崔松林
(三门峡市车马坑博物馆,河南三门峡472000)
黄河流域地理环境与古代建筑发展演进的关系
崔松林
(三门峡市车马坑博物馆,河南三门峡472000)
黄河流域是中华文明的重要发祥地。在该流域起源、发展并形成的土木结构建筑是世界两大建筑体系之一,它的形成与黄河流域特殊的地理环境有着密不可分的关系。
黄河流域;地理环境;古建筑
作为中华民族优秀文化的重要组成部分,建筑文化的发展源远流长。从新石器时代浙江河姆渡和舞阳贾湖的房子发轫,历经商都、周城、秦关、汉宫,一直到明清辉煌的紫禁城,它的步履始终带着特有的风韵,在世界建筑史上占有重要地位。
以木结构为特征的中国传统建筑是世界两大建筑类型之一,其特色体系的形成除了受生活习惯、文化传统的影响外,与其所处的地理环境也有着密不可分的关系。黄河流域作为中华文明的主要发祥地之一,是我国古代政治、经济、文化中心所在,其建筑的发展演进基本代表着中国建筑业的最高水平和建筑文化发展的主流。
人类历来重视居住环境的选择,它与人们的生活方式和生活质量密切相关。在原始社会时期,所谓“上古之世,人民少而禽兽众,人民不胜禽兽虫蛇,有圣人作,构木为巢,以避群害,而民悦之,使王天下,号之曰有巢氏”;①“昔者先王未有宫室,冬则居营窟,夏则居橧巢”。②可见远古时期的先民们为避开“禽兽虫蛇”的侵害,一般选择天然洞穴或“构木为巢”作为住所。到了以农业生产为主的原始社会晚期,人们对居住环境的选择开始有所改变。从考古资料看,裴李岗文化晚期,地穴、半地穴式房屋开始出现,到仰韶文化半坡文化时,半地穴式房屋基址已非常普遍,并开始出现地面建筑。龙山文化不仅出现了高台建筑,还发现了带排水设施的城。二里头文化已出现有殿、堂、庑、宫门等单体建筑组成的宫殿。后又经过商周时期的进一步发展,到汉代已经基本奠定了中国土木混合结构体系的雏形,明清故宫成为我国古代建筑发展鼎盛时期的杰出代表。综合考古发掘资料来看,从早期最原始的穴居方式到木构体系的形成,大致经历了穴居——半穴居——地上建筑——高台建筑——宫殿式组群建筑等发展阶段,其发展演进的脉络比较清晰。
长期以来,主要以木结构为特征的中国传统建筑和以砖石结构为特征的西方建筑形成了世界范围内的两大建筑类型,由于各自的结构特征和文化传统不同,形成了各自的风格和特征。中国木结构建筑体系在漫长的岁月里一直经历着连续而缓慢的发展,这种变化主要体现在各类建筑的各种组成部分,如承重构件、屋顶装饰、基座等,但无论怎样变化,“墙倒屋不塌”这一木构建筑的基本特征却一直保留着。建筑结构的特色主要有建筑材料和结构方式两个方面。黄河流域的建筑材料长时期内一直以土材和木材为主,在土木混用的基础上形成了承重和围护结构分工明确的木梁柱系统。砖石的使用虽然也有较长的历史,并在围护结构和柱础、台阶等部位逐渐代替了木材,但在地面建筑中始终是配角。适应石材、砖材的结构方式一直没有成为建筑的主流,土木混合结构方式长期占据着主导地位,一直到近代建筑的兴起。
我国传统的木构架又分可为抬梁式、穿斗式和井干式三种。穿斗和井干式主要流行于长江流域及以南地区,而黄河流域及其以北地区主要使用抬梁式,在三者之中居于首位。这种抬梁式结构如同现在的框架结构一样,在平面上可以形成长方形或方形柱网。柱网的外围,可在柱与柱之间按需要砌墙壁、门窗。墙体只起围护作用而不承载荷重。这就是古建筑常说的“木骨泥墙”、“墙倒屋不塌”。由于墙壁不负担屋顶和楼面的重量,这就赋予建筑物极大的灵活性,既可以做成各种门窗大小不同的房屋,也可以做成四面通风、有顶无盖的凉亭,还可以做成密封的仓库。房屋内部可以使用轻便隔断物,而且可以按不同需要装设或拆改。
黄河流域古建筑的布局也有明显特征。平面布局具有简洁明快的组织规律,就是以“间”为单位构成单体建筑,再以单体建筑组成“庭院”,进而以“庭院”组成各种形式的“组群”。在布局原则上,无论是单体建筑、“庭院”建筑还是“组群”建筑,基本上都采用均衡对称的方式,多数采用以纵轴线为主、横轴线为辅的手法,按轴线对称调配主要建筑和次要建筑的位置,使建筑的布局显得主次分明,错落有致。但以休闲为目的的园林建筑多注重诗情画意的艺术效果,追求的是一个“奇”字,与生活居住的建筑有着本质的区别,一般不采用对称布局的原则。
在建筑装饰上,利用木构架的组合、各构件的形状及材料本身的质感等进行艺术加工,达到建筑的功能、结构和艺术的统一,是建筑装饰的主要特点。在室内及色彩装饰上,讲究主题突出,色彩协调。另外,聪明的古代匠师们还发明了既有装饰作用又兼具实用功能的独特手法,如斗拱最初用以承托梁头、枋头,还用于外檐支撑出檐重量,同时又具有明显的结构装饰作用。后期(明清时期)则以装饰功能为主。又如彩画、油漆,它们在发挥装饰作用的同时,又在木结构表面形成保护层,起到保护、减少木构件受风雨侵袭,延长木构件使用寿命的作用。
总的来说,承重和围护功能分明的土木混合结构,以中轴线为中心的对称布局原则,装饰与实用功能相结合的装饰手法,是黄河流域古建筑体系发展过程中表现出的基本特征。
我国地域辽阔,地理环境复杂多样,有河网交织、雨量充沛的江南水乡,也有干旱少雨、一望无际的茫茫沙漠,有地无三尺平的云贵高原,也有绵延千里的黄土丘陵。在不同的地理环境下形成了不同的生活方式和建筑特色。从浙江河姆渡遗址看,早在7000年前,当地干栏式建筑已有了榫卯结构,那时这一地区的建筑水平似乎比北方更高一些。但由于南方遗迹保存条件差,考古工作相对于北方来说开展得较少。所以南方建筑的发展脉络还不甚清楚。而黄河流域温带半干旱地区古建筑遗迹保存较好,考古发掘资料比较充分,而且相当长历史时期内,我国的政治文化中心在以黄河流域为中心的中原地区,因而这一地区古建筑的发展脉络比较清楚。
黄河流域地质环境的最大特色是黄土的广泛分布。黄土特指主要由风力搬运而来,堆积后经过一系列次生变化而成,以粉砂颗粒为主的土状物质。在太行山及豫西丘陵以西,黄土厚100~200米,披盖在高原上,形成中国特有的黄土高原。在太行山及豫西山地以东的冲积平原上,从黄土高原流出的河流把大量的黄土物质带到这里,形成黄土状堆积。③黄土对农业生产有着重要影响,在这一地区发展起来的建筑与黄土也有密切关系。
我国处于世界两大地震带之间,尤其是黄河中游的汾渭断裂带,地震发生十分频繁。根据《中国地震年表·陕西地震年表》统计:“自有关西渭桥最后一次记载的宋太宗至道二年开始到明嘉靖年间(公元996年——1566年),关中共发生84次震级不同的地震,其中以至道二年(996年),神宗熙宁五年(1072年),明孝宗弘治十四年(1501年),明世宗嘉靖三十四年(1556年)的四次最为严重,山崩地裂并导致了黄河和渭河的泛滥倒岸。尤其是1556年的大地震,破坏威力非常大,仅人就死伤83万,房屋倒塌不计其数。”④这种特殊的地质环境迫使古建筑利用木结构良好的抗震性能来适应和降低地质灾害对建筑物的损伤。
黄河流域地处中纬度带,其中,中上游处于西北半干旱区,为大陆性季风气候,冬季长而多风沙,夏季短而炎热,最低气温在1月,最高气温在7月。下游处于温带半湿润季风气候区。流域内地形复杂,气温变化幅度较大,例如“中游洛阳最高温度达44.2℃,而上游有过-53℃的极端低温”。⑤流域内年降水量476毫米,时间上集中在7、8、9三个月,占全年降水量的70%。由于流域内各区域降水量的多寡不仅与所处的纬度和距离海洋的远近有关,同时取决于冬夏季风的交替和周围地形的作用。因此流域内降水分布不均匀,总体趋势是南多北少,东多西少,由东南向西北递减。除雨季外,其他季节比较干燥,干燥度一般都大于1,在三门峡——洛阳——郑州——开封一线,干燥度达1.5以上。⑥按中国综合自然区划,干燥度1.0~2.0的地区为半干旱地区,这种特殊的气候特点也影响着古建筑的发展。
黄河流域的地理环境与长江流域及世界其他地区有明显不同。我国南方的长江流域也是文化发展较早的地区之一,远在6900多年以前,长江下游滨海一带及发展了堪与黄河流域仰韶文化相媲美的河姆渡文化。由于这一带河网纵横,沼泽密布,地下水位高,一般不能采用挖洞的方法来解决居住问题。处于这样的地理环境下,主要凭借树木构筑窝棚,这就是所谓的“巢居”。这种居住方式既可以避免猛兽的侵害,也可以脱离潮湿的地面,与黄河流域的穴居形成鲜明的对比。该区域雨季长,降雨充沛,空气湿度大,不利于木建筑的发展和保存,使得南方地区几乎没有现存的早期建筑。
古埃及是世界上最早的文明古国之一,其地理环境的特点是气候炎热干燥,谷地狭窄,土质宝贵,地表植被稀疏,多裸露岩石和沙漠,建材方面缺土少木,而可用于建材的花岗岩和石灰岩却很丰富,石质建筑一直是梁柱和承重墙相结合的结构方式。埃及独特的地理环境不仅为石质建筑提供了丰富的石材,而且也影响着建筑的结构方式。
欧洲早期的古建筑与其独特的地理环境也有着密切的关系。古希腊、古罗马帝国都在地中海沿岸或地中海里的一些岛屿上,地势崎岖,河流短促,缺少较大的低地和平原,较少土材而富于石材。这些地区属地中海式气候,夏季炎热少雨,降雨较为充沛,属湿润或半湿润地区。从气候条件看,也不利于木构建筑的发展。
原始人类的居住方式大都经历穴居阶段,无论是北京猿人、山顶洞人,还是长江流域的安徽和县猿人,都是利用天然洞穴居住的,到了人类能够自己营造居所时,不同地区的居住方式就出现了差别。
黄河流域出现的早期建筑带有鲜明的地域特色,从利用天然洞穴发展到地面房屋的过程中,这一地区的人类经历了半穴居阶段。在半坡遗址及其他同时期遗址中都有半穴居遗迹。半穴居是在地面挖掘竖穴,上边用木结构支撑顶盖,它在居住空间、通风采光、不受地形限制方面都优于穴居,又比巢居更加稳定、保暖和防火,所以半穴居成为北方建筑发展的一个重要阶段。
半穴居对地理环境有以下要求:第一,要有深厚的土层;第二,土质的粒度级配适当,质地比较均匀,使得穴居比较稳定,不易坍塌;第三,地下水位要比较深,毛细蒸发不是很强,同时不经常下雨,下雨后排水较快,使地表土层保持比较干燥的状态。黄土分布区的地理环境满足了这些条件,所以半穴居得以发展。半穴居利用黄土作建筑材料,但只是简单的挖掘、切削,后来夯土技术的发展使土材成为一种重要的建筑材料,它不仅使木构建筑获得了稳固的基础,而且可以在地面上筑成各种实体。因而黄河流域古建筑在相当长时期是土木混构,且这种结构不断影响到周边地区,进而成为北方地区古建筑的主流。因此,黄土的应用过程,对本地区建筑的形成有重要影响。
黄河流域多属温带大陆性气候,降水稀少且相对集中,空气湿度不大,冬季比较寒冷,建筑的实用功能要求它必须与自然环境相适应。在黄土地区的气候条件下,防湿的任务主要是防止雨季中雨水对建筑基部的浸泡,以及地下水经毛细蒸发到地表,在近地表造成局部潮湿。因此,夯土技术就应运而生。土经过夯实就破坏了毛细作用,夯土台高出地表则避免了木构基部受雨水的浸泡。夯土台在当时建筑水平下,较好地解决了防湿问题。东汉以后,随着防湿技术的进一步发展,高台建筑逐渐衰退。
在应用土材的同时,古建筑的檐部结构也形成了自己的特点,重叠的披檐、飞张的翼角以及在深远的檐下复杂的斗拱,都具有鲜明的地方特色。这些艺术风格的形成,首先是建筑实用功能发展的结果。对于土木结构的房屋来说,防朽是必须解决的问题,黄河流域主要是雨季防雨,尤其是木构件要避免水泡雨淋,建筑的发展一方面是抬高基础,另一方面是加大出檐,荫蔽根部。如果单纯延长屋檐的披檐,就需要良好的承檐结构,而在早期,承檐技术不发达,于是采取了低于屋檐的披檐处理,这种重檐结构一直到封建社会后期的建筑中还在大量采用。它的起源是防雨功能决定的,它的形成在一定程度上解决了木构建筑的防朽问题,适应了黄河流域的气候特点。而在欧洲或是我国南方,空气湿度很大,即使加大出檐的处理方式,也不能解决木结构建筑的防腐问题。所以,复杂的檐部结构方式也是植根于特殊的地理环境的。
黄河流域位于北半球中纬度地带,冬季夜长昼短,日照较少,寒冷干燥,这一点决定了建筑朝向。这一地区的古代建筑尤其是一些重要建筑多为南向,冬日阳光自南射入,南向之门有利于采光取暖。夏日多东南风,南向之门有利于凉风吹入,驱散室内闷热潮湿之气。冬天多北来之风,北筑厚墙而不开门有利于保温。显然,建筑的朝向也与特殊的气候环境有关。
地理环境是社会进行生产活动包括建筑生产的重要物质条件,是建筑劳动的直接对象。建筑的目的无非是制造一个环境,既相似于地理环境又不同于地理环境,有阳光但又不受暴晒,有水流却又避免水淹雨淋,有空气流通却遮挡狂风。建筑劳动的过程就是利用地理环境改造地理环境,所以地理环境的性质与建筑特色有着密切的关系。地理环境有直接影响建筑的因素,如地貌、地表物质结构、植被、气候等,也有间接的因素,如距离海洋的远近、海岸线的曲直等,虽然不直接影响建筑,但这些因素影响了社会生产的性质,而社会生产的性质又对建筑产生影响。
土材是黄土地区取之不竭的资源,土材和木材的利用适合黄河流域的资源特点,土木混合结构的发展又基本满足了黄河流域半季风半干旱气候条件对建筑实用功能的要求。这样就大大削弱了石材代替木材的的动力。高度发展的土木结构本身也限制了石材的应用。例如为加大出檐而形成的复杂结构、斗拱和柱头节点的处理方式使檐部很难与石柱配合,所以石柱难以取代木柱。而欧洲石柱结构的发展恰是从柱子开始的。正是在黄河流域独特的地理环境下,古建筑的发展走了一条不同于其他地区的道路,形成了自己独特的结构体系。
[注释]
①清·王先慎:《韩非子集解》,中华书局2013年版。
②王文锦译解:《礼记译解》,中华书局2001年版。
③刘东生等:《中国的黄土堆积》,科学出版社1965年版。
④中国科学院地震工作委员会历史组:《中国地震资料年表》,科学出版社1956年版。
⑤陈先德等:《黄河水文》,黄河水利出版社1996年版。
⑥任美锷等:《中国自然地理纲要》,商务印书馆1980年版。
K879.1
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1005-3115(2015)24-0012-03