中國傳統建築的技術與藝術 · 第三部分
建築U(社會科學U技術科學U美術)
常常有人把建築和土木工程混淆起來,以為凡是土木工程都是建築。也有很多人以為建築僅僅是一種藝術。還有一種看法說建築是工程和藝術的結合,但把這藝術看成將工程美化的藝術,如同舞台上把一個演員化裝起來那樣。這些理解都是不全面的,不正確的。
兩千年前,羅馬的一位建築理論家維特魯維亞斯(Vitruvius)曾經指出:建築的三要素是適用、堅固、美觀。從古以來,任何人蓋房子都必首先有一個明確的目的,是為了滿足生產或生活中某一特定的需要。房屋必須具有與它的需要相適應的堅固性。在這兩個前提下,它還必須美觀。必須三者具備,才夠得上是一座好建築。
適用是人類進行建築活動和一切創造性勞動的首要要求。從單純的適用觀點來說,一件工具、器皿或者機器,例如一個能用來喝水的杯子,一台能拉二千五百噸貨物,每小時跑八十到一百二十公里的機車,就都算滿足了某一特定的需要,解決了適用的問題。但是人們對於建築的適用的要求卻是層出不窮,十分多樣化而複雜的。比方說,住宅建築應該說是建築類型中比較簡單的課題了,然而在住宅設計中,除了許多滿足飲食起居等生理方面的需要而外,還有許多社會性的問題。例如這個家庭的人口數和輩分(一代,兩代或者三代乃至四代),子女的性別和年齡(幼年子女可以住在一起,但到了十二三歲,兒子和女兒就需要分住),往往都是在不斷發展改變著。生老病死,男婚女嫁。如何使一所住宅能夠適應這種不斷改變著的需要,就是一個極難盡滿人意的難題。又如一位大學教授的住宅就需要一間可以放很多書架的安靜的書齋,而一位電焊工人就不一定有此需要。僅僅滿足了吃飯、睡覺等問題,而不解決這些社會性的問題,一所住宅就不是一所適用的住宅。
至於生產性的建築,它的適用問題主要由工藝操作過程來決定。它必須有適合於操作需要的車間;而車間與車間的關係則需要適合於工序的要求。但是既有廠房,就必有行政管理的辦公樓,它們之間必然有一定的聯繫。辦公樓裡面,又必然要按企業機構的組織形式和行政管理系統安排各種房間。既有工廠就有工人、職員,就必須建造職工住宅(往往是成千上萬的工人),形成成街成坊成片的住宅區。既有成千上萬的工人,就必然有各種人數、輩分、年齡不同的家庭結構。既有住宅區,就必然有各種商店、服務業、醫療、文娛、學校、幼托機構等等的配套問題。當一系列這類問題提到設計任務書上來的時候,一個建築設計人員就不得不做一番社會調查研究的工作了。
推而廣之,當成千上萬座房屋聚集在一起而形成一個城市的時候,從一個城市的角度來說,就必須合理布置全市的工業企業,各級行政機構,以及全市居住、服務、教育、文娛、醫衛、供應等等建築。還有由於解決這千千萬萬的建築之間的交通運輸的街道系統和市政建設等問題,以及城市街道與市際交通的鐵路、公路、水路、空運等銜接聯繫的問題。這一切都必須全面綜合地予以考慮。並且還要考慮到城市在今後十年、二十年乃至四五十年間的發展。這樣,建築工作就必須根據國家的社會制度,國民經濟發展的計劃,結合本城市的自然環境——地理、地形、地質、水文、氣候等等和整個城市人口的社會分析來進行工作。這時候,建築師就必須在一定程度上成為一位社會科學(包括政治經濟學)家了。
一個建築師解決這些問題的手段就是他所掌握的科學技術。對一座建築來說,當他全面綜合地研究了一座建築物各方面的需要和它的自然環境和社會環境(在城市中什麼地區、左鄰右舍是些什麼房屋)之後,他就按照他所能掌握的資金和材料,確定一座建築物內部各個房間的面積、體積,予以合理安排。不言而喻,各個房間與房間之間,分隔與聯繫之間,都是充滿了矛盾的。他必須求得矛盾的統一,使整座建築能最大限度地滿足適用的要求,提出設計方案。
其次,方案必須經過結構設計,用各種材料建成一座座具體的建築物。這項工作,在古代是比較簡單的。從上古到十九世紀中葉,人類所掌握的建築材料無非就是磚、瓦、木、灰、砂、石。房屋本身也僅僅是一個「上棟下宇,以蔽風雨」的「殼子」。建築工種主要也只有木工、泥瓦工、石工三種。但是今天情形就大不相同了。除了磚、瓦、木、灰、砂、石之外,我們已經有了鋼鐵、鋼筋混凝土、各種合金、乃至各種膠合料、塑料等等新的建築材料,以及與之同來的新結構、新技術。而建築物本身內部還多出了許多「五臟六腑,筋絡管道」,有「血脈」,有「氣管」,有「神經」,有「小腸、大腸」等等。它的內部機電設備——採暖、通風、給水、排水、電燈、電話、電梯、空氣調節(冷風、熱風)、擴音系統等等,都各是一門專門的技術科學,各有其工種,各有其管道線路系統。它們之間又是充滿了矛盾的。這一切都必須各得其所地妥善安排起來。今天的建築工作的複雜性絕不是古代的匠師們所能想像的。但是我們必須運用這一切才能滿足越來越多,越來越高的各種適用上的要求。
因此,建築是一門技術科學——更準確地說,是許多門技術科學的綜合產物。這些問題都必須全面綜合地從工程、技術上予以解決。打個比喻,建築師的工作就和作戰時的參謀本部的工作有點類似。
到這裡,他的工作還沒有完。一座房屋既然建造起來,就是一個有體有形的東西,因而就必然有一個美觀的問題。它的美觀問題是客觀存在的。因此,人們對建築就必然有一個美的要求。事實是,在人們進入一座房屋之前,在他意識到它適用與否之前,他的第一個印象就是它的外表的形象:美或丑。這和我們第一次認識一個生人的觀感的過程是類似的。但是,一個人是活的,除去他的姿容、服飾之外,更重要的還有他的品質、性格、風格等。他可以其貌不揚,不修邊幅而無損於他的內在的美。但一座建築物卻不同,儘管它既適用、又堅固,人們卻還要求它是美麗的。
因此,一個建築師必須同時是一個美術家。因此建築創作的過程,除了要從社會科學的角度分析並認識適用的問題,用技術科學來堅固、經濟地實現一座座建築以解決這適用的問題外,還必須同時從藝術的角度解決美觀的問題。這也是一個藝術創作的過程。
必須明確,這三個問題不是應該分別各個孤立地考慮解決的,而是應該從一開始就綜合考慮的。同時也必須明確,適用和堅固、經濟的問題是主要的,而美觀是從屬的、派生的。
從學科的配合來看,我們可以得出這樣一個公式:建築U(社會科學U技術科學U美術)。也可以用這圖表達出來:這就是我對黨的建築方針——適用,經濟,在可能條件下注意美觀——如何具體化的學科分析。
附註:
①關於建築的藝術問題,請參閱1961年7月26日《人民日報》拙著。
②高等數學用的符號:
——被包含於;
U——結合。
(本文原載《人民日報》1962年4月8日第五版)
建築師是怎樣工作的?
上次談到建築作為一門學科的綜合性,有人就問,「那麼,一個建築師具體地又怎樣進行設計工作呢?」多年來就不斷地有人這樣問過。
首先應當明確建築師的職責範圍。概括地說,他的職責就是按任務提出的具體要求,設計最適用,最經濟,符合於任務要求的堅固度而又儘可能美觀的建築;在施工過程中,檢查並監督工程的進度和質量。工程竣工後還要參加驗收的工作。現在主要談談設計的具體工作。
設計首先是用草圖的形式將設計方案表達出來。如同繪畫的創作一樣,設計人必須「意在筆先」。但是這個「意」不像畫家的「意」那樣只是一種意境和構圖的構思(對不起,畫家同志們,我有點簡單化了!),而需要有充分的具體資料和科學根據。他必須先做大量的調查研究,而且還要「體驗生活」。所謂「生活」,主要的固然是人的生活,但在一些生產性建築的設計中,他還需要「體驗」一些高爐、車床、機器等等的「生活」。他的立意必須受到自然條件,各種材料技術條件,城市(或鄉村)環境,人力、財力、物力以及國家和地方的各種方針、政策、規範、定額、指標等等的限制。有時他簡直是在極其苛刻的羈絆下進行創作。不言而喻,這一切之間必然充滿了矛盾。建築師「立意」的第一步就是掌握這些情況,統一它們之間的矛盾。
具體地說:他首先要從適用的要求下手,按照設計任務書提出的要求,擬定各種房間的面積、體積。房間各有不同用途,必須分隔;但彼此之間又必然有一定的關係,必須聯繫。因此必須全面綜合考慮,合理安排——在分隔之中求得聯繫,在聯繫之中求得分隔。這種安排很像擺「七巧板」。
什麼叫合理安排呢?舉一個不合理的(有點誇張到極端化的)例子。假使有一座北京舊式五開間的平房,分配給一家人用。這家人需要客廳、餐廳、臥室、衛生間、廚房各一間。假使把這五間房間這樣安排:
可以想像,住起來多麼不方便!客人來了要通過臥室才走進客廳;買來柴米油鹽魚肉蔬菜也要通過臥室、客廳才進廚房;開飯又要端著菜飯走過客廳、臥室才到餐廳;半夜起來要走過餐廳才能到衛生間解手!只有「飯前飯後要洗手」比較方便。假使改成這樣:就比較方便合理了。
當一座房屋有十幾、幾十、乃至幾百間房間都需要合理安排的時候,它們彼此之間的相互關係就更加多方面而錯綜複雜,更不能像我們利用這五間老式平房這樣通過一間走進另一間,因而還要加上一些除了走路之外更無他用的走廊、樓梯之類的「交通面積」。房間的安排必須反映並適應組織系統或生產程序和生活的需要。這種安排有點像下棋,要使每一子、每一步都和別的棋子有機地聯繫著,息息相關;但又須有一定的靈活性以適應改作其他用途的可能。當然,「適用」的問題還有許多其他方面,如日照(朝向),避免城市噪音、通風等等,都要在房間布置安排上給予考慮。這叫做「平面布置」。但是平面布置不能單純從適用方面考慮。必須同時考慮到它的結構。房間有大小高低之不同,若完全由適用決定平面布置,勢必有無數大小高低不同、參差錯落的房間,建造時十分困難,外觀必雜亂無章。一般的說,一座建築物的外牆必須是一條直線(或曲線)或不多的幾段直線。裡面的隔斷牆也必須按為數不太多的幾種距離安排;樓上的牆必須砌在樓下的牆上或者一根樑上。這樣,平面布置就必然會形成一個棋盤式的網格。即使有些位置上不用牆而用柱,柱的位置也必須像圍棋子那樣立在網格的「十」字交叉點上——不能使柱子像原始森林中的樹那樣隨便亂長在任何位置上。這主要是由於使承托樓板或屋頂的梁的長度不致長短參差不齊而決定的。這叫做「結構網」。(見後圖)
在考慮平面布置的時候,設計人就必須同時考慮到幾種最能適應任務需求的房間尺寸的結構網。一方面必須把許多房間都「套進」這結構網的「框框」里;另一方面又要深入細緻地從適用的要求以及建築物外表形象的藝術效果上去選擇,安排他的結構網。適用的考慮主要是對人,而結構的考慮則要在滿足適用的大前提下,考慮各種材料技術的客觀規律,要儘可能發揮其可能性而巧妙地利用其局限性。
事實上,一位建築師是不會忘記他也是一位藝術家的「雙重身份」的。在全面綜合考慮並解決適用、堅固、經濟、美觀問題的同時,當前三個問題得到圓滿解決的初步方案的時候,美觀的問題,主要是建築物的總的輪廓、姿態等問題,也應該基本上得到解決。
當然,一座建築物的美觀問題不僅在它的總輪廓,還有各部分和構件的權衡、比例、尺度、節奏、色彩、表質和裝飾等等,猶如一個人除了總的體格身段之外,還有五官、四肢、皮膚等,對於他的美醜也有極大關係。建築物的每一細節都應當從藝術的角度仔細推敲,猶如我們注意一個人的眼睛、眉毛、鼻子、嘴、手指、手腕等等。還有臉上是否要抹一點脂粉,眉毛是否要畫一畫。這一切都是要考慮的。在設計推敲的過程中,建築師往往用許多外景、內部、全貌、局部、細節的立面圖或透視圖,素描或者著色,或用模型,作為自己研究推敲,或者向業主說明他的設計意圖的手段。
當然,在考慮這一切的同時,在整個構思的過程中,一個社會主義的建築師還必須時時刻刻絕不離開經濟的角度去考慮,除了「多、快、好」之外,還必須「省」。
一個方案往往是經過若干個不同方案的比較後決定下來的。我們首都的人民大會堂、革命歷史博物館、美術館等方案就是這樣決定的。決定下來之後,還必然要進一步深入分析、研究,經過多次重複修改,才能作最後定案。
方案決定後,下一步就要做技術設計,由不同工種的工程師,首先是建築師和結構工程師,以及其他各種——採暖、通風、照明、給水排水等設備工程師進行技術設計。在這階段中,建築物里里外外的一切,從房屋的本身的高低、大小,每一梁、一柱、一牆、一門、一窗、一梯、一步、一花、一飾,到一切設備,都必須用準確的數字計算出來,畫成圖樣。惱人的是,各種設備之間以及它們和結構之間往往是充滿了矛盾的。許多管道線路往往會在牆壁裡面或者頂棚上面「打架」,建築師就必須會同各工種的工程師做「匯總」綜合的工作,正確處理建築內部矛盾的問題,一直到適用、結構、各種設備本身技術上的要求和它們的作用的充分發揮、施工的便利等方面都各得其所,互相配合而不是互相妨礙、扯皮。然後繪製施工圖。
施工圖必須準確,注有詳細尺寸。要使工人拿去就可以按圖施工。施工圖有如樂隊的樂譜,有綜合的總圖,有如「總譜」;也有不同工種的圖,有如不同樂器的「分譜」。它們必須協調、配合。詳細具體內容就不必多講了。
設計製圖不是建築師唯一的工作。他還要對一切材料、做法編寫詳細的「做法說明書」,說明某一部分必須用哪些材料如何如何地做。他還要編訂施工進度、施工組織、工料用量等等的初步估算,作出初步估價預算。必須根據這些文件,施工部門才能夠做出準確的詳細預算。
但是,他的設計工作還沒有完。隨著工程施工開始,他還需要配合施工進度,經常趕在進度之前,提供各種「詳圖」(當然,各工種也要及時地制出詳圖)。這些詳圖除了各部分的構造細節之外,還有里里外外大量細節(有時我們管它做「細部」)的藝術處理、藝術加工。有些比較複雜的結構、構造和藝術要求比較高的裝飾性細節,還要用模型(有時是「足尺」模型)來作為「詳圖」的一種形式。在施工過程中,還可能臨時發現由於設計中或施工中的一些疏忽或偏差而使結構「對不上頭」或者「合不上口」的地方,這就需要臨時修改設計。請不要見笑,這等窘境並不是完全可以避免的。
除了建築物本身之外,周圍環境的配合處理,如綠化和裝飾性的附屬「小建築」(燈杆、噴泉、條凳、花壇乃至一些小雕像等等)也是建築師設計範圍內的工作。
就一座建築物來說,設計工作的範圍和做法大致就是這樣。建築是一種全民性的,體積最大,形象顯著,「壽命」極長的「創作」。談談我們的工作方法,也許可以有助於廣大的建築使用者,亦即六億五千萬「業主」更多地了解這一行道,更多地幫助我們,督促我們,鞭策我們。
(本文原載《人民日報》1962年4月29日第五版)
千篇一律與千變萬化
在藝術創作中,往往有一個重複和變化的問題:只有重複而無變化,作品就必然單調枯燥;只有變化而無重複,就容易陷於散漫零亂。在有「持續性」的作品中,這一問題特別重要。我所謂「持續性」,有些是由於作品或者觀賞者由一個空間逐步轉入另一空間,所以同時也具有時間的持續性,成為時間、空間的綜合的持續。
音樂就是一種時間持續的藝術創作。我們往往可以聽到在一首歌曲或者樂曲從頭到尾持續的過程中,總有一些重複的樂句、樂段——或者完全相同,或者略有變化。作者通過這些重複而取得整首樂曲的統一性。
音樂中的主題和變奏也是在時間持續的過程中,通過重複和變化而取得統一的另一例子。在舒伯特的「鱒魚」五重奏中,我們可以聽到持續貫串全曲的、極其樸素明朗的「鱒魚」主題和它的層出不窮的變奏。但是這些變奏又「萬變不離其宗」——主題。水波涓涓的伴奏也不斷地重複著,使你形象地看到幾條鱒魚在這片伴奏的「水」里悠然自得地游來游去嬉戲,從而使你「知魚之樂」焉。
舞台上的藝術大多是時間與空間的綜合持續。幾乎所有的舞蹈都要將同一動作重複若干次,並且往往將動作的重複和音樂的重複結合起來,但在重複之中又給以相應的變化;通過這種重複與變化以突出某一種效果,表達出某一種思想感情。
在繪畫的藝術處理上,有時也可以看到這一點。
宋朝畫家張擇端的「清明上河圖」[1]是我們熟悉的名畫。它的手卷的形式賦予它以空間、時間都很長的「持續性」。畫家利用樹木、船隻、房屋,特別是那無盡的瓦壟的一些共同特徵,重複排列,以取得幾條街道(亦即畫面)的統一性。當然,在重複之中同時還閃爍著無窮的變化。不同階段的重點也螺旋式地變換著在畫面上的位置,步步引人入勝。畫家在你還未意識到以前,就已經成功地以各式各樣的重複把你的感受的方向控制住了。
宋朝名畫家李公麟在他的「放牧圖」[2]中對於重複性的運用就更加突出了。整幅手卷就是無數匹馬的重複,就是一首樂曲,用「騎」和「馬」分成幾個「主題」和「變奏」的「樂章」。表示原野上低伏緩和的山坡的寥寥幾筆線條和疏疏落落的幾棵孤單的樹就是它的「伴奏」。這種「伴奏」(背景)與主題間簡繁的強烈對比也是畫家慘澹經營的匠心所在。
上面所談的那種重複與變化的統一在建築物形象的藝術效果上起著極其重要的作用。古今中外的無數建築,除去極少數例外,幾乎都以重複運用各種構件或其他構成部分作為取得藝術效果的重要手段之一。
就舉首都人民大會堂為例。它的藝術效果中一個最突出的因素就是那幾十根柱子。雖然在不同的部位上,這一列和另一列柱在高低大小上略有不同,但每一根柱子都是另一根柱子的完全相同的簡單重複。至於其他門、窗、檐、額等等,也都是一個個依樣葫蘆。這種重複卻是給予這座建築以其統一性和雄偉氣概的一個重要因素;是它的形象上最突出的特徵之一。
歷史中最突出的一個例子是北京的明清故宮。從(已被拆除了的)中華門(大明門、大清門)開始就以一間接著一間,重複了又重複的千步廊一口氣排列到天安門。從天安門到端門、午門又是一間間重複著的「千篇一律」的朝房。再進去,太和門和太和殿、中和殿、保和殿成為一組的「前三殿」與乾清門和乾清宮、交泰殿、坤寧宮成為一組的「後三殿」的大同小異的重複,就更像樂曲中的主題和「變奏」;每一座的本身也是許多構件和構成部分(樂句、樂段)的重複;而東西兩側的廊、廡、樓、門,又是比較低微的,以重複為主但亦有相當變化的「伴奏」。然而整個故宮,它的每一個組群,卻全部都是按照明清兩朝工部的「工程做法」的統一規格、統一形式建造的,連彩畫、雕飾也盡如此,都是無盡的重複。我們完全可以說它們「千篇一律」。
但是,誰能不感到,從天安門一步步走進去,就如同置身於一幅大「手卷」里漫步;在時間持續的同時,空間也連續著「流動」。那些殿堂、樓門、廊廡雖然製作方法千篇一律,然而每走幾步,前瞻後顧,左睇右盼,那整個景色,輪廓、光影,卻都在不斷地改變著;一個接著一個新的畫面出現在周圍,千變萬化。空間與時間、重複與變化的辯證統一在北京故宮中達到了最高的成就。
頤和園裡的諧趣園,繞池環覽整整三百六十度周圈,也可以看到這點。
至於頤和園的長廊,可謂千篇一律之尤者也。然而正是那目之所及的無盡的重複,才給遊人以那種只有它才能給的特殊感受。大膽來個荒謬絕倫的設想:那八百米長廊的幾百根柱子,幾百根梁枋,一根方,一根圓,一根八角,一根六角……一根肥,一根瘦,一根曲,一根直,……一根木,一根石,一根銅,一根鋼筋混凝土……一根紅,一根綠,一根黃,一根藍……一根素淨無飾,一根高浮盤龍,一根淺雕卷草,一根彩繪團花……這樣「千變萬化」地排列過去,那長廊將成何景象?!!
有人會問:那麼走到長廊以前,樂壽堂臨湖迴廊牆上的花窗不是各具一格,千變萬化的嗎?是的。就迴廊整體來說,這正是一個「大同小異」,大統一中的小變化的問題。既得花窗「小異」之諧趣,無傷迴廊「大同」之統一。且先以這樣花窗小小變化,作為廊柱無盡重複的「前奏」,也是一種「欲揚先抑」的手法。
翻開一部世界建築史,凡是較優秀的個體建築或者組群,一條街道或者一個廣場,往往都以建築物形象重複與變化的統一而取勝。說是千篇一律,卻又千變萬化。每一條街都是一軸「手卷」、一首「樂曲」。千篇一律和千變萬化的統一在城市面貌上起著重要作用。十二年來,我們規劃設計人員在全國各城市的建築中,在這一點上做得還不能盡滿人意。為了多快好省,我們做了大量標準設計,但是「好」中既也包括藝術的一面,就也「百花齊放」。我們有些住宅區的標準設計「千篇一律」到孩子哭著找不到家;有些街道又一幢房子一個樣式、一個風格,互不和諧;即使它們本身各自都很美觀,放在一起就都「損人」且不「利己」,「千變萬化」到令人眼花繚亂。我們既要百花齊放,豐富多彩,卻要避免雜亂無章,相互減色;既要和諧統一,全局完整,卻要避免千篇一律,單調枯燥。這惱人的矛盾是建築師們應該認真琢磨的問題。今天先把問題提出,下次再看看我國古代匠師,在當時條件下,是怎樣統一這矛盾而取得故宮、頤和園那樣的藝術效果的。
(本文原載《人民日報》1962年5月20日第五版)
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[1]故宮博物院藏,文物出版社有複製本——作者注。
[2]《人民畫報》1961年第六期有這幅名畫的部分複製品——作者注。
從「燕用」——不祥的讖語說起
傳說宋朝汴[biàn]梁有一位巧匠,汴梁宮苑中的屏扆[yǐ]窗牗[yǒu],凡是他製作的,都刻上自己的姓名——燕用。後來金人破汴京,把這些門、窗、隔扇、屏風等搬到燕京(今北京),用於新建的宮殿中,因此後人說:「用之於燕,名已先兆。」匠師在自己的作品上簽名,竟成了不祥的讖[chèn]語!
其實「燕用」的何止一些門、窗、隔扇、屏風?據說宋徽宗趙佶「竭天下之富」營建汴梁宮苑,金人陷汴京,就把那一座座宮殿「輸來燕幽」。金燕京(後改稱中都)的宮殿,有一部分很可能是由汴梁搬來的。否則那些屏扆窗牗,也難「用之於燕」。
原來,中國傳統的木結構是可以「搬家」的。今天在北京陶然亭公園,湖岸山坡上挺秀別致的疊韻樓是前幾年我們從中南海搬去的。興建三門峽水庫的時候,我們也把水庫淹沒區內元朝建造的道觀——永樂宮組群由山西芮城縣永樂鎮搬到四五十里外的龍泉村附近。
為什麼千百年來,我們可以隨意把一座座殿堂樓閣搬來搬去呢?用今天的術語來解釋,就是因為中國的傳統木結構採用的是一種「標準設計,預製構件,裝配式施工」的「框架結構」,只要把那些裝配起來的標準預製構件——柱、梁、枋、檁、門、窗、隔扇等等拆卸開來,搬到另一個地方,重新再裝配起來,房屋就「搬家」了。
從前蓋新房子,在所謂「上樑」的時候,往往可以看到雙柱上貼著紅紙對聯:「立柱適逢黃道日,上樑正遇紫微星」。這副對聯正概括了我國世世代代匠師和人民對於房屋結構的基本概念。它說明:由於我國傳統的結構方法是一種我們今天所稱「框架結構」的方法——先用柱、梁搭成框架;在那些橫樑直柱所形成的框框裡,可以在需要的位置上,靈活地或者砌牆,或者開門開窗,或者安裝隔扇,或者空敞著;上層樓板或者屋頂的重量,全部由框架的梁和柱負荷。可見柱、梁就是房屋的骨架,立柱上樑就成為整座房屋施工過程中極其重要的環節,所以需要挑一個「黃道吉日」,需要「正遇紫微星」的良辰。
從殷墟遺址看起,一直到歷代無數的銅器和漆器的裝飾圖案、墓室、畫像石、明器、雕刻、繪畫和建築實例,我們可以得出結論:這種框架結構的方法,在我國至少已有三千多年的歷史了。
在漫長的發展過程中,世世代代的匠師衣缽相承,積累了極其豐富的經驗。到了漢朝,這種結構方法已臻成熟;在全國範圍內,不但已經形成了一個高度系統化的結構體系,而且在解決結構問題的同時,也用同樣高度系統化的體系解決了藝術處理的問題。由於這種結構方法內在的可能性,匠師們很自然地就把設計、施工方法向標準化的方向推進,從而使得預製和裝配有了可能。
至遲從唐代開始,歷代的封建王朝,為了統一營建的等級制度,保證工程質量,便利工料計算,同時還為了保證建築物的藝術效果,在這一結構體系下,都各自製訂一套套的「法式」、「做法」之類。到今天,在我國浩如煙海的古籍遺產中,還可以看到兩部全面闡述建築設計、結構、施工的高度系統化的術書——北宋末年的《營造法式》[1]和清雍正年間的《工部工程做法則例》[2]。此外,各地還有許多地方性的《魯班經》、《木經》之類。它們都是我們珍貴的遺產。
《營造法式》是北宋官家管理營建的「規範」。今天的流傳本是「將作少監」李誡「奉敕[chì]」重新編修的,於哲宗元符三年(1100年)成書。全書三十四卷,內容包括「總釋」、各「作」(共十三種工種)的「制度」、「功限」(勞動定額)、「料例」和「圖樣」。在序言和「剳子」里,李誡說這書是「考閱舊章,稽參眾智」,又「考究經史群書,並勒人匠逐一講說」而編修成功的。在八百六十多年前,李誡等不但能總結了過去的「舊章」和「經史群書」的經驗,而且能夠「稽參」了文人和工匠的「眾智」,編寫出這樣一部具有相當高度系統性、科學性和實用性的技術書,的確是空前的。
從這部《營造法式》中,我們看到它除了能夠比較全面綜合地考慮到各作制度、料例、功限問題外,聯繫到上次《隨筆》中談到的重複與變化的問題,我們注意到它還同時極其巧妙地解決了裝配式標準化預製構件中的藝術性問題。
《營造法式》中一切木結構的「制度」「皆以材為祖。材有八等,度屋之大小,因而用之」。這「材」既是一種標準構材,同時各等材的斷面的廣(高度)厚(寬度)以及以材厚的十分之一定出來的「分」又都是最基本的模數。「凡屋宇之高深,名物(構件)之短長,(屋頂的)曲直舉折之勢,規矩繩墨之宜,皆以所用材之分,以為制度焉」。從「制度」和宋代實例中看到,大至於整座建築的平面、斷面、立面的大比例、大尺寸,小至於一件件構件的藝術處理、曲線「卷殺」,都是以材分的相對比例而不是以絕對尺寸設計的。這就在很大程度上統一了宋代建築在藝術形象上的獨特風格的高度共同性。當然也應指出,有些構件,由於它們本身的特殊性質,是用實際尺寸規定的。這樣,結構、施工和藝術的許多問題就都天衣無縫地統一解決了。同時我們也應注意到,「制度」中某些條文下也常有「隨宜加減」的詞句。在嚴格「制度」下,還是允許匠師們按情況的需要,發揮一定的獨創的自由。
清《工部工程做法則例》也是同類型的「規範」,雍正十二年(1734年)頒布。全書七十四卷,主要部分開列了二十七座不同類型的具體建築物和十一等大小斗拱的具體尺寸,以及其他各作「做法」和工料估算法,不像「法式」那樣用原則和公式的體裁。許多藝術加工部分並未說明,只憑匠師師徒傳授。北京的故宮、天壇、三海、頤和園、圓明園(1860年毀於英法侵略聯軍)等宏偉瑰麗的組群,就都是按照這「千篇一律」的「做法」而取得其「千變萬化」的藝術效果的。
今天,我們為了多快好省地建設社會主義,設計標準化、構件預製工廠化、施工裝配化是我們的方向。我們在「適用」方面的要求越來越高,越多樣化、專門化;無數的新材料、新設備在等待著我們使用;因而就要求更新、更經濟的設計、結構和施工技術;同時還必須「在可能條件下注意美觀」。我們在「三化」中所面臨的問題比古人的複雜、繁難何止百十倍!我們應該怎樣做?這正是我們需要研究的問題。
(本文原載《人民日報》1962年7月8日第六版)
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[1]《營造法式》,商務印書館,1919年石邱明手抄本,1929年仿宋重核本——作者注。
[2]《工部工程做法則例》,清雍正間工部頒行本——作者注。
從拖泥帶水到乾淨利索
「結合中國條件,逐步實現建築工業化。」這是黨給我們建築工作者指出的方向。我們是不可能靠手工業生產方式來多快好省地建設社會主義的。
十九世紀中葉以後,在一些技術先進的國家裡生產已逐步走上機械化生產的道路。唯獨房屋的建造,卻還是基本上以手工業生產方式施工。雖然其中有些工作或工種,如土方工程,主要建築材料的生產、加工和運輸,都已逐漸走向機械化;但到了每一棟房屋的設計和建造,卻還是像千百年前一樣,由設計人員各別設計,由建築工人用雙手將一塊塊磚、一塊塊石頭,用濕淋淋的灰漿壘砌;把一副副的桁架、梁、柱,就地砍鋸刨鑿,安裝起來。這樣設計,這樣施工,自然就越來越難以適應不斷發展的生產和生活的需要了。
第一次世界大戰後,歐洲許多城市遭到破壞,亟待恢復、重建,但人力、物力、財力又都缺乏,建築師、工程師們於是開始探索最經濟地建造房屋的途徑。這時期他們努力的主要方向在擺脫歐洲古典建築的傳統形式以及繁縟雕飾,以簡化設計施工的過程,並且在藝術處理上企圖把一些新材料、新結構的特徵表現在建築物的外表上。第二次世界大戰中,造船工業初次應用了生產汽車的方式製造運輸艦隻,徹底改變了大型船隻各別設計、各別製造的古老傳統,大大地提高了造船速度。從這裡受到啟示,建築師們就提出了用流水線方式來建造房屋的問題,並且從材料、結構、施工等各個方面探索研究,進行設計。「預製房屋」成了建築界研究試驗的中心問題。一些試驗性的小住宅也試建起來了。
在這整個探索、研究、試驗,一直到初步成功,開始大量建造的過程中,建築師、工程師們得出的結論是:要大量、高速地建造就必須利用機械施工;要機械施工就必須使建造裝配化;要建造裝配化就必須將構件在工廠預製;要預製構件就必須使構件的型類、規格儘可能少,並且要規格統一,趨向標準化。因此標準化就成了大規模、高速度建造的前提。
標準化的目的在於便於工廠(或現場)預製,便於用機械裝配搭蓋,但是又必須便於運輸;它必須符合一個國家的工業化水平和人民的生活習慣。此外,既是預製,也就要求儘可能接近完成,裝配起來後就無需再加工或者儘可能少加工。總的目的是要求蓋房子像孩子玩積木那樣,把一塊塊構件搭在一起,房子就蓋起來了。因此,標準應該怎樣制訂?就成了近二十年來建築師、工程師們不斷研究的問題。
標準之制訂,除了要從結構、施工的角度考慮外,更基本的是要從適用——亦即生產和生活的需要的角度考慮。這裡面的一個關鍵就是如何求得一些最恰當的標準尺寸的問題。多樣化的生產和生活需要不同大小的空間,因而需要不同尺寸的構件。怎樣才能使比較少數的若干標準尺寸足以適應層出不窮的適用方面的要求呢?除了構件應按大小分為若干等級外,還有一個極重要的模數問題。所謂「模數」就是一座建築物本身各部分以及每一主要構件的長、寬、高的尺寸的最大公分數。每一個重要尺寸都是這一模數的倍數。只要在以這模數構成的「格網」之內,一切構件都可以橫、直、反、正、上、下、左、右地拼湊成一個方整體,湊成各種不同長、寬、高比的房間,如同擺七巧板那樣,以適應不同的需要。管見認為模數不但要適應生產和生活的需要,適應材料特徵,便於預製和機械化施工,而且應從比例上的藝術效果考慮。我國古來雖有「材」、「分」、「斗口」等模數傳統,但由於它們只適於木材的手工業加工和殿堂等簡單結構,而且模數等級太多,單位太小,顯然是不能應用於現代工業生產的。
建築師們還發現僅僅使構件標準化還不夠,於是在這基礎上,又從兩方面進一步發展並擴大了標準化的範疇。一方面是利用標準構件組成各種「標準單元」,例如在大量建造的住宅中從一戶一室到一戶若干室的標準化配合,湊成種種標準單元。一幢住宅就可以由若干個這種或那種標準單元搭配布置。另一方面的發展就是把各種房間,特別是體積不太大而內部管線設備比較複雜的房間,如住宅中的廚房、浴室等,在廠內整體全部預製完成,做成一個個「匣子」,運到現場,吊起安放在設計預定的位置上。這樣,把許多「匣子」壘疊在一起,一幢房屋就建成了。
從工廠預製和裝配施工的角度考慮,首先要解決的是標準化問題。但從運輸和吊裝的角度考慮,則構件的最大允許尺寸和重量又是不容忽視的。總的要求是要「大而輕」。因此,在吊車和載重汽車能力的條件下,如何減輕構件重量,加大構件尺寸,就成了建築師、工程師,特別是材料工程師和建築機械工程師所研究的問題。研究試驗的結果:一方面是許多輕質材料,如礦棉、陶粒、泡沫矽酸鹽、輕質混凝土等等和一些隔熱、隔聲材料以及許多新的高強輕材料和結構方法的產生和運用;一方面是各種大型板材(例如一間房間的完整的一面牆作成一整塊,包括門、窗、管、線、隔熱、隔聲、油飾、粉刷等,一應俱全,全部加工完畢),大型砌塊,乃至上文所提到的整間房間之預製,務求既大且輕。同時,怎樣使這些構件、板材等接合,也成了重要的問題。
機械化施工不但影響到房屋本身的設計,而且也影響到房屋組群的規劃。顯然,參差錯落,變化多端的排列方式是不便於在軌道上移動的塔式起重機的操作的(雖然目前已經有了無軌塔式起重機,但尚未普遍應用)。本來標準設計的房屋就夠「千篇一律」的了,如果再呆板地排成行列式,那麼,不但孩子,就連大人也恐怕找不到自己的家了。這裡存在著尖銳矛盾。在「設計標準化,構件預製工廠化,施工機械化」的前提下圓滿地處理建築物的藝術效果的問題,在「千篇一律」中取得「千變萬化」,的確不是一個容易答解的課題,需要作巨大努力。我國前代哲匠的傳統辦法雖然可以略資借鑑,但顯然是不能解決今天的問題的。但在蘇聯和其他技術先進的國家已經有了不少相當成功的嘗試。
「三化」是我們多快好省地進行社會主義基本建設的方向。但「三化」的問題是十分錯綜複雜,彼此牽掛聯繫著的,必須由規劃、設計、材料、結構、施工、建築機械等方面人員共同研究解決。幾千年來,建築工程都是將原材料運到工地現場加工,「拖泥帶水」地砌磚壘石、抹刷牆面、頂棚和門窗、地板的活路。「三化」正在把建築施工引上「乾燥」的道路。近幾年來,我國的建築工作者已開始做了些重點試驗,如北京的民族飯店和民航大樓以及一些試點住宅等。但只能說在主體結構方面做到「三化」,而在最後加工完成的許多工序上還是不得不用手工業方式「拖泥帶水」地結束。「三化」還很不徹底;其中許多問題我們還未能很好地解決。目前基本建設的任務比較輕了。我們應該充分利用這個有利條件,把「三化」作為我們今後一段時期內科學研究的重點中心問題,以期在將來大規模建設中儘可能早日實現建築工業化。那時候,我們的建築工作就不要再拖泥帶水了。
(本文原載《人民日報》1962年9月9日第六版)