在今天山西晉北雁門關附近的應縣,存留著一座由遼代興建的木塔,至今已佇立近千年。
相比於其他地方不斷出土的地下文物,這種地上文物顯得格外不同尋常。
試想一下,一個純木建築克服火災、雷擊、戰亂、蟲蛀以及風吹雨淋,屹立1000年到現在,這本身就是個奇蹟。
作為世界上最古老的地上建築,應縣木塔做到了。
元大德九年四月,大同路發生6.5級強烈地震,有聲如雷,波及木塔。
元順帝時,應州大地震七日,塔旁舍宇皆倒塌,唯木塔屹然不動。
350年前明王朝時,山西靈丘一帶曾發生烈度為9級的強震,房屋倒坍,人死幾千,而木塔無損。
1926年,山西軍閥混戰,對塔炮擊200餘發,塔身彈痕累累,有多次擊中後燃燒起火,可是很快「自行」熄滅。
近代,邢台、唐山、大同、陽高一帶的幾次大地震,均波及應縣。
木塔大幅度擺動,風鈴全部震響,持續一分多鐘,過後木塔仍巍然屹立。
無情的雷擊、陳年累月的塞外狂風,都曾給木塔施加淫威,兵荒馬亂,戰火硝煙,也僅使木塔小受皮外傷。
這就是頑強的應縣木塔。
應縣木塔本名叫做佛宮寺釋迦塔,是中國現存最高最古老的一座木構塔式建築,也是唯一一座木結構樓閣式塔。
它始建於遼清寧二年(1056),到金明昌六年(1195),歷時140年才修建完畢,達到今天的規模。
塔高67.31米,相當於今天二三十層樓的高度,底層直徑30.27米,呈平面八角形。
第一層立面重簷,以上各層均為單簷。共五層六簷,而每層內平座形成暗層,實際上共9層。
這座塔結構之復雜、構件之繁多、用料之多,到目前為止,中國沒有1個人能夠完全搞清楚它的結構。
為了方便理解,我們用搭積木來簡單比喻一下這座塔構造。
搭積木首先要要有各種形狀的構件。
當年,搭建這個木塔的構件尺寸不多,只有6種,而且,這6種在目前現代力學觀點來看,竟能完美符合受力特性。
往上支撐的構件主要是柱子,一共658根,其中主柱312跟,直徑560mm~640mm;輔柱346根。
橫著支撐的叫闌額及普拍枋(見圖)一共304根。
▲樑栿(用於連接柱子和闌額及普拍枋的構件)248根;鋪作層枋子(就是我們現在說的斗拱)4800個(截面尺寸約為255mmx170mm)
▲櫨斗(就是斗拱最下部)424個
▲散斗(其他重要部件))大約9000個
首先,先用柱子和闌額及普拍枋把基礎框架搭起來。
但是這樣搭起來肯定不固定,所以就用梁栿固定住柱子和闌額及普拍枋。
為了能夠承受更大的重量,再把斗拱放在柱子和闌額及普拍枋交叉的地方;然後再把櫨斗和散斗加上去,最後搭建木塔就是這個樣子:
九層木塔結構,其中有四個結構層為平坐層,也稱為「暗層」,夾在各明層之間,是一個中空的雙層環狀結構。
在平坐層內柱子之間和內、外角柱之間架設不同方向的斜撐,形成桁架結構(TRUSS)。
全塔共使用400餘攢不同類型的斗拱,平面則采取內、外兩圈八邊形立柱,內圈主柱8根,外圈主柱24根,形成內外雙層套筒式的平面結構。
內柱環繞的空間是佛堂,內外柱之間的空間稱為外槽,是供朝拜禮佛活動的通道,稱為外槽。
外槽外面是各層出挑的平坐,外槽內由扶梯可供上下。
說起來好像很簡單,但是要知道應縣木塔光斗拱就60多種,我們用數學方法計算一下,就知道構件之間的組合會有多複雜了。
古人解決建築問題的智慧,即使在今天看來也覺得不可思議。
木塔底層回廊外簷由24根木柱支撐,在靜止時下層每根柱負荷120噸,可是柱下石礎根本沒有巢臼,木柱斷面直接平立於石礎之上。因此在應縣當地,有24根木柱輪流間歇的說法。
在防雷問題上,更是讓人驚愕於古人的建築科技。不受雷擊和它高達10米的金屬塔剎有關。
塔剎全為鐵件制成,有覆缽,相輪,露盤,月牙,寶珠等,略顯亮光,中心有鐵軸一根,插入梁架之內,周設8根鐵鏈繫緊,迄今完好無損。
從20世紀70年代發展起來的一種防雷裝置,現代消雷器的原理看,應縣木塔的塔剎是一個很典型的「傘形離子發生器……法拉第籠上蓋」。
因此,可使木塔千年不受雷擊。
事實上也是如此,木塔四周在雷雨天常有雷擊現象。
僅本世紀50年代,在離塔100米左右的地方就有兩次雷擊,但木塔卻安然無恙。
塔內明層都有塑像,頭層釋迦佛高大肅穆,頂部穹窿藻井給人以天高莫測的感覺。
頭層內槽壁面有六尊如來畫像,比例適度,色彩鮮豔,六尊如來頂部兩側的飛天,更是活潑豐滿,神采奕奕,是壁畫中少見的佳作。
二層的壇座是方形的,上面塑有一佛、二菩薩和兩身脅侍。
從第二層開始,以上每層都有塑像。
三層壇座是八角形,上塑四方佛。
四層塑佛像和阿難、迦葉、文殊、普賢像。
五層本尊為毗盧舍那如來佛,周圍有八大菩薩。
塑像的題材和內容相當豐富。
▲第三層供奉了分別朝向四面的四尊佛像,與印度或東南亞的四面佛應該具有同樣的意義,表示四方佛或佛光普照的意思。
應縣木塔內部的空間設計完全是為了佛教祭祀,每一層的中心空間都擺放佛像,特別寬大。
遼代的優秀匠師繼承了漢、唐以來重台樓閣的民族建築形式,充分利用傳統建築技巧的同時,又對建築傳統做了一些改進,創造出如此宏偉的木構建築。
應縣木塔是研究中國古代高層建築形式與結構的寶貴實物。
利用塔心無暗層的高大空間布置塑像,以增強佛像的莊嚴,是建築結構與使用功能設計合理的典範。
應縣木塔上的題記留名很多,其中明朝兩位皇帝都留有題字。
一位是明成祖朱棣於永樂四年(1406年)北征時,親筆題寫了「峻極神功」四個字,匾額掛在第五層南面的外簷。
另一位是明武宗朱厚照於正德三年(1508)到應縣,登塔賞宴時,題「天下奇觀」四個字,匾額掛在第四層南面的外簷。
在這個匾額的兩邊,還各有一塊豎的小匾額,左邊是「金城」二字上下排列、右邊是「雁塔」二字上下排列。
唐朝時設置金城縣,當時應縣為應州,應州下轄金城縣,所以有「金城」的名稱。
秦漢時期,應縣地處雁門郡,故應縣木塔被稱為「雁」。
現存的匾額中,書體較好的是第一層南面大門上的,清康熙六十一年(1722)立的「萬古觀瞻」匾額,以及第三層東南面清宣統三年(1911)應州知事任緒瀛寫的「曖極於天」匾額。
從文物的角度而書,價值最高的是第三層南面的「釋迦塔」木牌,不僅書法漂亮,匾額上還有應縣木塔幾次修繕的年代記錄,對考證木塔歷史是相當珍貴的史料。
除了匾額以外,應縣木塔上的對聯同樣具有很高的藝術和文物價值,其中的內容主要是對木塔的讚賞。
應縣木塔的歷史將近一千年,在這漫長歲月裡,木料難免有些腐爛或變形,人們也曾經多次修繕過木塔。
應縣木塔第三層的「釋迦塔」牌匾記載,木塔曾先後在金代的明昌六年(1195)增修,元延佑七年(1320)加修,明正德三年(1508年)、清康熙六十一年(1722)、清同治五年(1866年)修繕,塔內、寺內的佛像也進行過修繪。
這座千年木塔目前面臨一個非常嚴重的問題——它歪了。
歪到什麼程度呢?比比薩斜塔還要嚴重。
搭建木塔底部一些支撐構件受損嚴重,尤其是它成為了旅游景點之後。
中共建政初期,應縣曾在塔內召開「萬人大會」,每層都安裝了喇叭,坐滿了人。
你可以想像一下,這座木塔要承受多大的重量。
在它千年的生命中,這可能是木塔承受的最重一次壓力。
後來,應縣木塔名聲大噪,慕名而來的遊客們越來越多,登塔的遊客也越來越多。
很多遊客來到應縣木塔的主要目的,就是看看這個木塔是不是真的這麼結實——每登一個台階就使勁跺一次腳。
既然歪了,那就修唄。
這事兒民國政府真幹過,結果後來再也沒人敢修了。
1934年,民國政府對木塔進行了一次「大維護」,拆除了各層間的泥夾牆和斜戧,換成了現在的門和窗,大大降低了各層的抗側移剛度和承載能力。
這次維修,影響到了木塔的整體結構,留下了不少遺憾。
但是,現在的應縣木塔不修不行了,塔內存在柱身及柱頭開裂、柱腳劈裂等300餘處殘損。
7位中國最頂尖院士集中在一起開會,討論怎麼修這座塔,共有4個方案:
1.「全拆了再修」:這個倒可以,但是有個問題——拆完了沒有一個人會組合呀!
2.「建造一個新的結構去支撐」:相當於給木塔做一個腳手架,但是這個工程量不亞於再建一座木塔……而且最重要的,是會極大影響木塔的整個景觀。
3.「把完好三到五層吊起來,修底下受損部分」。 這個方案倒是可行,但是這個可能會破壞木塔的原有結構。
4.「小補小修,現狀加固」:在不改變木塔整體結構的前提下,糾正木塔殘損最嚴重的部位。 最後的結論是:不修,這塔還能再堅持一段時間。
直到現在,也沒有人敢接修繕應縣木塔這個燙手山芋,因為,沒有一個人敢負這樣的責任。它實在太珍貴了。
目前能做的,就是趕緊去看看這個國寶。
以下內容來自《星球研究所》(微信id:xingqiuyanjiusuo),
用一系列動畫具體展示應木塔的構造。
在大部分人的印象中
中國傳統的木結構建築並不高大
帝王的居所多數僅為10米-20米高
一般的民宅更是不過數米
▼傳統木結構建築,制圖@王博/星球研究所
但是位於山西省朔州市應縣的
佛宮寺釋迦塔
(俗稱應縣木塔)
是個例外
它始建於距今約1000年的遼代
高達65.84米
相當於一幢20多層的現代高樓
是世界上現存最高的木結構古建
中國史籍曾記載過高度超過百米的木塔,可惜早已蕩然無存、難以考證。
2017年以來,奧地利、挪威等地才開始建造更高的木結構建築,用現代技術打破了應縣木塔的紀錄。
▼下圖為應縣木塔與現代建築高度對比,制圖@張靖/王博/星球研究所
它採用全木結構搭建
不用一顆鐵釘
3000噸木制構件
互相咬合構成塔身
1500人
可以同時登上木塔
第一層的每根木柱平均負重高達
110噸
而且這一負重
自公元1056年木塔建成
已持續近千年
▼應縣木塔主要承重框架,制圖@張靖/王博/星球研究所
千年間
其他類似的木塔
或毀於天災、或失於人禍
唯有應縣木塔存於世間
40餘次地震
200餘次槍擊炮轟
無數次電閃雷擊
強震不倒、炮擊不毀、雷擊不焚
堪稱「中國第一木塔」
它為何如此強悍?
為什麼建?
1000年前的中國
宋遼對峙、兵連禍結
應縣由遼國控制,時名應州
距離戰事不斷的兩國邊境只有20千米
▼應州位置示意圖,制圖@張靖/星球研究所
宋遼戰戰和和
邊境一帶民生凋敝
作為古代的超級工程
木塔基本不可能由民間募資而成
而極有可能與一個顯赫的家族有關
即遼國蕭姓後族四房之一的
拔里氏國舅少父房
木塔興建前後
該房陸續出了三位皇后、三位封王
權勢如日中天
堪稱「遼國第一後族」
▼應縣木塔內部繪制的供養人像,據學者張暢耕推測,上方三人分別為聖宗欽哀皇后蕭耨斤、興宗仁懿皇后蕭撻里、道宗宣懿皇后蕭觀音,下方三人為家族中三位男性封王
這支後族出自應州
在家鄉修建高塔
不僅可以彰顯「一門三後、一家三王」的榮耀
為家族祈求福報
還可以眺望邊境動向
發揮軍事價值
於是
公元11世紀中葉
木塔正式動工
全木世界
對於這樣一項古代的超級工程
歷史沒有留下太多信息
我們甚至不知道設計者是誰?
建造者又是誰?
但木塔精妙絕倫的構造顯示
他們一定是當時最優秀的建築匠師
首先
匠師們用石料砌成巨厚的塔基
僅深入地下部分就達2米
總厚度更是超過6.4米
相當於3~4個人的身高
▼塔基厚度示意,制圖@張靖/星球研究所
塔基的地上部分
分為上下兩層
上層為八邊形、下層為正方形
對應「天圓地方」
四面再各伸出月台
形成一個穩定的大十字結構
▼塔基布局,制圖@張靖/星球研究所
塔基表面預留若干柱礎
用於承接木柱
▼塔基與柱礎布局,制圖@張靖/星球研究所
緊接著
56根木柱分為三圈
被放置在柱礎之上
形成一張八角形的柱網
▼第一層柱網布局,制圖@張靖/星球研究所
柱子最高可達9米
▼木柱高度示意,制圖@張靖/星球研究所
柱與柱之間再通過「枋」「梁」橫向互連
從建築正上方俯視
它們共同構成了一個「筒體」
大大提高了建築的穩定性
▼梁柱枋結構示意圖,制圖@張靖/王博/星球研究所
除此之外
柱網外圍還砌以2米厚的土牆
土牆將木柱緊緊包裹
使之更加堅固
▼第一層木柱與土牆示意,制圖@張靖/星球研究所
之後
一種中國建築特有的構件出場了
即斗栱
它由多個小型木塊鋪疊而成
▼斗栱結構示意,制圖@張靖/星球研究所
可以承上啟下
連接各層柱、梁、枋
▼斗栱與柱梁枋連接示意,制圖@張靖/星球研究所
也可以懸挑屋簷
▼第一層的斗栱與屋簷,制圖@張靖/星球研究所
應縣木塔共使用斗栱54種、480朵
為中國現存古建築之最
堪稱「斗栱博物館」
當大風、地震來臨時
斗栱就像一個可松可緊的彈簧
可以吸收動能
保護主體結構不受侵害
從下向上仰望
一朵朵斗栱宛如一簇簇盛開的蓮花
在塔身上熠熠生輝
古人稱之為
「百尺蓮開」
▼斗栱,制圖@張靖/星球研究所
至此
應縣木塔的第一層便修建完成
第一層之上
是一種由支撐木構成的環狀結構
▼暗層結構示意,制圖@張靖/星球研究所
該結構被屋簷遮擋
從外部無法看出
形成暗層
▼第二層的暗層示意,制圖@張靖/星球研究所
暗層之上再鋪設梁、柱、枋以及斗栱
是為明層
暗層明層結合
這便是應縣木塔的第二層
▼第二層的明層示意,制圖@張靖/星球研究所
之後各層亦按此方式復制疊加
最終形成了五明四暗的塔身
▼塔身示意圖,制圖@張靖/星球研究所
四個暗層的作用也就此顯現
它們有如四道金箍
可以有效約束塔身
防止位移變形
▼暗層分布,制圖@張靖/星球研究所
最後
一個八角形的塔頂覆蓋其上
▼塔頂,制圖@張靖/星球研究所
各種宗教法器
從下至上依次排列
中間由鐵剎串聯
每當電閃雷鳴時
鐵剎充當起避雷針
四周八條鐵鏈成了引雷的引下線
庇佑木塔安然度過轟雷掣電
▼塔頂解析圖,制圖@張靖/王博/星球研究所
塔基、塔身、塔頂
一座巧奪天工的木塔就這樣拔地而起
▼應縣木塔全景圖,制圖@張靖/星球研究所
分別代表顯宗和密宗的26尊佛像
被安放於塔內
從第一層高約10米的釋迦牟尼佛
到第五層的毗盧遮那佛
禮佛者從一層的顯宗
逐層拜到五層的密宗
完成顯密圓通
▼塔內諸佛,制圖@張靖/王博/星球研究所
整座塔中
釋迦牟尼佛最為重要
木塔因此得名釋迦塔
▼釋迦塔上最大的牌匾,攝影師@李睿
未來安在?
應縣木塔創造了一個建築奇跡
卻沒能保佑第一後族的長盛不衰
木塔建成後的第19年
公元1075年
第一後族的成員們陷入內鬥
精通詩詞的皇后蕭觀音
被誣陷寫作淫詞《十香詞》
因而被賜死
▼應縣木塔內疑似的蕭觀音像
又過了50年
連大遼也不復存在
只有木塔屹立不倒
靜觀人世間風雲變幻、冷暖無常
▼應縣木塔,攝影師@北武
百千斗栱
盛開如花
▼攝影師@圖蟲創意
歷朝歷代
收獲無數讚譽
▼攝影師@劉樂俊
今天的應縣木塔
雖然仍舊保持著良好的外觀
但畢竟年代久遠
風雨侵蝕、木材老化、人為損壞
各層出現不同程度的傾斜
▼第三層的傾斜狀況,圖片源自@圖蟲創意
一些木構件的彎曲開裂
更是觸目驚心
▼攝影師@李睿
雖然我們可以進行小範圍的修修補補
但如何讓它繼續挺立千年
才是學者們最頭疼的難題
①
最激進的方案被稱為
「落架大修」
即將木塔構件全部拆卸下來
維修更換後重新組裝
但是哪些更換?更換到什麼程度?
如果歲月刻畫的滄桑都被去除
它還是那個應縣木塔嗎?
②
最保守的方案被稱為
「木塔全支撐」
即在木塔內外豎立起全新的鋼結構框架
幫助木塔衰弱的身體支撐起載荷
如同安裝了義肢
但是鋼結構將侵入木塔的原有空間
取代原有的結構體系
木塔也將不再是一個鮮活的有身體
而成了一個死氣沉沉的標本
③
折衷的方案被稱為
「上部抬升」
即將不需要維修的三層以上部分整體抬升
將受損最嚴重的第一層、第二層
拆卸下來落架大修
該方案兼具前兩個方案的優點與缺點
但是被抬升的部分
是否還能毫發無損地放歸原處呢?
無論哪種方案
都是一種痛苦的抉擇
但是如果不做抉擇
也許有一天
這個僅存的木塔也將不復存在
▼制圖@張靖/星球研究所
主要參考文獻:
李世溫等《應縣木塔》
陳明達《應縣木塔》
侯衛東等《應縣木塔保護研究》
康鵬《遼道宗朝懿德後案鉤沉》
史風春《遼朝後族諸問題研究》