确记载。实物检验表明，到10世纪前后，我国已更多地用煤炼铁，因此有些生铁含硫量较高。1078年，徐州利国监附近发现煤矿，用来炼铁，效果很好，节省了大量木炭。苏轼特作《石炭行》以纪其事。13世纪末马可波罗来到中国，看到中国人广泛地利用一种黑石头作燃料，觉得十分惊奇。欧洲到18世纪才用煤炭冶铁。
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宋元时期还出现了许多优秀的金属工匠。如铸造精密天文仪器的韩显符，名锻工刘美，造炮工回民亦思马因，瓜尔佳部铁工鄂博台，温都部锻工乌春阿卜萨水等。
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灌钢技术在宋代进一步得到改进，《梦溪笔谈》卷3记载了灌钢（当时称为团钢）：“用柔铁屈盘之，以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入。”并说：“二三炼则生铁自熟，乃是柔铁。”说明柔铁就是熟铁。将熟铁条盘卷起来，夹放适量生铁，用泥封裹以防止加热时氧化脱炭，然后烧炼，生铁先熔化成铁汁，渗入熟铁中，又加以锻打，使碳分布均匀，就得到高硬度、性能比较好的钢，这就是灌钢。沈括的记载是明确而又全面的。
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中国科学技术史稿（修订版） [:1701078200]
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十二 建筑与桥梁技术
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中国古代建筑以木结构建筑为主体的结构形式，发展到宋辽金元时期，达到了纯熟和高度发展的阶段。其中无论是城市建设的变化，还是砖塔建造的新成就，木构建筑的发展，以及《营造法式》反映的木构建筑技术，还有桥梁建筑技术等等都达到了新的高峰。
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城市建设的变化
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北宋东京城（今开封）是一座南北略长的长方形都城。中心部位为宫城，周围20里，又有内城与外城，共3层，外城周围40里，计有城门12座、水门6座。有汴河、蔡河、五丈河、惠通河等流经城区，河道和街道交叉处建造有各式桥梁，单汴河上就有13座。东京城商业和手工业特别繁盛，人口不断增加，最多达到120万人，引起城市的很大变化。在城市建筑上打破了唐代里坊和夜禁的制度。在大街上建立了商店，出现了商业街，也有的商业街与住宅相互交叉。街道两边二层楼房很多，临街建楼，建设酒店等。商业活动早晚不停，经常有夜市，十分热闹。在城防工程上，比前代更加严密，外城城壕宽十多丈，每个城门都建设瓮城，跨河部位建立铁闸门；城墙每百步设马面、战棚，十分严谨。它是10世纪至12世纪间世界上最大的城市。
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南宋建都在临安城（今杭州），是当时四大海港之一，到南宋末，人口达124万，超过北宋的东京城。临安的结构布局没有汴京的雄伟气派，宫殿庙堂也没有宏大的建筑，但城内总体布署细巧繁缛，店铺林立，商业茂盛。全城东西狭，南北长，城二重，城北城南码头市最繁盛。钱塘江边六和塔兼作指航灯塔，标志着海运与外贸的繁盛。其时房屋建筑由简趋繁，如从正方形、长方形的平面布置发展为凸字形，又发展为工字形、王字形等等。临安也有不少高层建筑。城内醋库、酒肆极多。临水房屋除湖房外，还有塌房（货栈），各种形式、用途的房屋建筑高低错落、起伏变化，很有特色。
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元大都（今北京）平面接近正方形，有城郭两重，宫殿平面用工字形。建筑结构和形式承宋代旧制，但在砖石结构、材料和装饰方面有所创新，又采用了许多少数民族的建筑造型，如盝顶殿（瓢状）和“畏吾儿（维吾尔）殿”、“棕毛殿”等则是完全新的式样。在宫廷布局方面进一步发展了“千步廊”。城市街坊又恢复了宋以前的坊里封闭制度。
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《营造法式》反映的木构建筑技术
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在长期建筑实践的基础上，北宋时对建筑技术进行了新的总结。熙宁年间（1068—1077）开始组织编修建筑技术的规范，元祐六年（1091年）编成《元祐法式》，但因该书“只有料状，别无变造用材制度，其间工料太宽，关防无术”，故由李诫重新编修。
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李诫字明仲，管城县（河南郑州）人，生年不详，卒于1110年。他在任将作监期间，用了6年时间，于1100年编成《营造法式》一书，1103年刊行。全书共36卷，357篇，3555条，对历代工匠传留的经验以及当时的建筑技术成就作了全面系统的总结，是当时中原地区官式建筑的规范。李诫任职将作监期间主持过十几项巨大的建筑工程，又能亲自和工匠们一起逐项地进行比较研究。所以，《营造法式》一书的编写，对当时和后世建筑技术的进步，都有相当大的贡献。
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关于建筑工程作法、定额等，《营造法式》虽然是带有法令性质的专书，属于条例、规范一类，但它比《元祐法式》有很大的进步。《元祐法式》只有一定之规，遇有“营造位置尽皆不同”时，就无可依据。针对这一缺点，李诫将“有定式而无定法”作为编书的方针，特别注意“变造用材制度”，从而纠正了《元祐法式》“只是料状”的缺点，使之适应建筑构件尺寸大小，因不同情况变化多端的客观实际。书中一方面依据一般情况指出一定的范围，另一方面又依据特殊的情况留有活动的余地。如门窗只规定总尺寸的范围，细部尺寸则“以门每尺之高积而为法”，以此为法则，求出每个构件的大小；对于柱高、开间、进深，仅提出“柱高不越间广”等原则，而不作具体规定。又如柱础规定“方倍柱之径”，而厚度则分三种范围分别规定，使柱础有一定的强度。这些都是广泛吸收工匠们的经验，总结出来的比较合理的规范。
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图文并茂是该书的一大特点。它用6卷的篇幅绘出详图，共有房屋仰视平面图、横剖面图、局部构件组合图、部件图、构件构造图、彩画、雕饰图、施工仪器图等多种，具备了丰富的形象画图，让使用者一目了然，便于施工的顺利进行。
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该书将“材分八等”，标明了我国传统的“以材为祖”的木结构的各种比例数据，揭示出我国传统的木工特点。从《营造法式》能体现出宋代人们对建筑力学有关问题的认识水平。当时已能分辨受力和非受力构件，对于梁的受弯情况也有所认识；对于受剪情况，在当时条件下，认识尚不足。《营造法式》的大木作制度，充分表现出我国传统的木结构体系的特点：对于构架的侧向稳定性、纵向稳定性，以及结构的整体性的增强，都予以极大的重视和认真的讨论，并采取必要的措施。如屋顶的做法有利于抗震。这些特点具体地说明了我国古代木构建筑的构架体系，到宋代已经达到纯熟的程度。其中的小木作制度，则表明了木装修也已进步到新的水平。
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该书是宋代建筑技术向标准和定型方向发展的标志，表明这时的建筑工程更加严密、完善化了。
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砖塔建筑技术的进展
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宋代在全国各地建筑了数量众多的砖塔，形成了我国砖塔发展的第二次高潮。宋代砖塔平面多采用八角形，个别的为六角形，极少数仍然沿用方形。外观式样以楼阁式为主；它的内部结构进一步改革。形制丰富多样，计有壁内折梯式，这是宋代砖塔极为普遍的作法，包括回廊式（以苏州大报恩寺塔为代表）、穿壁式（以九江能仁寺塔为代表）、穿心式（以定县开元寺塔为代表）、旋梯式（以开封祐国寺塔为代表）。砖木混合结构，江浙一带的都是这种式样；江西湖南一带的塔则多以砖石混合结构为主。这些结构形式的变化均是宋代的新创造。
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唐代砖塔都采用空筒式结构，用木梁板做楼层，其横向结构极差，若遇火灾，木楼层烧毁，上下就成为一个空筒，更不稳固；如遇地震，极易倒塌。当宋代建砖塔时，即吸取经验，将空筒式结构改变为外壁、楼层、塔梯三项连为一体的形式，使得每层都有固定的楼层，从而增加了横向拉力，使砖塔坚固稳定。至今还有许多宋代砖塔存留下来，便是这种结构优越性的明证。这种结构方式对明代建塔技术有着深刻的影响。
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辽代应县木塔