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中国古代金属建筑与近代金属建筑断裂,研究成果

【摘要】:中国古代金属建筑,无论铜殿还是铁塔、铜塔,都是宗教建筑。而且,李约瑟也注意到了中国古代的金属建筑,包括铜殿、铁塔,以及一些使用铸铁柱的殿堂。中国的铜、铁建筑为什么没能发展成近代框架结构的金属建筑呢?

中国古代金属建筑,无论铜殿还是铁塔、铜塔,都是宗教建筑。铜的昂贵决定了铜殿难以成为一种被批量生产的建筑;而比铜廉价的铸铁却并没有得到青睐,用以建造框架建筑[36]。虽然早已能用铸铁造出高塔、巨型佛像,中国古人却没有完全用铁来建造一座殿宇、住宅或庙宇。

故宫的灵沼轩虽然突破了宗教建筑“金殿”的范畴,是一座宫廷内的世俗建筑,但正如前文分析的,它不是在中国传统建筑系统中自然生发出来的,而是对欧洲已经相当成熟的铁框架建筑的输入和仿制;而且作为一座深宫内新奇的孤例,灵沼轩也无法像伦敦水晶宫那样作为示范促进中国金属建筑的新发展。换言之,中国古代金属建筑并未自主完成近代转型——作为宗教建筑、象征功能显赫的中国古代金属建筑,并没有为中国近代的金属建筑提供技术上的支持和生长的萌芽,它与中国近代引进的铁框架厂房以及民用建筑之间存在着断裂。

李约瑟在《中国科学技术史》中论述中国古代土木工程的成就时,专门讨论了英国铁框架建筑的发展,以映衬中国传统木构建筑对框架结构这种象征着近代先进技术的结构运用之早——“大概很少有人意识到,这种对承重墙的明确摆脱,中国的前辈早已实行两三千年了”[37]。而且,李约瑟也注意到了中国古代的金属建筑,包括铜殿、铁塔,以及一些使用铸铁柱的殿堂。可是,他却没有追问下一个问题:既然中国早就有了框架结构,也早就有了金属建筑,可为什么中国人却没有自己发展出用铁或铜来制造近代大空间建筑的技术呢?——就像英国的铁框架厂房,以及伦敦水晶宫那样的建筑。

这样的追问,正是“李约瑟难题”[38]在建筑科学领域的具体表述。

中国的铜、铁建筑为什么没能发展成近代框架结构的金属建筑呢?这样具体的表述,也许就回避了人们对“李约瑟难题”是否为伪命题的质疑[39]。本书试给出解释:(www.chuimin.cn)

首先是没有需求。工业革命后的英国经济蓬勃发展,有大量的厂房建造需求,尤其是棉纺厂、亚麻厂等工厂亟需大量大空间的、且防火要求高的厂房。利润刺激下的大量需求,使得工厂主、建筑师、工程师们不断探索解决方案,不断改进建造技术。而中国没有对这种厂房的迫切需求。中国其他建筑应对防火需求,官署和宗教建筑用无梁殿等砖石结构予以解决;民居则用封火山墙等办法予以解决了。因此中国未像英国、法国那样,以解决屋架、楼面防火为动力,发展出近代金属建筑。

其次是没有物质和技术基础。英国铁框架建筑大发展,是有其物质基础的——“英国到1800年,铁和煤产量比世界其余地区合在一起生产的还多。……铁已丰富和便宜到足以用于一般的建设”[40]。中国的铁产量无法满足一般建设的需求,而且,没有近代科学技术的广泛基础,也就无法发展出先进的机械设备。英国对蒸汽排水机械的运用,是其铁矿业发展的直接技术原因之一。

第三,中国古代金属建筑并未充分利用金属材料来解决跨度问题。对高度成熟的木构榫卯节点的依赖,也使得中国传统建筑缺乏变革的动力——即使是铜殿,使用的节点也大都与木构建筑节点相同或相似。这样,因为没有发展出更适应金属、更能发挥金属材料优势的连接节点,中国古代金属也就未能在建筑跨度上获得突破。