悠悠五千年歷史的中華文明中誕生了不少聞名中外的建築,其中知名度最高的應該就是現在的北京故宮了。可是你知道嗎,偌大的北京故宮中,那些氣勢恢宏,富麗堂皇的宮殿在建造時居然沒有使用一根釘子,全靠木製結構互相支撐。
這就是我國建築歷史上的文化瑰寶——榫卯。
這麼神奇的方法,你能想像是從什麼時代流傳下來的嗎?唐朝?明朝?不不不,其實早在距今大約六七千年的河姆渡新石器文化遺址中就已經存在了榫卯結構的構件部分。沒錯,古人的智慧,超出你的想像。
下面,讓我們真正認識一下何為榫卯結構吧。
榫卯結構的定義與優點
所謂榫卯,有點像現在的積木,拼圖,就是利用木塊凹凸的結構相互結合連接。榫,也可以叫榫頭,指的就是木塊凸出的部分;卯,也可以稱為榫眼,榫槽,指的就是木塊凹進去的部分。
榫卯結構,利用木塊之間的面,點,組合等方法,通過木塊之間對方向的相互制約限制來達到整體建築結構的結實堅固。
完全木製的結構,不但更加輕巧簡便,更是節省成本的好方法。通過鐵釘連接的木塊只能固定一個方向的力,同時也存在時間一長,鐵釘腐鏽的潛在隱患。而且由於木製本身擁有韌性,其堅固耐用的程度甚至超過了使用鐵釘連接的。
榫卯結構的分類
榫卯結構,其實充滿了現代力學的智慧,資深的工匠可以遊刃有餘地根據建築或者家具的需要做出上百種不同的榫卯結構。
先給大家介紹一些最基本的榫卯結構形式。
就以一張桌子為例,其榫卯結構相對簡單,大致有三種,槽口榫,企口榫,燕尾榫和穿帶榫。
槽口榫是最基本的榫卯結構,就是一塊突出的木塊和一塊有凹槽的木塊相連接。
企口榫與槽口榫的基本原理類似,多用於扁平的木塊,其開口為T字形,橫插即可。
穿帶榫,也被成為"檔木",需要用一塊長條木塊貫穿留有凹槽的木製面板,又因其形狀和使用方法,故成為"穿帶"。
燕尾榫,被稱為最堅固的榫卯結構。形如其名,用以連接兩塊直角木板,木板開口多為梯形,上面的部分大,下面的部分小,被稱為"溜"。這種結構能夠很好地防止木板受力脫節,隨著木板安裝下落,結構愈發緊固。
以上四種榫卯結構,都是用來連接面與面,或者面與邊的木塊結構。
那麼像點,角這種結構如何構成呢?
連接長直形,弧形木料,需要木塊之間呈現丁字形結合,成角結合,交叉結合。像這種類型的榫卯結構大致有格肩榫,雙榫、勾掛榫、鍥釘榫、半榫、通榫等等。
其中,最常見的就是格肩榫。製作 格肩榫時,需要在木塊中間開口一個方形的榫頭,然後在榫頭旁邊做出兩個傾斜的斜面,稱為榫肩。其中,帶了皮夾的被稱為"虛肩",不帶皮甲的被稱為"實肩"。皮夾的存在主要是為了加大木塊之間的摩擦力,所以帶著皮夾的"虛肩"更為牢固一些。正是由於這種結構的特殊性,使得木塊很難用外力扭動,使物體更加經久耐用。
根據不同的製作要求,單單一個格肩榫也分化出了好幾個分支類型,比如榫頭外露的 透榫和隱藏了榫頭的半榫。
最後一種是由多個木塊組合拼接的方法,其榫卯結構和上面兩種比起來顯得更加複雜精妙。
其中最常見的就是長短榫,簡單來說就是製作出兩個相反方向,一長一短的榫頭加以拼接。而長短榫,又可以分為 粽角型長短榫,柱頂型長短榫兩種。
粽角型長短榫顧名思義,就是形狀酷似粽子,多用於方形規整木料。製作時,把三根木料的頂端用刀具製作出四十五度的斜角面,把內部挖空做出一長一短的對應形狀,形成了三角齊尖的樣子。
而 柱頂型長短榫則相對而言簡單一些,由於沒有斜面,使得這種方法可以用於更多不同形狀的木料,不僅可以用來製作桌角曲腿,還能應用於圓形,方形兩種。
另外,抱肩榫也是經常被應用於連接家具中的水平部件和垂直部件的重要手法。其斷面是一個 掛銷,形狀就像半個銀錠,通過套掛在牙條背後的挖槽口形成固定。
榫卯結構的"隱退"
了解了這麼多的榫卯結構,不知道大家是否有這樣的疑問,為什麼現在不再使用榫卯結構了呢?
首先我們要知道,古代使用榫卯結構的原因,就為了在減少成本的情況下保證堅固。而到了現代社會,無論是從成本角度,還是堅固程度,木製榫卯都已經不是最佳方案了。
榫卯結構需要精巧複雜的設計,這就對工人的專業素養提出了很嚴格的要求。另外,由於部件所需的尺寸,材質等問題很難在工廠機械化量產,而且組裝難度也大。相比較而言,塑料,新型複合材料,可以隨意彎曲,擬定各種形狀,成本低廉,製造容易,輕盈程度和堅固程度也絲毫不比木料榫卯遜色。
況且現在的建築物基本都是摩天大樓,哪怕是居民樓高於十幾二十層的也很普遍,考慮到火災,用電用水等隱患,是絕不可能再使用木料搭建的。現代的鋼筋水泥成本低廉,不但堅固,而且更容易加工,零部件的生產和整體的建築工期也會更加短。
說到底,在現代社會技術的進步和人們需求的改變使得榫卯結構變得不再那麼使用廣泛了。在古人的時代,材料有限,成本有限,榫卯結構可拆卸,方便運輸修理,一件家具要用十幾年,乃至幾十年,所以必須要求堅固耐用。而現在的人擁有更多的選擇,更加追求外形特點,追趕時尚與個性。很多東西通常是壞了就扔,因為修理起來費時費力,投入成本或許還得不償失。
儘管人們或許已經淡忘了榫卯結構,但是古人的奇思妙想卻是永遠讓我們驚嘆。