对应县木塔1962年实测数据的再分析

ISSUE4AUG.2018/JOURNALOFHUMANSETTLEMENTSINWESTCHINA/080对应县木塔1962年实测数据的再分析*ReanalysisofMeasuredDataAcquiredin1962ofSakyamuniPagodaofFogongsiTempleinChina张毅捷叶皓然韩效ZHANG Yijie, YE Haoran, HAN Xiao摘要应县木塔是世界上现存最为高大的纯木结构古建筑之一，对这栋建筑建筑设计手法的研究一直是东亚建筑史的经典课题。本文将在前学研究的基础上深入探讨应县木塔建筑设计方法的问题。通过对应县木塔1962年实测数据的分析，并结合前学的研究推测该塔当初曾以一定的模数制为方法进行设计。这个模数制包含三级模数：最高一级的模数为A=884cm，控制建筑大的比例关系；二级模数区分为平面尺度模数NP=8.5cm和垂直尺度模数NE=22.1cm，而A=884cm为NP、NE最小公倍数的8倍，同时NP:NE=5:13，准《营造法式》中的八棱边长与斜径之比，这一级的模数控制着该建筑的中等规模的空间尺度；三级模数为该塔“分”值：a=1.7cm，NP=5a，NE=13a，A=520a，这一级的模数控制着构件的尺度以及一些空间尺度的微调。关键词应县木塔；模数制；材分制；楼阁式木塔；古建筑设计Abstract:TheSakyamuniPagodaofFogongsiTempleistheexistinghugesttimberstructureinthe world. The research on the design method in this building has always been a classic subject in thehistoryofEastAsianarchitecture.Thisarticlewillexplorethisproblemindepthonthebasisof previous studies. Through the analyses on the measured data (acquired in 1962) of Sakyamuni PagodaofFogongsiTemple,itmaybenoticedthatthepagodawouldhavebeendesignedwithamodulusmethod.Thismodulusmethodincludesthreelevelsofmoduli:themodulusatthehighestlevel,themoduliatthemiddlelevelandthemodulusatthelowestlevel.ThemodulusatthehighestlevelisA=884cm,thismoduluswasusedtocontroltheproportionofthegeneralrelationshipofthepagoda.Themodulusatthemiddlelevelincludestwotypes:modulusofplanNP=8.5 cm and modulus of elevation NE=22.1cm.Aiseighttimesoftheleastcommonmultipleof NP and NE, while NP:NE=5:13,theratiocoincideswiththerecordoftheratioofthesidelengthtothecircumscribedcirclediameterofaregularoctagoninYingtsaoFashi.Thesemodulusatthemiddleleveldominatethemediumsizeofthepagoda.ThemodulusatthethirdlevelistheFenofthe pagoda: a=1.7 cm, and NP=5a, NE=13a,A=520a.Thethirdlevelmodulusdominatesthesizeof the structure members and the minute adjustment of the size of the space. Keywords: Sakyamuni Pagoda in Fogongsi Temple (Shijia Pagoda in Fogongsi Temple or YingxianMutainChinese);ModuleSystem;Cai-fenSystem;Multi-storiedWoodenPagoda;Design Method of Traditional East Asian Wooden Building0 引 言应县木塔位于山西省应县县城西北的佛宫寺境内，又名佛宫寺释迦塔。该塔建造于辽清宁二年（1056年）a，总高约67.31m[1]，是世界上现存最古老，也同时是最高大的木结构古建筑。前学研究表明，东亚的很多木结构古建筑的实测数据中存在着“模数控制”现象【[1-7]，因此用“模数制”理论分析古建筑实测数据是深入了解东亚古代木结构建筑设计手法的基本方法之一。近代对应县木塔的调查研究始于1933年，当时由梁刘两位先生带领莫宗江、纪玉堂进行了实测，并于1935年完成了1:50的实测图（莫图），后因战争原因，这些最初的研究成果保存得并不是很好，1942年又由陈明达在莫图的基础上完成了1:20的实测图（陈图）。1954年路鉴堂指导井庆升等按照陈图制作了缩尺模型。1962年文物出版社再次组织实测，并于1966年将研究成果出版专著《应县木塔》[8]。这本书既是应县木塔里程碑式的研究成果，同DOI:10.13791/j.cnki.hsfwest.20180413张毅捷,叶皓然,韩效.对应县木塔1962年实测数据的再分析[J].西部人居环境学刊,2018,33(04):80-85.中图分类号TU984文献标识码B文章编号2095-6304（2018）04-0080-06作者简介张毅捷：西南交通大学建筑与设计学院历史所，副教授叶皓然：西南交通大学建筑与设计学院历史所，硕士研究生韩效（通讯作者）：西南交通大学建筑与设计学院建筑系，讲师，[e-mail]*国家自然科学基金青年科学基金项目（51308395，51508470）；教育部人文社会科学研究规划基金项目（17YJA770022）；中央高校基本科研业务费专项基金科技创新项目（2682017CX014）；2018年研究生学术素养提升计划（科创竞赛培育）专题项目（2018KCJS19）DOI:10.13791/j.cnki.hsfwest.20180413◎历史文化遗产保护与研究2018年第4期/西部人居环境学刊/081时其中收录的实测图纸（陈图）、实测数据和历史文献的摘要是应县木塔最基础的研究资料，因此这本专著是应县木塔研究重要的基础文献。对应县木塔的建筑设计手法的第二个重要研究出现于20世纪90年代：张十庆[3]，新世纪还有傅熹年[5]和肖旻[6]的研究，2013年张十庆又对此前的研究进行了修正【[7]。这四位先生的研究无一例外都是从分析《应县木塔》中所公布的实测图和实测数据出发，探讨其中的“模数制”问题。通过四位学者的研究，应县木塔的建筑设计手法的基本情况已较为明了，但其中仍有一些不够完善之处，本文将尝试沿着前学的思路继续深入这些问题。1 应木塔中的模数制1.1回顾过往的研究陈明达早在20世纪60年代初就发现了应县木塔中的“大模数”现象——在应县木塔的高度实测值中频繁出现一个尺度：883cm，这个数值同时与应县木塔的第三层外檐柱头总开间尺寸一致，结合《营造法原》的相关记载，陈先生认为这个883cm即为应县木塔设计中的一个较大的模数——这个模数同时与高度和平面尺寸相关（图1）[1]。傅熹年也注意到了相似的规律，并进一步结合日本古代楼阁式木塔的实例，认为这个“大模数”的设计手法体现了楼阁式木塔设计手法由“底层柱高法”向“中间层总面阔法”转变的一个中间过程[5]。而更为细致的“模数法”则由张十庆首倡于1990年，在其博士论文中不仅从整数尺的角度分析应县木塔的实测数据，他认为陈明达所发现的大模数883cm即为30辽尺，他的另一个重大的学术贡献在于发现了存在于这些实测数据中次一级的“模数”（基准长）现象，并指出这一模数恰好是前述“大模数”的二十分之一，即1.5辽尺（44.2cm），同时还指出0.75辽尺（22.1cm）也可能是模数；之后他又对应县木塔的用材进行分析，发现这一模数与建筑用材之间没有明显直接的关系[3,7]。2002年肖旻在其博士论文中也曾对应县木塔的设计手法进行研究，他认为应县木塔的模数（基准长）并非1.5辽尺（44.2cm），而应该是0.75辽尺（22.1cm）[6]。肖旻也没有就这一“模数”与材分制的关系进行深入。1.2本文的研究傅熹年在1992年的研究中发现：日本学者在法隆寺五重塔中找到的模数与该建筑的栱木用材尺度一致，而药师寺东塔、室生寺五重塔中的模数则精细至“分”的尺度b，也就是说此时建筑的模数不是孤立存在的，它除了控制空间尺度之外，还控制着标准构件的尺度。于是这里就产生了一个问题：应县木塔中所发现的模数是否也存在着更为精细的分值？答案是肯定的。陈先生和傅先生在应县木塔中发现的大模数为883cm，这个尺度后为张十庆先生证为准30辽尺[3]。张十庆在这个基础上又发现了更次一级的模数：883÷20=44.2cm=1.5辽尺；而肖旻在此基础上论证“44.2÷2=22.1cm=0.75辽尺”是更为精确的模数尺度。根据《应县木塔》可知，该塔的分值为1.7cmc，22.1÷1.7=13，即肖旻所找到的模数22.1cm刚好是13“分”，而张十庆找到的模数44.2cm则为26“分”，约略相当于一材两栔d。据《应县木塔》，该塔各层材栔大小不一，但是其中用材使用最多的是25.5cm×17cme，这个尺度换算成“分”值刚好是15“分”×10“分”，而栔使用最多的是11cm，差不多是6.5“分”。普拍方的尺度为32cm×17cm≈19“分”×10“分”，阑额的尺度为36cm×17cm≈21“分”×10“分”。另外，替木厚和驼峰厚亦为17cm=10“分”。显然从构件用材来看1“分”=1.7cm是一个更次一级的模数值。在陈明达20世纪70年代的研究中，曾将应县木塔几个主要的尺度用1“分”=1.7cm折算，其结果也非常漂亮[8]59-60（表1）。再次证明1“分”=1.7cm这个最次一级的模数的存在，并且这个最次一级的模数参与控制一些大的空间尺度。其中特别值得注意的是，每层外檐间广（柱头尺寸）的递减值为25“分”。《营造法图1 应县木塔高度设计规律（陈明达案）Fig.1designlawofsizeofheightinPagodaofYingxianMuta(schemespeculatedbyMingdaChen)ISSUE4AUG.2018/JOURNALOFHUMANSETTLEMENTSINWESTCHINA/082式·看详·取径围》中有八棱的尺度设定方法：“八棱径六十，每面二十有五，其斜六十有五”[9]，也就是说每面缩减25“分”，就可以根据这种“八棱”的计算方式，快捷地确定八棱径和斜长方便施工。这也从另一侧面说明“分”对空间尺度的控制作用。也就是说，在这座塔中存在着从大到小三级模数：883cm、22.1cm、1.7cm。这样的模数体系也是符合实情的，在决定建筑中比较大的尺度的时候采用883cm作为大模数，可以很方便地确定建筑大的比例关系；而22.1cm模数的存在，可以对中等规模的空间尺度进行调整；最后1.7cm的模数的存在则可以方便地统一处理数量庞大的各种构件尺度之间的协调，也可以辅助空间尺度的微调。2 应县木塔的分高度设计2.1回顾过往的研究陈明达在分析应县木塔的总高度设计的时候，发现了该建筑