紫禁城古建筑斗拱類型

　每年暑期，故宮游人如織。作為我國優秀傳統建筑文化的代表，紫禁城古建筑有著諸多吸引國內外游客的魅力，其中的典型特色之一就是斗拱。斗拱是我國特有的古建筑組成部分，是位于柱頂之上、屋檐之下的由斗形、弓形的木構件在縱橫方向搭扣連接，而后在豎向又層層疊加起來的組合木構件，其外形猶如撐開的傘。我國古建筑學家梁思成先生曾說：“斗拱在中國建筑上的地位，猶柱飾之于希臘羅馬建筑；斗拱之變化，謂為中國建筑之變化，亦未嘗不可，猶柱飾之影響歐洲建筑，至為重大。”

　斗拱源自高大宮殿屋頂出檐深遠的要求。早期的宮殿建筑往往采用斜撐的木柱來支撐寬大的屋檐，斜撐分別設于屋檐的前后方。而為了避免落地的斜撐受雨水侵蝕，其下支點便離開了地面，稱為短斜撐，并隨著審美需求逐漸被彎曲的木料替代，形成了今天斗拱的橫向重要構件——翹。同時，為了增強柱頂部位支撐屋檐的強度，柱頂之上又增加了斗形木塊，木塊上方沿著屋檐方向疊加長方形的墊木，這些長方形的墊木因審美需要逐漸變成弓形，形成了今天斗拱縱向的重要構件——拱。

　紫禁城古建筑的斗拱類型很豐富，如位于兩根立柱之間的斗拱稱為平身科斗拱，位于柱頂之上的斗拱為柱頭科斗拱，位于建筑四個轉角部位的斗拱稱為角科斗拱等。斗拱的初始功能是支撐屋檐，并把屋頂的重量往下傳遞給柱子。其歷史發展過程是由構造簡單到復雜，功能由純粹的支撐到集建筑力學、美學于一體。

　紫禁城古建筑的斗拱體現了造型之美。斗拱在屋檐之下，整體排列有序，富有節奏和韻律變化，不同類型的斗拱在同一高度范圍排列規則有序，由下至上尺寸統一逐漸增大，各斗拱出踩尺寸相同，斗拱外形的曲線整齊劃一、弧度優美，給人以極強的藝術感和節奏感。斗拱的造型之美還體現在均勻對稱性，各個構件高度、寬度基本相同，僅在長度及外型上根據整體需要而有不同差別：一方面斗拱的正立面，其左右兩側的構件種類和數量對稱布置；另一方面，斗拱側立面，以正心枋為中心，斗拱向內外出挑的踩數相同。上述均勻、對稱的布置形式給人以舒適、愉悅的感覺。

　不僅如此，斗拱在造型上還有統一協調之美。各構件截面形狀統一，均為方形或者矩形；側立面外形統一，均猶如倒立的三角形；斗拱位置統一，均位于柱頂之上、屋檐之下，這種統一性在視覺上給人以抽象的整體之美。斗拱整體與上部傾斜的屋檐、下部垂直的柱子形成完美過渡，既能反映屋架簡潔明確的特征，又可體現斗拱自身優美的造型。

　不僅具有建筑之美，紫禁城斗拱運用的另一個重要特征，是其中蘊含了豐富的力學智慧。斗拱由很多小尺寸的木構件在水平和豎向拼插、疊加而成。盡管這些木構件尺寸很小，但當它們組成一個斗拱整體時，就會產生巨大的力量。在一般情況下，斗拱位于屋檐的下方，承擔整個屋頂的重量，并把該重量向下傳遞給額枋、柱子。紫禁城古建筑屋頂有著厚厚的泥背層，但能夠被斗拱輕松承擔，且斗拱不會產生破壞，可反映斗拱有很好的豎向承載能力。這種良好豎向承載能力主要有兩方面原因：一方面，盡管紫禁城古建筑屋頂重量很大，但是這個重量由多個斗拱承擔，每個斗拱實際上承擔的屋頂重量較小，這相當于對屋頂重量進行了分解；另一方面，盡管斗拱由大量的小截面尺寸木構件組成，但它們數量眾多，且每個構件均可分擔屋頂重量，這樣一來，傳到斗拱上的屋頂重量進行了第二次分解，此時傳到斗拱構件單體上的作用力已經很小了，因而斗拱構件單體不會產生破壞。

　斗拱的力學智慧精華在于它的抗震性能。無論是水平向還是豎向的地震波，都不會造成斗拱破壞。發生地震時，斗拱的各個構件之間互相摩擦、擠壓，并產生往復運動，猶如一個運動的機構體系。從能量守恒角度講，地震波的能量傳到斗拱位置時，主要分成了2部分能量：斗拱的內能及斗拱的動能，斗拱內能即自身產生開裂破壞的根本原因，內能越大，斗拱破壞越嚴重。然而斗拱能量的另一個組成部分即動能占的比例遠大于自身的內能，其原因在于每個斗拱由上百個小構件組成，它們猶如機器的零件一樣，在地震作用下不斷產生各種運動，耗散了大量的地震能量，從而使得斗拱內能的比例很小，因而斗拱在地震作用下幾乎不會產生破壞。事實上，大量的古建震害勘查結果表明，斗拱在地震作用下一般保存完好。

　不僅如此，地震作用下，斗拱還能產生自動恢復功能，猶如不倒翁一樣，其原因在于斗拱特殊的構造特征。斗拱整體構造特點是上部體積大但構件單體截面尺寸小、下部體積小但構件單體截面尺寸大，其中截面尺寸最大的為方形的坐斗，位于斗拱的最底層。這種構造特征使得：一方面斗拱的重心位于斗拱的下方，斗拱猶如一個矮胖的人，在水平地震力（推拉力）作用下盡管產生搖擺，但是不易傾覆；另一方面坐斗的截面尺寸寬大，這無疑增大了斗拱與其底部的接觸面，斗拱在水平地震作用下產生搖擺時，分別繞著坐斗兩側的支點進行搖擺。而在斗拱搖擺過程中，其上部屋頂的重量迫使斗拱不斷地復位，因而斗拱像不倒翁一樣，不斷地來回擺動。地震波結束后，斗拱又恢復到了初始位置，本身并未受到損害。

　可以認為，紫禁城古建筑斗拱的運用體現了我國古建筑的力與美，是我國古代工匠汗水與智慧的結晶。