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    全木結構,千年屹立。中國第一木塔,你了解多少?

    全木結構,千年屹立。中國第一木塔,你了解多少?

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    在大部分人的印象中


    中國傳統的木結構建筑并不高大


    帝王的居所多數僅為10米-20米高


    一般的民宅更是不過數米


    (傳統木結構建筑,制圖@王博/星球研究所)



    但是位于山西省朔州市應縣的


    佛宮寺釋迦塔


    (俗稱應縣木塔)


    是個例外


    它始建于距今約1000年的遼代


    高達65.84米


    相當于一幢20多層的現代高樓


    是世界上現存最高的木結構古建


    (中國史籍曾記載過高度超過百米的木塔,可惜早已蕩然無存、難以考證;2017年以來奧地利、挪威等地才開始建造更高的木結構建筑,用現代技術打破了應縣木塔的紀錄;下圖為應縣木塔與現代建筑高度對比,制圖@張靖/王博/星球研究所)



    它采用全木結構搭建


    不用一顆鐵釘


    3000噸木制構件


    互相咬合構成塔身


    1500人


    可以同時登上木塔


    第一層的每根木柱平均負重高達


    110噸


    而且這一負重


    自公元1056年木塔建成


    已持續近千年


    (應縣木塔主要承重框架,制圖@張靖/王博/星球研究所)



    千年間


    其他類似的木塔


    或毀于天災、或失于人禍


    唯有應縣木塔存于世間


    40余次地震


    200余次槍擊炮轟


    無數次電閃雷擊


    強震不倒、炮擊不毀、雷擊不焚


    堪稱“中國第一木塔”


    它為何如此強悍?


    為什么建


    1000年前的中國


    宋遼對峙、兵連禍結


    應縣由遼國控制,時名應州


    距離戰事不斷的兩國邊境只有20千米


    (應州位置示意圖,制圖@張靖/星球研究所)



    宋遼戰戰和和


    邊境一帶民生凋敝


    作為古代的超級工程


    木塔基本不可能由民間募資而成


    而極有可能與一個顯赫的家族有關


    即遼國蕭姓后族四房之一的


    拔里氏國舅少父房


    木塔興建前后


    該房陸續出了三位皇后、三位封王


    權勢如日中天


    堪稱“遼國第一后族”


    (應縣木塔內部繪制的供養人像,據學者張暢耕推測,上方三人分別為圣宗欽哀皇后蕭耨斤、興宗仁懿皇后蕭撻里、道宗宣懿皇后蕭觀音,下方三人為家族中三位男性封王)



    這支后族出自應州


    在家鄉修建高塔


    不僅可以彰顯“一門三后、一家三王”的榮耀


    為家族祈求福報


    還可以眺望邊境動向


    發揮軍事價值


    于是


    公元11世紀中葉


    木塔正式動工


    全木世界


    對于這樣一項古代的超級工程


    歷史沒有留下太多信息


    我們甚至不知道設計者是誰?


    建造者又是誰?


    但木塔精妙絕倫的構造顯示


    他們一定是當時最優秀的建筑匠師


    首先


    匠師們用石料砌成巨厚的塔基


    僅深入地下部分就達2米


    總厚度更是超過6.4米


    相當于3~4個人的身高


    (塔基厚度示意,制圖@張靖/星球研究所)



    塔基的地上部分


    分為上下兩層


    上層為八邊形、下層為正方形


    對應“天圓地方”


    四面再各伸出月臺


    形成一個穩定的大十字結構


    (塔基布局,制圖@張靖/星球研究所)



    塔基表面預留若干柱礎


    用于承接木柱


    (塔基與柱礎布局,制圖@張靖/星球研究所)



    緊接著


    56根木柱分為三圈


    被放置在柱礎之上


    形成一張八角形的柱網


    (第一層柱網布局,制圖@張靖/星球研究所)



    柱子最高可達9米


    (木柱高度示意,制圖@張靖/星球研究所)



    柱與柱之間再通過“枋”“梁”橫向互連


    從建筑正上方俯視


    它們共同構成了一個“筒體”


    大大提高了建筑的穩定性


    (梁柱枋結構示意圖,制圖@張靖/王博/星球研究所)



    除此之外


    柱網外圍還砌以2米厚的土墻


    土墻將木柱緊緊包裹


    使之更加堅固


    (第一層木柱與土墻示意,制圖@張靖/星球研究所)



    之后


    一種中國建筑特有的構件出場了


    即斗栱


    它由多個小型木塊鋪疊而成


    (斗栱結構示意,制圖@張靖/星球研究所)



    可以承上啟下


    連接各層柱、梁、枋


    (斗栱與柱梁枋連接示意,制圖@張靖/星球研究所)



    也可以懸挑屋檐


    (第一層的斗栱與屋檐,制圖@張靖/星球研究所)



    應縣木塔共使用斗栱54種、480朵


    為中國現存古建筑之最


    堪稱“斗栱博物館”


    當大風、地震來臨時


    斗栱就像一個可松可緊的彈簧


    可以吸收動能


    保護主體結構不受侵害


    從下向上仰望


    一朵朵斗栱宛如一簇簇盛開的蓮花


    在塔身上熠熠生輝


    古人稱之為


    “百尺蓮開”


    (斗栱,制圖@張靖/星球研究所)



    至此


    應縣木塔的第一層便修建完成


    第一層之上


    是一種由支撐木構成的環狀結構


    (暗層結構示意,制圖@張靖/星球研究所)



    該結構被屋檐遮擋


    從外部無法看出


    形成暗層


    (第二層的暗層示意,制圖@張靖/星球研究所)



    暗層之上再鋪設梁、柱、枋以及斗栱


    是為明層


    暗層明層結合


    這便是應縣木塔的第二層


    (第二層的明層示意,制圖@張靖/星球研究所)



    之后各層亦按此方式復制疊加


    最終形成了五明四暗的塔身


    (塔身示意圖,制圖@張靖/星球研究所)



    四個暗層的作用也就此顯現


    它們有如四道金箍


    可以有效約束塔身


    防止位移變形


    (暗層分布,制圖@張靖/星球研究所)



    最后


    一個八角形的塔頂覆蓋其上


    (塔頂,制圖@張靖/星球研究所)



    各種宗教法器


    從下至上依次排列


    中間由鐵剎串聯


    每當電閃雷鳴時


    鐵剎充當起避雷針


    四周八條鐵鏈成了引雷的引下線


    庇佑木塔安然度過轟雷掣電


    (塔頂解析圖,制圖@張靖/王博/星球研究所)



    塔基、塔身、塔頂


    一座巧奪天工的木塔就這樣拔地而起


    (應縣木塔全景圖,制圖@張靖/星球研究所)



    分別代表顯宗和密宗的26尊佛像


    被安放于塔內


    從第一層高約10米的釋迦牟尼佛


    到第五層的毗盧遮那佛


    禮佛者從一層的顯宗


    逐層拜到五層的密宗


    完成顯密圓通


    (塔內諸佛,制圖@張靖/王博/星球研究所)



    整座塔中


    釋迦牟尼佛最為重要


    木塔因此得名釋迦塔


    (釋迦塔上最大的牌匾,攝影師@李睿)



    未來安在?


    應縣木塔創造了一個建筑奇跡


    卻沒能保佑第一后族的長盛不衰


    木塔建成后的第19年


    公元1075年


    第一后族的成員們陷入內斗


    精通詩詞的皇后蕭觀音


    被誣陷寫作淫詞《十香詞》


    因而被賜死


    (應縣木塔內疑似的蕭觀音像)



    又過了50年


    連大遼也不復存在


    只有木塔屹立不倒


    靜觀人世間風云變幻、冷暖無常


    (應縣木塔,攝影師@北武)



    百千斗栱


    盛開如花


    (攝影師@圖蟲創意)



    歷朝歷代


    收獲無數贊譽


    (攝影師@劉樂?。?/p>



    今天的應縣木塔


    雖然仍舊保持著良好的外觀


    但畢竟年代久遠


    風雨侵蝕、木材老化、人為損壞


    各層出現不同程度的傾斜


    (第三層的傾斜狀況,圖片源自@圖蟲創意)



    一些木構件的彎曲開裂


    更是觸目驚心


    (攝影師@李睿)



    雖然我們可以進行小范圍的修修補補


    但如何讓它繼續挺立千年


    才是學者們最頭疼的難題



    最激進的方案被稱為


    “落架大修”


    即將木塔構件全部拆卸下來


    維修更換后重新組裝


    但是哪些更換?更換到什么程度?


    如果歲月刻畫的滄桑都被去除


    它還是那個應縣木塔嗎?



    最保守的方案被稱為


    “木塔全支撐”


    即在木塔內外豎立起全新的鋼結構框架


    幫助木塔衰弱的肌體支撐起載荷


    如同安裝了假肢


    但是鋼結構將侵入木塔的原有空間


    取代原有的結構體系


    木塔也將不再是一個鮮活的有肌體


    而成了一個死氣沉沉的標本



    折衷的方案被稱為


    “上部抬升”


    即將不需要維修的三層以上部分整體抬升


    將受損最嚴重的第一層、第二層


    拆卸下來落架大修


    該方案兼具前兩個方案的優點與缺點


    但是被抬升的部分


    是否還能毫發無損地放歸原處呢?


    無論哪種方案


    都是一種痛苦的抉擇


    但是如果不做抉擇


    也許有一天


    這個僅存的木塔也將不復存在


    (制圖@張靖/星球研究所)



    P.S. 主要參考文獻:李世溫等《應縣木塔》、陳明達《應縣木塔》、侯衛東等《應縣木塔保護研究》、康鵬《遼道宗朝懿德后案鉤沉》、史風春《遼朝后族諸問題研究》


    (責任編輯:何雯麗)



    延伸閱讀:

    重木連接設計—優選指南 木結構建筑建造時,返璞歸真,盡顯形態之美 通過面包屋解析裝配式木結構建筑的優越性能

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    [責任編輯:Susan]

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