知乎热榜 ( ) • 2024-03-27 08:22
子木年华的回答

理论上来说,古代中国以柱体承重的框架结构,可以做得无限高。

但实际上,古代中国建筑的高度受木材高度和屋顶重量的影响很大。

在早期中国建筑,通过厚重的夯土墙(一般在一米左右),能够极大的提高建筑的高度——因为夯土墙缓解了很大一部分建筑的结构重量。

在这种技术路线下,中国的古建筑轻松就可以达到百米以上——原因没别的,大力出奇迹,堆墙体厚度就行了。

但是这也是有代价的,代价就是建筑的宜居性(如采光和通风等)受到了很大的影响。

不过,早期的世界建筑,基本都是走墙体承重的路线,相比之下,同时期的中国古建筑的墙体结构还不算厚的。

比如古罗马的万神殿,墙体厚度就达到了6米以上,否则承受不了屋顶的重量。

像罗马的斗兽场,由于不需要封顶,不需要封墙,所以结构重量降到了极致,但是墙体厚度仍旧达到了一米以上。

后来,随着中国建筑技术的发展,中国摆脱了墙体承重的技术限制,开始抛弃墙体承重,完全依靠柱体承重了。

柱体承重的框架结构,优势在于可以无限放大建筑规模(实际上还是要受屋顶的影响,毕竟不可能修一个不封顶的建筑),而且可以最大限度的采光和通风,宜居性大幅度提高。

或者换一句话来说,其实现代建筑,大多数也是柱体承重的框架结构建筑。

所以,中国古建筑的超前程度,其实是超过大家想象的。

但是,中国古代建筑有一个特殊的情况,那就是中国古建筑的屋顶,结构重量太大了。

结构重量太大,导致了中国古建筑存在两个问题——一个是高度受限,一个是建筑空间跨度受限。

高度受限的原因是,屋顶结构太重,对柱体的高度和材料强度要求很高。

空间跨度受限的原因是,屋顶结构太重,单间跨度的梁架,承受的结构重量太重,需要获得更高的建筑跨度,就需要更大的巨木去制作梁柱——但受限于木材的强度,所以建筑的跨度就被锁死了。

欧洲古代的木质建筑,走的是桁架路线。

桁架路线的结构非常轻盈,所以欧洲古代木质建筑的空间跨度,可以轻松突破20米(中国这边是十多米的级别)。

其实中国古代也有桁架结构的木质建筑,但只存在于民间的民居,而没有大范围普及到大型建筑中。

那中国古代建筑为什么不普及桁架结构做屋顶呢?

我去咨询了建筑专业的人士,才找到答案。

简单说,就是古代的桁架结构受限于材料和技术的限制,需要大山头,也就是屋顶的坡度和高度很高,进而导致其侧向受力小。

这就会导致两个问题——一个是不抗震,一个是不抗风。

而这两个因素,在中国的气候环境中,是致命的。

当然,现代的桁架结构中,这两个问题已经不再是问题了。但在古代的技术条件下,这两个问题是客观存在的——很多人不了解这一点,还以为古代欧洲的桁架结构不存在这些问题。

中国古代其实还有其它的技术路线,解决屋顶跨度和重量的问题。

比如中国古代的虹桥结构、拱券结构,按照中国现存的相关结构的遗址,可以轻松达到30米以上的建筑跨度。

但是,这些结构也有问题。

比如虹桥结构,不耐震动,作为屋顶,容易在地震环境下发生结构滑移,进而散架——如果要强化其结构,就需要加强屋顶的压力,这又导致了结构重量的上升。

比如拱券结构,会产出强大的侧推力,这又需要极其厚重的墙体来解决——这又与中国古代追求宜居性的建筑技术发展路线背道而驰了。

所以,中国古代建筑的技术路线,其实是中国地理环境下的最优解了。

但是,这仍旧不意味着中国古代建筑的高度不行。

因为古代欧洲的建筑高度,其实大多数是通过塔楼实现的。

而中国古代的塔式建筑,从来就没有落后于西方。

中国古建筑的普遍高度不行,其实真正的原因是中国古代建筑更追求宜居性。

汉朝时期,中国存在大量的3-7层建筑,不逊色于任何文明,但是后来这些高层建筑就被淘汰了。

原因很简单,古代没有电梯和现代化水电、卫浴设施,高层建筑并不宜居。同时,古代并不缺地,完全没有必要发展高层建筑。

另一方面,是中国古代建筑的想象力被束缚了。

在汉唐时期,中国的建筑想象力是十分丰富的,并且存在着大量的组合式建筑。

组合式建筑,才能创造庞大的体量——汉唐时期的中国组合式建筑,体量不逊色于任何一个文明。

像古罗马的各种大型建筑,其实就是各种结构的重复组合。

欧洲的巨型教堂,也是塔楼和拱券结构的组合。

中国到了元朝以后,建筑的形式、格局、体量,都被严格限制了,从此中国的古建筑便鲜有组合式建筑的设计,转而成为了单体式建筑的平面堆叠。

而这个时候,受限于巨型木材的减少,单体式建筑已经不再能够获得庞大的体量了。

结构上不能突破,材料上的逐渐退化,这就是明清时期,中国古建筑的困境。