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中国古代金属建筑研究:XRF与GIS分析闪耀智慧

【摘要】:青铜、黄铜在中国历史上使用的差别主要是由冶炼技术掌握的先后决定的,并非先民出于礼制考虑之有意选择。其二,对建筑研究来说,只有在明确建筑材料成分,及其在建筑中使用情况的基础上,才有可能进一步考察古代工匠对材料的设计意识,进而考察中国传统建筑在材料运用方面达到的成就,展开建筑理论和技术哲学方面的探讨。

金属建筑区别于其他建筑最显著的特点就在于建筑材料。因此,确定其材料究竟为何种铜合金、为何种铁合金,是一项基本问题。然而,自19世纪末西方探险家、传教士、学者注意到铜殿、铜塔、铁塔以来,金属建筑的材料就未被真正使用现代科学手段分析过[1]。他们有的想当然地认为中国的铜殿是青铜的(bronze shrine,bronze temple),如庄士敦、巴伯和哈特记峨眉山铜殿[2];有的可能根据颜色,认为是黄铜的(brass pavilion),如贝克记泰山铜殿[3]。李约瑟在《中国科学技术史》中提到昆明太和宫铜殿和颐和园铜殿时,也武断地称其为青铜铸造(built entirely of cast-bronze components)[4],虽然他对此问题是在意的[5]。实际上,青铜还是黄铜,这是无法用肉眼判断的,因此前人都是未经科学分析而笼统称之。在科技条件有限的当时,这无可厚非。

青铜、黄铜是成分不同的两种铜合金。青铜、黄铜在中国历史上使用的差别主要是由冶炼技术掌握的先后决定的,并非先民出于礼制考虑之有意选择。然而,冶金史研究告诉我们,青铜、黄铜在中国有着很不相同的技术传统,对它们的辨析具有重要的技术史意义[6],这是其一。其二,对建筑研究来说,只有在明确建筑材料成分,及其在建筑中使用情况的基础上,才有可能进一步考察古代工匠对材料的设计意识,进而考察中国传统建筑在材料运用方面达到的成就,展开建筑理论和技术哲学方面的探讨。这一系列工作,此前都尚未进行过。

本章就将着重以铜殿为考察对象,逐一分析每个现存铜殿、铜塔的材料使用情况,先给出XRF(X射线荧光分析)数据,进而对其现象和意义在包括冶金史、建筑史在内的科技史的语境中予以讨论。(www.chuimin.cn)

对于铁塔的材料分析,冶金史学者的主要关注点在于通过碳、硫、磷等元素的含量,尤其是金相分析,考察材料的铸造、锻造工艺。铁塔材料的区别并不像青铜、黄铜的区别那样大且具文化意义,同时,笔者也缺乏金相分析的方法和技术。鉴于上述原因,虽然采集了铁塔的XRF数据,但本书对铁塔的材料分析从略,待今后作进一步研究。