建筑U(社会科学U技术科学U美术)

常常有人把建筑和土木工程混淆起来,以为凡是土木工程都是建筑。也有很多人以为建筑仅仅是一种艺术。还有一种看法说建筑是工程和艺术的结合,但把这艺术看成将工程美化的艺术,如同舞台上把一个演员化装起来那样。这些理解都是不全面的,不正确的。

两千年前,罗马的一位建筑理论家维特鲁维亚斯(Vitruvius)曾经指出:建筑的三要素是适用、坚固、美观。从古以来,任何人盖房子都必首先有一个明确的目的,是为了满足生产或生活中某一特定的需要。房屋必须具有与它的需要相适应的坚固性。在这两个前提下,它还必须美观。必须三者具备,才够得上是一座好建筑。

适用是人类进行建筑活动和一切创造性劳动的首要要求。从单纯的适用观点来说,一件工具、器皿或者机器,例如一个能用来喝水的杯子,一台能拉二千五百吨货物,每小时跑八十到一百二十公里的机车,就都算满足了某一特定的需要,解决了适用的问题。但是人们对于建筑的适用的要求却是层出不穷,十分多样化而复杂的。比方说,住宅建筑应该说是建筑类型中比较简单的课题了,然而在住宅设计中,除了许多满足饮食起居等生理方面的需要而外,还有许多社会性的问题。例如这个家庭的人口数和辈分(一代,两代或者三代乃至四代),子女的性别和年龄(幼年子女可以住在一起,但到了十二三岁,儿子和女儿就需要分住),往往都是在不断发展改变着。生老病死,男婚女嫁。如何使一所住宅能够适应这种不断改变着的需要,就是一个极难尽满人意的难题。又如一位大学教授的住宅就需要一间可以放很多书架的安静的书斋,而一位电焊工人就不一定有此需要。仅仅满足了吃饭、睡觉等问题,而不解决这些社会性的问题,一所住宅就不是一所适用的住宅。

至于生产性的建筑,它的适用问题主要由工艺操作过程来决定。它必须有适合于操作需要的车间;而车间与车间的关系则需要适合于工序的要求。但是既有厂房,就必有行政管理的办公楼,它们之间必然有一定的联系。办公楼里面,又必然要按企业机构的组织形式和行政管理系统安排各种房间。既有工厂就有工人、职员,就必须建造职工住宅(往往是成千上万的工人),形成成街成坊成片的住宅区。既有成千上万的工人,就必然有各种人数、辈分、年龄不同的家庭结构。既有住宅区,就必然有各种商店、服务业、医疗、文娱、学校、幼托机构等等的配套问题。当一系列这类问题提到设计任务书上来的时候,一个建筑设计人员就不得不做一番社会调查研究的工作了。

推而广之,当成千上万座房屋聚集在一起而形成一个城市的时候,从一个城市的角度来说,就必须合理布置全市的工业企业,各级行政机构,以及全市居住、服务、教育、文娱、医卫、供应等等建筑。还有由于解决这千千万万的建筑之间的交通运输的街道系统和市政建设等问题,以及城市街道与市际交通的铁路、公路、水路、空运等衔接联系的问题。这一切都必须全面综合地予以考虑。并且还要考虑到城市在今后十年、二十年乃至四五十年间的发展。这样,建筑工作就必须根据国家的社会制度,国民经济发展的计划,结合本城市的自然环境——地理、地形、地质、水文、气候等等和整个城市人口的社会分析来进行工作。这时候,建筑师就必须在一定程度上成为一位社会科学(包括政治经济学)家了。

一个建筑师解决这些问题的手段就是他所掌握的科学技术。对一座建筑来说,当他全面综合地研究了一座建筑物各方面的需要和它的自然环境和社会环境(在城市中什么地区、左邻右舍是些什么房屋)之后,他就按照他所能掌握的资金和材料,确定一座建筑物内部各个房间的面积、体积,予以合理安排。不言而喻,各个房间与房间之间,分隔与联系之间,都是充满了矛盾的。他必须求得矛盾的统一,使整座建筑能最大限度地满足适用的要求,提出设计方案。

其次,方案必须经过结构设计,用各种材料建成一座座具体的建筑物。这项工作,在古代是比较简单的。从上古到十九世纪中叶,人类所掌握的建筑材料无非就是砖、瓦、木、灰、砂、石。房屋本身也仅仅是一个“上栋下宇,以蔽风雨”的“壳子”。建筑工种主要也只有木工、泥瓦工、石工三种。但是今天情形就大不相同了。除了砖、瓦、木、灰、砂、石之外,我们已经有了钢铁、钢筋混凝土、各种合金、乃至各种胶合料、塑料等等新的建筑材料,以及与之同来的新结构、新技术。而建筑物本身内部还多出了许多“五脏六腑,筋络管道”,有“血脉”,有“气管”,有“神经”,有“小肠、大肠”等等。它的内部机电设备——采暖、通风、给水、排水、电灯、电话、电梯、空气调节(冷风、热风)、扩音系统等等,都各是一门专门的技术科学,各有其工种,各有其管道线路系统。它们之间又是充满了矛盾的。这一切都必须各得其所地妥善安排起来。今天的建筑工作的复杂性绝不是古代的匠师们所能想像的。但是我们必须运用这一切才能满足越来越多,越来越高的各种适用上的要求。

因此,建筑是一门技术科学——更准确地说,是许多门技术科学的综合产物。这些问题都必须全面综合地从工程、技术上予以解决。打个比喻,建筑师的工作就和作战时的参谋本部的工作有点类似。

到这里,他的工作还没有完。一座房屋既然建造起来,就是一个有体有形的东西,因而就必然有一个美观的问题。它的美观问题是客观存在的。因此,人们对建筑就必然有一个美的要求。事实是,在人们进入一座房屋之前,在他意识到它适用与否之前,他的第一个印象就是它的外表的形象:美或丑。这和我们第一次认识一个生人的观感的过程是类似的。但是,一个人是活的,除去他的姿容、服饰之外,更重要的还有他的品质、性格、风格等。他可以其貌不扬,不修边幅而无损于他的内在的美。但一座建筑物却不同,尽管它既适用、又坚固,人们却还要求它是美丽的。

因此,一个建筑师必须同时是一个美术家。因此建筑创作的过程,除了要从社会科学的角度分析并认识适用的问题,用技术科学来坚固、经济地实现一座座建筑以解决这适用的问题外,还必须同时从艺术的角度解决美观的问题。这也是一个艺术创作的过程。

必须明确,这三个问题不是应该分别各个孤立地考虑解决的,而是应该从一开始就综合考虑的。同时也必须明确,适用和坚固、经济的问题是主要的,而美观是从属的、派生的。

从学科的配合来看,我们可以得出这样一个公式:建筑U(社会科学U技术科学U美术)。也可以用这图表达出来:这就是我对党的建筑方针——适用,经济,在可能条件下注意美观——如何具体化的学科分析。

附注:

①关于建筑的艺术问题,请参阅1961年7月26日《人民日报》拙著。

②高等数学用的符号:

——被包含于;

U——结合。

(本文原载《人民日报》1962年4月8日第五版)

建筑师是怎样工作的?

上次谈到建筑作为一门学科的综合性,有人就问,“那么,一个建筑师具体地又怎样进行设计工作呢?”多年来就不断地有人这样问过。

首先应当明确建筑师的职责范围。概括地说,他的职责就是按任务提出的具体要求,设计最适用,最经济,符合于任务要求的坚固度而又尽可能美观的建筑;在施工过程中,检查并监督工程的进度和质量。工程竣工后还要参加验收的工作。现在主要谈谈设计的具体工作。

设计首先是用草图的形式将设计方案表达出来。如同绘画的创作一样,设计人必须“意在笔先”。但是这个“意”不像画家的“意”那样只是一种意境和构图的构思(对不起,画家同志们,我有点简单化了!),而需要有充分的具体资料和科学根据。他必须先做大量的调查研究,而且还要“体验生活”。所谓“生活”,主要的固然是人的生活,但在一些生产性建筑的设计中,他还需要“体验”一些高炉、车床、机器等等的“生活”。他的立意必须受到自然条件,各种材料技术条件,城市(或乡村)环境,人力、财力、物力以及国家和地方的各种方针、政策、规范、定额、指标等等的限制。有时他简直是在极其苛刻的羁绊下进行创作。不言而喻,这一切之间必然充满了矛盾。建筑师“立意”的第一步就是掌握这些情况,统一它们之间的矛盾。

具体地说:他首先要从适用的要求下手,按照设计任务书提出的要求,拟定各种房间的面积、体积。房间各有不同用途,必须分隔;但彼此之间又必然有一定的关系,必须联系。因此必须全面综合考虑,合理安排——在分隔之中求得联系,在联系之中求得分隔。这种安排很像摆“七巧板”。

什么叫合理安排呢?举一个不合理的(有点夸张到极端化的)例子。假使有一座北京旧式五开间的平房,分配给一家人用。这家人需要客厅、餐厅、卧室、卫生间、厨房各一间。假使把这五间房间这样安排:

可以想像,住起来多么不方便!客人来了要通过卧室才走进客厅;买来柴米油盐鱼肉蔬菜也要通过卧室、客厅才进厨房;开饭又要端着菜饭走过客厅、卧室才到餐厅;半夜起来要走过餐厅才能到卫生间解手!只有“饭前饭后要洗手”比较方便。假使改成这样:就比较方便合理了。

当一座房屋有十几、几十、乃至几百间房间都需要合理安排的时候,它们彼此之间的相互关系就更加多方面而错综复杂,更不能像我们利用这五间老式平房这样通过一间走进另一间,因而还要加上一些除了走路之外更无他用的走廊、楼梯之类的“交通面积”。房间的安排必须反映并适应组织系统或生产程序和生活的需要。这种安排有点像下棋,要使每一子、每一步都和别的棋子有机地联系着,息息相关;但又须有一定的灵活性以适应改作其他用途的可能。当然,“适用”的问题还有许多其他方面,如日照(朝向),避免城市噪音、通风等等,都要在房间布置安排上给予考虑。这叫做“平面布置”。但是平面布置不能单纯从适用方面考虑。必须同时考虑到它的结构。房间有大小高低之不同,若完全由适用决定平面布置,势必有无数大小高低不同、参差错落的房间,建造时十分困难,外观必杂乱无章。一般的说,一座建筑物的外墙必须是一条直线(或曲线)或不多的几段直线。里面的隔断墙也必须按为数不太多的几种距离安排;楼上的墙必须砌在楼下的墙上或者一根梁上。这样,平面布置就必然会形成一个棋盘式的网格。即使有些位置上不用墙而用柱,柱的位置也必须像围棋子那样立在网格的“十”字交叉点上——不能使柱子像原始森林中的树那样随便乱长在任何位置上。这主要是由于使承托楼板或屋顶的梁的长度不致长短参差不齐而决定的。这叫做“结构网”。(见后图)

在考虑平面布置的时候,设计人就必须同时考虑到几种最能适应任务需求的房间尺寸的结构网。一方面必须把许多房间都“套进”这结构网的“框框”里;另一方面又要深入细致地从适用的要求以及建筑物外表形象的艺术效果上去选择,安排他的结构网。适用的考虑主要是对人,而结构的考虑则要在满足适用的大前提下,考虑各种材料技术的客观规律,要尽可能发挥其可能性而巧妙地利用其局限性。

事实上,一位建筑师是不会忘记他也是一位艺术家的“双重身份”的。在全面综合考虑并解决适用、坚固、经济、美观问题的同时,当前三个问题得到圆满解决的初步方案的时候,美观的问题,主要是建筑物的总的轮廓、姿态等问题,也应该基本上得到解决。

当然,一座建筑物的美观问题不仅在它的总轮廓,还有各部分和构件的权衡、比例、尺度、节奏、色彩、表质和装饰等等,犹如一个人除了总的体格身段之外,还有五官、四肢、皮肤等,对于他的美丑也有极大关系。建筑物的每一细节都应当从艺术的角度仔细推敲,犹如我们注意一个人的眼睛、眉毛、鼻子、嘴、手指、手腕等等。还有脸上是否要抹一点脂粉,眉毛是否要画一画。这一切都是要考虑的。在设计推敲的过程中,建筑师往往用许多外景、内部、全貌、局部、细节的立面图或透视图,素描或者着色,或用模型,作为自己研究推敲,或者向业主说明他的设计意图的手段。

当然,在考虑这一切的同时,在整个构思的过程中,一个社会主义的建筑师还必须时时刻刻绝不离开经济的角度去考虑,除了“多、快、好”之外,还必须“省”。

一个方案往往是经过若干个不同方案的比较后决定下来的。我们首都的人民大会堂、革命历史博物馆、美术馆等方案就是这样决定的。决定下来之后,还必然要进一步深入分析、研究,经过多次重复修改,才能作最后定案。

方案决定后,下一步就要做技术设计,由不同工种的工程师,首先是建筑师和结构工程师,以及其他各种——采暖、通风、照明、给水排水等设备工程师进行技术设计。在这阶段中,建筑物里里外外的一切,从房屋的本身的高低、大小,每一梁、一柱、一墙、一门、一窗、一梯、一步、一花、一饰,到一切设备,都必须用准确的数字计算出来,画成图样。恼人的是,各种设备之间以及它们和结构之间往往是充满了矛盾的。许多管道线路往往会在墙壁里面或者顶棚上面“打架”,建筑师就必须会同各工种的工程师做“汇总”综合的工作,正确处理建筑内部矛盾的问题,一直到适用、结构、各种设备本身技术上的要求和它们的作用的充分发挥、施工的便利等方面都各得其所,互相配合而不是互相妨碍、扯皮。然后绘制施工图。

施工图必须准确,注有详细尺寸。要使工人拿去就可以按图施工。施工图有如乐队的乐谱,有综合的总图,有如“总谱”;也有不同工种的图,有如不同乐器的“分谱”。它们必须协调、配合。详细具体内容就不必多讲了。

设计制图不是建筑师唯一的工作。他还要对一切材料、做法编写详细的“做法说明书”,说明某一部分必须用哪些材料如何如何地做。他还要编订施工进度、施工组织、工料用量等等的初步估算,作出初步估价预算。必须根据这些文件,施工部门才能够做出准确的详细预算。

但是,他的设计工作还没有完。随着工程施工开始,他还需要配合施工进度,经常赶在进度之前,提供各种“详图”(当然,各工种也要及时地制出详图)。这些详图除了各部分的构造细节之外,还有里里外外大量细节(有时我们管它做“细部”)的艺术处理、艺术加工。有些比较复杂的结构、构造和艺术要求比较高的装饰性细节,还要用模型(有时是“足尺”模型)来作为“详图”的一种形式。在施工过程中,还可能临时发现由于设计中或施工中的一些疏忽或偏差而使结构“对不上头”或者“合不上口”的地方,这就需要临时修改设计。请不要见笑,这等窘境并不是完全可以避免的。

除了建筑物本身之外,周围环境的配合处理,如绿化和装饰性的附属“小建筑”(灯杆、喷泉、条凳、花坛乃至一些小雕像等等)也是建筑师设计范围内的工作。

就一座建筑物来说,设计工作的范围和做法大致就是这样。建筑是一种全民性的,体积最大,形象显著,“寿命”极长的“创作”。谈谈我们的工作方法,也许可以有助于广大的建筑使用者,亦即六亿五千万“业主”更多地了解这一行道,更多地帮助我们,督促我们,鞭策我们。

(本文原载《人民日报》1962年4月29日第五版)

千篇一律与千变万化

在艺术创作中,往往有一个重复和变化的问题:只有重复而无变化,作品就必然单调枯燥;只有变化而无重复,就容易陷于散漫零乱。在有“持续性”的作品中,这一问题特别重要。我所谓“持续性”,有些是由于作品或者观赏者由一个空间逐步转入另一空间,所以同时也具有时间的持续性,成为时间、空间的综合的持续。

音乐就是一种时间持续的艺术创作。我们往往可以听到在一首歌曲或者乐曲从头到尾持续的过程中,总有一些重复的乐句、乐段——或者完全相同,或者略有变化。作者通过这些重复而取得整首乐曲的统一性。

音乐中的主题和变奏也是在时间持续的过程中,通过重复和变化而取得统一的另一例子。在舒伯特的“鳟鱼”五重奏中,我们可以听到持续贯串全曲的、极其朴素明朗的“鳟鱼”主题和它的层出不穷的变奏。但是这些变奏又“万变不离其宗”——主题。水波涓涓的伴奏也不断地重复着,使你形象地看到几条鳟鱼在这片伴奏的“水”里悠然自得地游来游去嬉戏,从而使你“知鱼之乐”焉。

舞台上的艺术大多是时间与空间的综合持续。几乎所有的舞蹈都要将同一动作重复若干次,并且往往将动作的重复和音乐的重复结合起来,但在重复之中又给以相应的变化;通过这种重复与变化以突出某一种效果,表达出某一种思想感情。

在绘画的艺术处理上,有时也可以看到这一点。

宋朝画家张择端的“清明上河图”[1]是我们熟悉的名画。它的手卷的形式赋予它以空间、时间都很长的“持续性”。画家利用树木、船只、房屋,特别是那无尽的瓦垄的一些共同特征,重复排列,以取得几条街道(亦即画面)的统一性。当然,在重复之中同时还闪烁着无穷的变化。不同阶段的重点也螺旋式地变换着在画面上的位置,步步引人入胜。画家在你还未意识到以前,就已经成功地以各式各样的重复把你的感受的方向控制住了。

宋朝名画家李公麟在他的“放牧图”[2]中对于重复性的运用就更加突出了。整幅手卷就是无数匹马的重复,就是一首乐曲,用“骑”和“马”分成几个“主题”和“变奏”的“乐章”。表示原野上低伏缓和的山坡的寥寥几笔线条和疏疏落落的几棵孤单的树就是它的“伴奏”。这种“伴奏”(背景)与主题间简繁的强烈对比也是画家惨淡经营的匠心所在。

上面所谈的那种重复与变化的统一在建筑物形象的艺术效果上起着极其重要的作用。古今中外的无数建筑,除去极少数例外,几乎都以重复运用各种构件或其他构成部分作为取得艺术效果的重要手段之一。

就举首都人民大会堂为例。它的艺术效果中一个最突出的因素就是那几十根柱子。虽然在不同的部位上,这一列和另一列柱在高低大小上略有不同,但每一根柱子都是另一根柱子的完全相同的简单重复。至于其他门、窗、檐、额等等,也都是一个个依样葫芦。这种重复却是给予这座建筑以其统一性和雄伟气概的一个重要因素;是它的形象上最突出的特征之一。

历史中最突出的一个例子是北京的明清故宫。从(已被拆除了的)中华门(大明门、大清门)开始就以一间接着一间,重复了又重复的千步廊一口气排列到天安门。从天安门到端门、午门又是一间间重复着的“千篇一律”的朝房。再进去,太和门和太和殿、中和殿、保和殿成为一组的“前三殿”与乾清门和乾清宫、交泰殿、坤宁宫成为一组的“后三殿”的大同小异的重复,就更像乐曲中的主题和“变奏”;每一座的本身也是许多构件和构成部分(乐句、乐段)的重复;而东西两侧的廊、庑、楼、门,又是比较低微的,以重复为主但亦有相当变化的“伴奏”。然而整个故宫,它的每一个组群,却全部都是按照明清两朝工部的“工程做法”的统一规格、统一形式建造的,连彩画、雕饰也尽如此,都是无尽的重复。我们完全可以说它们“千篇一律”。

但是,谁能不感到,从天安门一步步走进去,就如同置身于一幅大“手卷”里漫步;在时间持续的同时,空间也连续着“流动”。那些殿堂、楼门、廊庑虽然制作方法千篇一律,然而每走几步,前瞻后顾,左睇右盼,那整个景色,轮廓、光影,却都在不断地改变着;一个接着一个新的画面出现在周围,千变万化。空间与时间、重复与变化的辩证统一在北京故宫中达到了最高的成就。

颐和园里的谐趣园,绕池环览整整三百六十度周圈,也可以看到这点。

至于颐和园的长廊,可谓千篇一律之尤者也。然而正是那目之所及的无尽的重复,才给游人以那种只有它才能给的特殊感受。大胆来个荒谬绝伦的设想:那八百米长廊的几百根柱子,几百根梁枋,一根方,一根圆,一根八角,一根六角……一根肥,一根瘦,一根曲,一根直,……一根木,一根石,一根铜,一根钢筋混凝土……一根红,一根绿,一根黄,一根蓝……一根素净无饰,一根高浮盘龙,一根浅雕卷草,一根彩绘团花……这样“千变万化”地排列过去,那长廊将成何景象?!!

有人会问:那么走到长廊以前,乐寿堂临湖回廊墙上的花窗不是各具一格,千变万化的吗?是的。就回廊整体来说,这正是一个“大同小异”,大统一中的小变化的问题。既得花窗“小异”之谐趣,无伤回廊“大同”之统一。且先以这样花窗小小变化,作为廊柱无尽重复的“前奏”,也是一种“欲扬先抑”的手法。

翻开一部世界建筑史,凡是较优秀的个体建筑或者组群,一条街道或者一个广场,往往都以建筑物形象重复与变化的统一而取胜。说是千篇一律,却又千变万化。每一条街都是一轴“手卷”、一首“乐曲”。千篇一律和千变万化的统一在城市面貌上起着重要作用。十二年来,我们规划设计人员在全国各城市的建筑中,在这一点上做得还不能尽满人意。为了多快好省,我们做了大量标准设计,但是“好”中既也包括艺术的一面,就也“百花齐放”。我们有些住宅区的标准设计“千篇一律”到孩子哭着找不到家;有些街道又一幢房子一个样式、一个风格,互不和谐;即使它们本身各自都很美观,放在一起就都“损人”且不“利己”,“千变万化”到令人眼花缭乱。我们既要百花齐放,丰富多彩,却要避免杂乱无章,相互减色;既要和谐统一,全局完整,却要避免千篇一律,单调枯燥。这恼人的矛盾是建筑师们应该认真琢磨的问题。今天先把问题提出,下次再看看我国古代匠师,在当时条件下,是怎样统一这矛盾而取得故宫、颐和园那样的艺术效果的。

(本文原载《人民日报》1962年5月20日第五版)

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[1]故宫博物院藏,文物出版社有复制本——作者注。

[2]《人民画报》1961年第六期有这幅名画的部分复制品——作者注。

从“燕用”——不祥的谶语说起

传说宋朝汴[biàn]梁有一位巧匠,汴梁宫苑中的屏扆[yǐ]窗牗[yǒu],凡是他制作的,都刻上自己的姓名——燕用。后来金人破汴京,把这些门、窗、隔扇、屏风等搬到燕京(今北京),用于新建的宫殿中,因此后人说:“用之于燕,名已先兆。”匠师在自己的作品上签名,竟成了不祥的谶[chèn]语!

其实“燕用”的何止一些门、窗、隔扇、屏风?据说宋徽宗赵佶“竭天下之富”营建汴梁宫苑,金人陷汴京,就把那一座座宫殿“输来燕幽”。金燕京(后改称中都)的宫殿,有一部分很可能是由汴梁搬来的。否则那些屏扆窗牗,也难“用之于燕”。

原来,中国传统的木结构是可以“搬家”的。今天在北京陶然亭公园,湖岸山坡上挺秀别致的叠韵楼是前几年我们从中南海搬去的。兴建三门峡水库的时候,我们也把水库淹没区内元朝建造的道观——永乐宫组群由山西芮城县永乐镇搬到四五十里外的龙泉村附近。

为什么千百年来,我们可以随意把一座座殿堂楼阁搬来搬去呢?用今天的术语来解释,就是因为中国的传统木结构采用的是一种“标准设计,预制构件,装配式施工”的“框架结构”,只要把那些装配起来的标准预制构件——柱、梁、枋、檩、门、窗、隔扇等等拆卸开来,搬到另一个地方,重新再装配起来,房屋就“搬家”了。

从前盖新房子,在所谓“上梁”的时候,往往可以看到双柱上贴着红纸对联:“立柱适逢黄道日,上梁正遇紫微星”。这副对联正概括了我国世世代代匠师和人民对于房屋结构的基本概念。它说明:由于我国传统的结构方法是一种我们今天所称“框架结构”的方法——先用柱、梁搭成框架;在那些横梁直柱所形成的框框里,可以在需要的位置上,灵活地或者砌墙,或者开门开窗,或者安装隔扇,或者空敞着;上层楼板或者屋顶的重量,全部由框架的梁和柱负荷。可见柱、梁就是房屋的骨架,立柱上梁就成为整座房屋施工过程中极其重要的环节,所以需要挑一个“黄道吉日”,需要“正遇紫微星”的良辰。

从殷墟遗址看起,一直到历代无数的铜器和漆器的装饰图案、墓室、画像石、明器、雕刻、绘画和建筑实例,我们可以得出结论:这种框架结构的方法,在我国至少已有三千多年的历史了。

在漫长的发展过程中,世世代代的匠师衣钵相承,积累了极其丰富的经验。到了汉朝,这种结构方法已臻成熟;在全国范围内,不但已经形成了一个高度系统化的结构体系,而且在解决结构问题的同时,也用同样高度系统化的体系解决了艺术处理的问题。由于这种结构方法内在的可能性,匠师们很自然地就把设计、施工方法向标准化的方向推进,从而使得预制和装配有了可能。

至迟从唐代开始,历代的封建王朝,为了统一营建的等级制度,保证工程质量,便利工料计算,同时还为了保证建筑物的艺术效果,在这一结构体系下,都各自制订一套套的“法式”、“做法”之类。到今天,在我国浩如烟海的古籍遗产中,还可以看到两部全面阐述建筑设计、结构、施工的高度系统化的术书——北宋末年的《营造法式》[1]和清雍正年间的《工部工程做法则例》[2]。此外,各地还有许多地方性的《鲁班经》、《木经》之类。它们都是我们珍贵的遗产。

《营造法式》是北宋官家管理营建的“规范”。今天的流传本是“将作少监”李诫“奉敕[chì]”重新编修的,于哲宗元符三年(1100年)成书。全书三十四卷,内容包括“总释”、各“作”(共十三种工种)的“制度”、“功限”(劳动定额)、“料例”和“图样”。在序言和“剳子”里,李诫说这书是“考阅旧章,稽参众智”,又“考究经史群书,并勒人匠逐一讲说”而编修成功的。在八百六十多年前,李诫等不但能总结了过去的“旧章”和“经史群书”的经验,而且能够“稽参”了文人和工匠的“众智”,编写出这样一部具有相当高度系统性、科学性和实用性的技术书,的确是空前的。

从这部《营造法式》中,我们看到它除了能够比较全面综合地考虑到各作制度、料例、功限问题外,联系到上次《随笔》中谈到的重复与变化的问题,我们注意到它还同时极其巧妙地解决了装配式标准化预制构件中的艺术性问题。

《营造法式》中一切木结构的“制度”“皆以材为祖。材有八等,度屋之大小,因而用之”。这“材”既是一种标准构材,同时各等材的断面的广(高度)厚(宽度)以及以材厚的十分之一定出来的“分”又都是最基本的模数。“凡屋宇之高深,名物(构件)之短长,(屋顶的)曲直举折之势,规矩绳墨之宜,皆以所用材之分,以为制度焉”。从“制度”和宋代实例中看到,大至于整座建筑的平面、断面、立面的大比例、大尺寸,小至于一件件构件的艺术处理、曲线“卷杀”,都是以材分的相对比例而不是以绝对尺寸设计的。这就在很大程度上统一了宋代建筑在艺术形象上的独特风格的高度共同性。当然也应指出,有些构件,由于它们本身的特殊性质,是用实际尺寸规定的。这样,结构、施工和艺术的许多问题就都天衣无缝地统一解决了。同时我们也应注意到,“制度”中某些条文下也常有“随宜加减”的词句。在严格“制度”下,还是允许匠师们按情况的需要,发挥一定的独创的自由。

清《工部工程做法则例》也是同类型的“规范”,雍正十二年(1734年)颁布。全书七十四卷,主要部分开列了二十七座不同类型的具体建筑物和十一等大小斗拱的具体尺寸,以及其他各作“做法”和工料估算法,不像“法式”那样用原则和公式的体裁。许多艺术加工部分并未说明,只凭匠师师徒传授。北京的故宫、天坛、三海、颐和园、圆明园(1860年毁于英法侵略联军)等宏伟瑰丽的组群,就都是按照这“千篇一律”的“做法”而取得其“千变万化”的艺术效果的。

今天,我们为了多快好省地建设社会主义,设计标准化、构件预制工厂化、施工装配化是我们的方向。我们在“适用”方面的要求越来越高,越多样化、专门化;无数的新材料、新设备在等待着我们使用;因而就要求更新、更经济的设计、结构和施工技术;同时还必须“在可能条件下注意美观”。我们在“三化”中所面临的问题比古人的复杂、繁难何止百十倍!我们应该怎样做?这正是我们需要研究的问题。

(本文原载《人民日报》1962年7月8日第六版)

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[1]《营造法式》,商务印书馆,1919年石邱明手抄本,1929年仿宋重核本——作者注。

[2]《工部工程做法则例》,清雍正间工部颁行本——作者注。

从拖泥带水到干净利索

“结合中国条件,逐步实现建筑工业化。”这是党给我们建筑工作者指出的方向。我们是不可能靠手工业生产方式来多快好省地建设社会主义的。

十九世纪中叶以后,在一些技术先进的国家里生产已逐步走上机械化生产的道路。唯独房屋的建造,却还是基本上以手工业生产方式施工。虽然其中有些工作或工种,如土方工程,主要建筑材料的生产、加工和运输,都已逐渐走向机械化;但到了每一栋房屋的设计和建造,却还是像千百年前一样,由设计人员各别设计,由建筑工人用双手将一块块砖、一块块石头,用湿淋淋的灰浆垒砌;把一副副的桁架、梁、柱,就地砍锯刨凿,安装起来。这样设计,这样施工,自然就越来越难以适应不断发展的生产和生活的需要了。

第一次世界大战后,欧洲许多城市遭到破坏,亟待恢复、重建,但人力、物力、财力又都缺乏,建筑师、工程师们于是开始探索最经济地建造房屋的途径。这时期他们努力的主要方向在摆脱欧洲古典建筑的传统形式以及繁缛雕饰,以简化设计施工的过程,并且在艺术处理上企图把一些新材料、新结构的特征表现在建筑物的外表上。第二次世界大战中,造船工业初次应用了生产汽车的方式制造运输舰只,彻底改变了大型船只各别设计、各别制造的古老传统,大大地提高了造船速度。从这里受到启示,建筑师们就提出了用流水线方式来建造房屋的问题,并且从材料、结构、施工等各个方面探索研究,进行设计。“预制房屋”成了建筑界研究试验的中心问题。一些试验性的小住宅也试建起来了。

在这整个探索、研究、试验,一直到初步成功,开始大量建造的过程中,建筑师、工程师们得出的结论是:要大量、高速地建造就必须利用机械施工;要机械施工就必须使建造装配化;要建造装配化就必须将构件在工厂预制;要预制构件就必须使构件的型类、规格尽可能少,并且要规格统一,趋向标准化。因此标准化就成了大规模、高速度建造的前提。

标准化的目的在于便于工厂(或现场)预制,便于用机械装配搭盖,但是又必须便于运输;它必须符合一个国家的工业化水平和人民的生活习惯。此外,既是预制,也就要求尽可能接近完成,装配起来后就无需再加工或者尽可能少加工。总的目的是要求盖房子像孩子玩积木那样,把一块块构件搭在一起,房子就盖起来了。因此,标准应该怎样制订?就成了近二十年来建筑师、工程师们不断研究的问题。

标准之制订,除了要从结构、施工的角度考虑外,更基本的是要从适用——亦即生产和生活的需要的角度考虑。这里面的一个关键就是如何求得一些最恰当的标准尺寸的问题。多样化的生产和生活需要不同大小的空间,因而需要不同尺寸的构件。怎样才能使比较少数的若干标准尺寸足以适应层出不穷的适用方面的要求呢?除了构件应按大小分为若干等级外,还有一个极重要的模数问题。所谓“模数”就是一座建筑物本身各部分以及每一主要构件的长、宽、高的尺寸的最大公分数。每一个重要尺寸都是这一模数的倍数。只要在以这模数构成的“格网”之内,一切构件都可以横、直、反、正、上、下、左、右地拼凑成一个方整体,凑成各种不同长、宽、高比的房间,如同摆七巧板那样,以适应不同的需要。管见认为模数不但要适应生产和生活的需要,适应材料特征,便于预制和机械化施工,而且应从比例上的艺术效果考虑。我国古来虽有“材”、“分”、“斗口”等模数传统,但由于它们只适于木材的手工业加工和殿堂等简单结构,而且模数等级太多,单位太小,显然是不能应用于现代工业生产的。

建筑师们还发现仅仅使构件标准化还不够,于是在这基础上,又从两方面进一步发展并扩大了标准化的范畴。一方面是利用标准构件组成各种“标准单元”,例如在大量建造的住宅中从一户一室到一户若干室的标准化配合,凑成种种标准单元。一幢住宅就可以由若干个这种或那种标准单元搭配布置。另一方面的发展就是把各种房间,特别是体积不太大而内部管线设备比较复杂的房间,如住宅中的厨房、浴室等,在厂内整体全部预制完成,做成一个个“匣子”,运到现场,吊起安放在设计预定的位置上。这样,把许多“匣子”垒叠在一起,一幢房屋就建成了。

从工厂预制和装配施工的角度考虑,首先要解决的是标准化问题。但从运输和吊装的角度考虑,则构件的最大允许尺寸和重量又是不容忽视的。总的要求是要“大而轻”。因此,在吊车和载重汽车能力的条件下,如何减轻构件重量,加大构件尺寸,就成了建筑师、工程师,特别是材料工程师和建筑机械工程师所研究的问题。研究试验的结果:一方面是许多轻质材料,如矿棉、陶粒、泡沫矽酸盐、轻质混凝土等等和一些隔热、隔声材料以及许多新的高强轻材料和结构方法的产生和运用;一方面是各种大型板材(例如一间房间的完整的一面墙作成一整块,包括门、窗、管、线、隔热、隔声、油饰、粉刷等,一应俱全,全部加工完毕),大型砌块,乃至上文所提到的整间房间之预制,务求既大且轻。同时,怎样使这些构件、板材等接合,也成了重要的问题。

机械化施工不但影响到房屋本身的设计,而且也影响到房屋组群的规划。显然,参差错落,变化多端的排列方式是不便于在轨道上移动的塔式起重机的操作的(虽然目前已经有了无轨塔式起重机,但尚未普遍应用)。本来标准设计的房屋就够“千篇一律”的了,如果再呆板地排成行列式,那么,不但孩子,就连大人也恐怕找不到自己的家了。这里存在着尖锐矛盾。在“设计标准化,构件预制工厂化,施工机械化”的前提下圆满地处理建筑物的艺术效果的问题,在“千篇一律”中取得“千变万化”,的确不是一个容易答解的课题,需要作巨大努力。我国前代哲匠的传统办法虽然可以略资借鉴,但显然是不能解决今天的问题的。但在苏联和其他技术先进的国家已经有了不少相当成功的尝试。

“三化”是我们多快好省地进行社会主义基本建设的方向。但“三化”的问题是十分错综复杂,彼此牵挂联系着的,必须由规划、设计、材料、结构、施工、建筑机械等方面人员共同研究解决。几千年来,建筑工程都是将原材料运到工地现场加工,“拖泥带水”地砌砖垒石、抹刷墙面、顶棚和门窗、地板的活路。“三化”正在把建筑施工引上“干燥”的道路。近几年来,我国的建筑工作者已开始做了些重点试验,如北京的民族饭店和民航大楼以及一些试点住宅等。但只能说在主体结构方面做到“三化”,而在最后加工完成的许多工序上还是不得不用手工业方式“拖泥带水”地结束。“三化”还很不彻底;其中许多问题我们还未能很好地解决。目前基本建设的任务比较轻了。我们应该充分利用这个有利条件,把“三化”作为我们今后一段时期内科学研究的重点中心问题,以期在将来大规模建设中尽可能早日实现建筑工业化。那时候,我们的建筑工作就不要再拖泥带水了。

(本文原载《人民日报》1962年9月9日第六版)