建筑历史发展与建筑技术发展的关系
——以木结构建筑为例
姓名：刘展鹏
班级：工程1201
学号：1201600110
指导老师：瞿焱
分数：
2013年12月15日
中国作为四大古国之一，已有了五千多年的文化历史，而且从来没有中断过。
从夏商古代文明直至清朝闭关锁国前，中国的科技就一直走在世界的前列，建筑自然也不例外。
从秦汉时的万里长城到明清时的北京故宫，无不显示着天朝的国威。
特别在木结构建筑上，中国为世界作出了突出的贡献，成为人类建筑宝库中及其珍贵的遗产。
中国是不是第一个用木头建房的国家已无从考证了，但是毫无疑问，中国在木建筑上的成就一定一直走在世界的前列。
流传至今的著作有《考工记》、《鲁班经》、《营造法式》、《工程造法则例》等。
下面我就从地基和木构架这两个方面来分别阐述中国建筑历史发展和建筑技术发展的关系。
一、地基技术
首先，要想房不倒，必须基先牢。
可以说地基是区分一个建筑物好坏的重要标准。
由于房屋结构以梁柱结构为主，基础中最重要的是柱基础，墙体由于不承重，一般直接置于台基基础上。
所以中国自古就有“墙倒屋不倒”的说法。
中国幅员辽阔，土壤复杂多变，因此古人在地基夯打施工前，非常重视地质的影响，发明了“相土”、“验土”等科学方法。
古代把工程准备中的地形地质考察称为“相土”。
据《史记》记载，此方法在战国时期伍子胥就曾对吴都进行了“相土尝水”，即对城市地基作了水文和地质的调查。
宋代的《营造法式》规定“凡开基址。
须相视地脉虚实”。
元代的《河防通议》也提出项目开工前“必知地理形势之便”。
此外，古人为了慎重起见，在打造地基之前还要进行“验土”，有“辨土法”和“称土法”。
辨土法就是在基址选定后，先开挖探井验土，以“土细而不松，油润而不燥，鲜明而不暗”为佳。
这种方法与现代勘探中的坑探法相似。
称土法，顾名思义是指称一下土的质量，其吉凶观念的本质是指土壤的密实性和坚固性，并依此来推断地基透气渗水的优劣和承载能力的大小。
中国古代地基长期沿用夯土、桩基处理。
夯土是提高地基承载力的最简单的措施。
夯土是一层层夯实的，结构紧密，一般比生土还要坚硬，但土色不像生土那样一致，最明显的特点就是能分层。
考古发现，我国最早在龙山文化时期已运用夯土的技术，商、周、秦、汉时期，重要建筑的高大台基都是夯土筑成，宫殿台榭也是以土台作为建筑基底。
这不但表明我国古代劳动人民很早开始认识到对建筑地基处理的重要性，同时也可以看出我国古代的夯土技术是非常发达的。
桩基是一种古老的基础形式。
早在7000～8000年前的新石器时代，人们为了防止猛兽侵犯，曾在湖泊和沼泽地里栽木桩筑平台来修建居住点。
在中国，最早的桩基是浙江省河姆渡的原始社会居住的遗址中发现的。
运用桩基技术建造并保留至今的建筑有北宋时期的龙华塔（建于公元977年，现位于上海龙华镇）和晋祠圣母殿（建于公元1023~1031年，现位于山西太原市）。
其中晋祠圣母殿至今九百多年，尚未发现有不均匀沉陷。
在宋代《营造法式》一书中有“临水建基”一节，在清代《工部工程做法》一书中更是对桩基的选料、布置和施工方法等方面作了具体的规定。
桩基在地震力作用下具有变形小，稳定性好的特点。
以1976年的唐山大地震为例，凡采用桩基的建筑物一般受害轻微，这说明桩基是解决抗震问题的一种有效措施。
台基是建筑物的基座，往往由多层夯实层组成，具体做法留存的文献记载并不多。
古代柱基础置于台基础之上。
中国古代主要以木柱为主，其基础称为柱础石，俗称磉盘，它是承受屋柱压力的垫基石，可谓柱柱皆有，缺一不可。
有的上面还会刻有雕刻。
另据《战国策》记载，春秋时期晋国的董安于在晋阳曾以铜为柱础。
二、木构架技术
最初的木构架结构在力学上未能像现代桁架那样利用斜腹杆受力。
这样就造成了下面的
横梁收到很大的弯矩，对横梁的要求比较高。
尽管在北魏后也发现了有屋架运用了斜杆件的情况，但是从现代的角度来看，受力也不是很合理。
不过相比早期的结构已经有了很大的改进了。
到了宋朝，官方颁布的《营造法式》提供了木构架的多种模式。
在辽、金之后，一些庙宇建筑常对平面上的柱网布置进行了适当的调整，使木构架的受力情况得到了进一步的改善。
明代木构架技术在强化整体结构性能、简化施工和斗拱装饰三个方面有所发展。
用贯通上下楼层的柱子构成整体框架，柱与柱之间增加了联系构件的随梁枋，改善了殿阁建筑结构的整体性；结构上突出了梁、柱的直接结合，减少了斗拱这个中间层次的结构作用。
这不仅简化了结构，还节省了大量的木材，从而达到了用更少的材料取得更大建筑空间的效果。
虽然这种做法在北宋就曾出现过，但是普遍采用是在明代。
与此同时，木构架结构的不断发展也促进了高层建筑结构的发展。
古代高层建筑除了宫殿中的楼宇，主要是佛寺内的塔。
但是在早期木结构采用卯榫连接的方法很难保证严丝合缝，加上不重视柱与柱之间的横向连接布置，高层建筑的结构侧向位移很大，需要采取措施提高结构的侧向刚度。
据北魏郦道元撰著的《水经注》记载，当时洛阳的永宁寺塔“浮图下基方十九丈，自露盘下至地四十九丈”，四十九丈即为现在的136.71米，是中国古代第一高塔。
其提高塔身侧向刚度的措施是建造一个20*20米的实体塔心柱，该塔心柱系夯土加木柱构成。
按照现代结构的眼光，该结构平面上有类似现代的框架—筒体结构，只不过这个“筒体”是实心的。
遗憾的是，永宁寺塔在建成后的第十八年毁于雷电引发的大火。
为了满足佛教对高塔建筑的需要，除了用砖石建造外，改进高层木结构抗侧移能力的努力也一直在进行并取得了很大的进展。
辽代建造应县木塔时，人们通过斗拱等构件加强木结构的整体性。
由于塔建在4米高的两层石砌台基上，内外两槽立柱，构成双层套筒式结构，柱头间有栏额和普柏枋，柱脚间有地伏等水平构件，内外槽之间有梁枋相连接，使双层套筒紧密结合。
暗层中用大量斜撑，结构上起圈梁作用，加强木塔结构的整体性。
塔建成三百多年至元顺帝时，曾经历大地震七次，仍巍然不动。
此塔历经千年任然屹立在山西省应县城内。
可谓是中国古代建筑史上的一大里程碑。
没有建筑技术的发展建筑就不会有所发展，而建筑的发展有反过来又促进了建筑技术的发展。
建筑技术如果不通过建筑来表现，就不可能被称之为技术，同时，如果没有建筑技术，那么连建筑也不会产生，两者是相辅相成的关系，一个的发展离不开另一个的发展。
中国古代的木建筑技术一直走在世界的前列，为世界作出了突出的贡献，也为世界留下了一笔丰厚的文化遗产，值得每个人去欣赏，去研究。
参考文献：
杨国忠闫超《中国古代地基基础技术研究》
杨国忠《中国古代土木结构建筑的科技内涵》
吴二军《中国古代建筑的结构与受理性能》。