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分析古羅馬建築工藝技術:變幻多端的柱式以及混凝土的出現

作者:夢錄的西方史話
分析古羅馬建築工藝技術:變幻多端的柱式以及混凝土的出現

編輯|楠楠

分析古羅馬建築工藝技術:變幻多端的柱式以及混凝土的出現

前言

古典建築的設計和建造離不開工藝工業技術的支援,成熟的建築必定存在成熟的材料和施工技法,但工藝工業技術的發展也并非直線前進。

如奧林匹克宙斯神廟平面在建造過程中出現的多時代設計痕迹,萬神廟穹頂在曆史中的多次改動。

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下面将以經典建築案例作為觀察視角,以曆史時間軸作為時間标尺,着重分析其中蘊含着的工藝工業技術理念。

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古羅馬工藝工業技術解析

相較于古希臘,古羅馬文明起源晚,統治也趨于獨裁。

古羅馬文明雖然是古希臘文明的征服者,卻在工藝工業技術層面是古希臘文明的繼承者。

這種師承關系在伊圖裡亞時期尤為明顯。

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文藝複興時期,帕拉提奧通過大量研究古羅馬早期建築,在其專著《建築四書》31中記載了一種被稱為“多斯加尼”的拉丁地區的柱式,他将這種柱式歸于古羅馬共和國誕生前的伊圖裡亞時期。

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多斯加尼柱子曾出現于威特爾威斯(威尼斯的古稱),這些柱子的四周帶有棱角,類似于古希臘的多立克柱式,但柱頭部分又存在植物雕刻,類似于古希臘城邦早期的愛奧尼克柱式。

後來的古羅馬人稱這種柱子為“愛奧利斯”柱式。

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伊圖裡亞時期的意大利地區還處于部落階段,沒有形成統一的國家理念,對比同時期城邦時代的古希臘文明相對落後。

這些客觀因素使古羅馬人能夠就近接觸古希臘文明,并學習古希臘文明的殖民地地區的工業與工藝技術。

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愛奧利斯柱

伊圖裡亞時期的意大利部落建築構件多為木構,重要建築屋頂多覆寫紅瓦,牆體和地基多選取粗劣的石灰石建造,未出現大理石建築材料。

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但意大利地區的建築也存在自己的特點,建築沒有發展出古希臘建築神廟建築的四周回廊,房屋存在更為突出屋檐和更高的山牆,整體顯得“頭重而腳輕”,較同時期的古希臘建築“矮小”,這種影響深深的植根于古羅馬的建築之中。

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羅馬共和國時期

公元前510年,羅馬部落時代走到了終點,新興的羅馬共和國正式成立。

伴随着貿易與戰争,古羅馬人不斷地學習先進的技術知識并加以自己的改造創新,最終成為了古典時期的終極霸權,其中便包括無與倫比的建築技術與工藝技術。

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(1)三合土與混凝土

早期的羅馬建築擁有許多早期希臘的傳統,如使用粗糙的石料和泥灰材料、木構架構等,但公元前2世紀左右羅馬建築材料發生了一些變化。

羅馬人學會了從維蘇威火山中尋找并提取火山灰質,并将這種材料創新的運用到已經持續使用幾個世紀的希臘泥灰中,進而創造出了三合土。

這種材料是由一定比例的石灰、火山灰質、泥土和砂石組合而成,雖然其中的火山灰質含量非常低,但較古希臘普通的泥灰材料卻更加堅固。

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羅馬共和國後期,三合土已經廣泛的被使用到了各個種類的建築物中。

共和國末期,羅馬工程師再次改變了三合土的配方,大大提高其中的火山灰質的比例,進而創造出了混凝土。

由于制作困難度較高,共和國初期一般不會大規模使用。

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羅馬人僅會在少數的特定類型的建築中使用混凝土材料,作為一種強效粘接劑,混凝土材料會将建築的磚石牢固的連接配接到一起,形成一整塊構築體,強度遠高于三合土和古希臘的普通泥灰。

是以,羅馬人更容易在建築中塑造建築師所設想的建築造型。

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(2)拱洞技術與柱式

古羅馬以拱洞技術而聞名于史書,這與三合土和混凝土有着密不可分的聯系。

古羅馬人在砌築拱洞時先選取方磚按照一定的順序砌築成橫向的帶有縫隙的隔成小間,然後用粘滞混合物填滿小間,然後加築模闆并待其自然固化。

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這些施工工藝完成後再在外側表面塗抹一層三合土或混凝土,若有需要則再在外側塗抹大理石泥灰或者外挂大理石薄片。

拱洞系統與梁柱系統相比更為優秀,羅馬拱使用更少的建築材料卻能承擔更多的荷載,同時也提供了大量的拱下空間,使建築空間顯得更為開敞通透。

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典型羅馬拱

古羅馬擁有五大柱式,其中三種繼承于古希臘,兩種為古羅馬人的創新,分别為塔司幹柱式群組合柱式。

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塔司幹柱式

塔司幹柱式創立于古羅馬共和國前期,帶有明顯的伊圖裡亞和古希臘多立克柱式印記,柱身與直徑比小于多立克,符合伊圖裡亞時期建築的“矮小”特點。

這種作法是古羅馬人在生産力低下的時期的妥協産物。

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塔司幹柱柱頭

後塔司幹柱式經過不斷的發展傳承,成為羅馬五柱式之一,逐漸形成了表面光滑的柱式形制。

混合柱式産生于羅馬共和國後期,羅馬人為了彰顯自身的強大,将古希臘的三大柱式以及塔司幹柱式進行拆分組合,創造出了多變的混合柱式。

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混合柱式

這種柱式沒有固定的規則,組合方式可以根據建築的樣式進行調整改變,極大的豐富了羅馬的建築形态,許多羅馬的标志性建築都采用了這種柱式,挑戰并逐漸取代了經典的希臘三大柱式。

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羅馬帝國時期

公元前27年,凱撒養子屋大維被羅馬元老院授予“奧古斯都”稱号,古羅馬進入帝國時期。

帝國前期社會政治較為穩定開明,誕生了許多羅馬的标志性建築,發展出新的建築技術與建築風格;帝國後期基督教盛行,教堂類建築一家獨大,建築文化日益凋落,未出現新的建築形制。

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古羅馬帝國時期的建築裝飾發展迅速,吸收借鑒許多其他民族的建築經驗,出現許多創新性的發明裝飾技術,整體效果更加繁瑣複雜。

帝國後期,随着牆體承重結構的大量使用,建築的承重結構進一步的解放,如同曾經的古希臘三大柱式,羅馬五柱式愈加成為建築的裝飾物。

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(1)羅馬萬神廟與工藝工業技術

羅馬萬神廟是羅馬建築工藝工業技術的的集大成者,巨大的穹頂荷載首先傳遞至穹頂的肋架,再由羅馬拱進行分流,最終傳至地面,形成了一套具有邏輯組織的力學結構模式。

這種模式摒棄了柱式的理念,設計者和工程師将大量的精力置于建築内部平面與建築結構功能的結合。在共和國末期已經成為了羅馬共和國建築設計中的标準模闆。

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建造時,施工者根據萬神廟的平面圖對建築結構的重要部位進行定位,如壁龛兩側拱腳的位置、穹頂肋架的水準位置等,進而形成了空間的概念。

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同時,通過曆史資料,不難發現萬神廟的穹頂在建造過程中多次重建立造,哈德良皇帝曾經大規模修複過萬神廟的穹頂,即使如此最終形成的拱洞也并非是标準的球體,呈現出“矮球”的特點。

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是以,萬神廟的設計理念固然成熟,但施工工藝并未完全成熟,勞工在建造過程中無法精确的控制穹頂每層疊砌磚的水準精度,進而造成了萬神廟多次返工的獨特曆史現象。

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(2)券柱式

券柱式是古羅馬人在帝國時期将拱與柱式進行結合的一種建築裝飾技術。

最突出的特點是柱子和拱券同時出現在一個構圖内,券柱式内的柱式形式以希臘三柱式為基礎,柱子多采用一整段大理石加工而成,整體呈現出多元素混合的建築風格。

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拱券

券柱式是一個沖突的産物,從技術工程層面來看,此時的古希臘柱式和古羅馬柱式已經完全失去了承重作用,但柱式是正統文明的象征,是古典時期建築的圖騰,差別了所謂的蠻族和文明。

是以,建築師不得不将這種無力學作用的建築形态加以改造并裝飾化,以博得社會大衆的認同感。

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(3)十字拱和牆體凹槽技術

從曆史背景的角度出發,十字拱和牆體凹槽技術是拉丁文化與蠻族文化交流的産物。

羅馬帝國中期,來自帝國邊境行省的蠻族不斷融入了帝國,甚至成為貴族,至“五賢帝”時期,羅馬帝國終于出現了第一位非拉丁裔的皇帝,圖拉真大帝。

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此時的許多羅馬貴族雖以“羅馬人”自居,但“蠻族”觀念卻未改變,他們不再強烈追求所謂的傳統柱式和屋大維時期流行的大理石裝飾特征,而是将曾經“蠻族”的簡單和直接帶入了帝國的藝術理念之中。

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典型羅馬梁

從工業工藝技術的角度出發,十字拱技術是羅馬拱的衍生物,産生于羅馬共和國末期,結構十分簡單,僅僅是兩個獨立的羅馬拱的結合,但可以有效的引導拱頂上方的荷載沿拱腳傳遞至地面,既減少了建築材料又避免了平均受力中牆體開裂的風險。

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牆體凹槽技術則表選出古羅馬人高超的方磚燒制工藝,它改變了原先規則的磚塊,設計出表面帶有凹槽的異樣磚,這種“變異磚”增加了磚與磚之間的摩擦力,能夠建造出更牢固結實的牆體。

結語

但随着時代的變化,越來越多貴族開始認可這種先進的技術,這種“醜陋”的建築結構也越來越多的直接“暴露”在建築的外側。

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公元前313年,具有蠻族血統的君士坦丁大帝頒布《米蘭赦令》,将基督教立為帝國國教,改造修建大量的拉丁教堂,十字拱和牆體凹槽技術則成為了教會明文規定的建築結構形制,成為了古羅馬人留給中世紀最為重要的建築遺産。

參考文獻

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