山西古建筑故事-木結構建筑瑰寶應縣木塔
1.木結構建筑瑰寶
山西應縣木塔是世界上最高、最復雜、最優秀的木結構建筑。從地面到塔剎頂點總高67.31米，相當于一座22層的現代建筑。木塔建于遼清寧兩年(公元1056年)，36年后1000年。
它是一座八角形五層的亭臺樓閣木塔，一層是重屋檐，有一周的走廊。從那以后，每層都有屋檐和平坐（即陽臺）。頂部是一個八角形的尖頂，頂部是頂部的塔剎。
900多年來，木塔結構非常牢固，經歷了許多大地震。據說唐山大地震時，這里的烈度也在4級左右，所有屋角的風都響了一分鐘，但木塔安然無恙。在20世紀20年代的軍閥混戰中，木塔遭受了重創。有200多顆炮彈（木塔上仍有大量彈痕）沒有被擊倒。當時使用的炮彈可能威力有限，但也說明了木塔結構的堅固性。
斗栱（又作斗拱）是中國古代木結構建筑中重要而富有特色的結構部件。應縣木塔自下而上共有54種斗拱，根據復雜性和簡單性施加在不同的位置，具有不同的功能，可謂中國斗拱的巔峰。唐代大明宮正殿被稱為含元殿，當時有人寫了一篇《含元殿賦》，里面有云薄萬托這樣美麗的句子。應縣木塔斗拱千萬，絕對可以稱之為云薄萬。
應縣木塔經歷了這么多次地震，斗拱起到了重要作用。支架將大結構構件變成許多小木塊，榫榫連接在一起，地震力是水平方向，大構件，或非常堅固的節點，可能被地震摧毀，但由于支架是許多小木塊，有一定的間隙，發揮良好的緩沖作用，術語成為阻尼裝置，地震能量慢慢消耗。
應縣木塔結構最突出的成就是采用筒中筒結構，即外筒和內筒由外柱和內柱形成（北宋稱為外槽和內槽），兩者通過斗拱和梁架連接，形成非常堅固的結構體系。現代摩天大樓基本采用這種結構，以內筒為交通核心，設置樓梯、電梯、機房等，外筒為辦公或居住空間。相反，內筒作為每層供奉佛像的空間，在外筒的邊緣設置了樓梯，在禮佛周圍留下了信徒的走廊，甚至還有一周的平坐(陽臺)供觀賞，設計獨特。由于上述智慧設計，應縣木塔在中國古代佛塔歷史上最杰出的貢獻之一是其得房率高。中國歷史上最高的北魏洛陽永寧寺塔，比應縣木塔還高兩倍，可是它“得房率”很低，在應縣木塔設置佛像的中央位置，永寧寺塔是一根巨大的從上到下的剎柱，而為了穩定這根剎柱，還要在它旁邊筑起巨大的夯土墩，相當于應縣木塔內槽所有的面積在永寧寺塔里就是一個大土墩，然后沿著土墩的四面開龕造像，進到永寧寺塔的每一層，就像進入云岡石窟的塔廟窟(即中央是巨大的塔柱，周圍有轉塔的回廊)，只有狹窄的空間可以轉一圈。在應縣木塔的標準層，大量精美的雕像供應在中央八角形的內槽中。走廊還有一個寬敞的星期，光線也很好。人們可以欣賞佛像。在應縣木塔的標準層，中央八角形的內槽提供了大量精美的雕像。走廊還有一個非常寬敞的星期，光線也很好。人們可以欣賞佛像。這是應縣木塔比永寧寺塔取得巨大進步的地方。
應縣木塔周圍有許多珍貴的牌匾。其中，三層的金代釋迦牟尼塔牌匾是所有牌匾中最古老的，更重要的是，它記錄了應縣木塔的官方名稱。應縣木塔的全名是佛寺釋迦牟尼塔。木塔上有三塊最重要的牌匾，其中之一。此外，頂層的竣工神功牌匾是明朝成祖朱迪的，四層的世界奇觀牌匾是明朝武宗朱厚的。
在20世紀70年代修復這座木塔時，對各層大佛進行了詳細的考古工作，人們在四層大佛內發現了非常重要的文物。大佛是木骨泥塑，中央木骨架上有一個凹槽，里面有很多寶藏。其中一件寶物是銀盒，原本屬于這里，但在1966年左右在三層蓮座旁發現。專家推測，銀盒之所以單獨出現在三層，可能是因為當時有人偷了寶，暫時拿不出來，就藏在三層。結果，銀盒首先被發現，其他與銀盒同批的寶物直到20世紀70年代才被重新發現。佛肚里有大量的佛經和畫卷，在古代被稱為裝藏。木塔佛像實際上是木骨泥塑，里面有木骨架，外面有泥，然后是彩色塑料。這些裝藏應該在外面糊泥之前完成。
木塔二樓的大佛也做了考古工作，出土了類似的佛經和寶藏。這些佛像出土了100多件遼代文物。其中，小銀盒是所有文物中最珍貴的，發現了佛教七寶和佛牙舍利。
遼代出土的佛經也非常珍貴，填補了中國佛教甚至印刷史上的巨大空白。有趣的是，許多出土的佛經來自北京。在遼代，應縣屬于遼西京（大同）附近。當時，北京是遼南京。印刷業非常發達。應縣木塔佛肚子里的許多佛經都印在北京，然后藏在這里。
2.為什么木塔歪斜？
眾所周知，傾斜是眾所周知的。木塔面臨的問題是整體有點傾斜，其中二、三層柱本身仍在內部傾斜，柱傾斜最嚴重的二層。
可以看出，木塔的歪柱上有交叉目標，文物保護工作者定期監測和使用。例如，在今天的這段時間里，用儀器測量目標的空間位置，并在一段時間后再次測量。如果其空間位置發生位移，則可以監測其變形程度。
木塔從20世紀70年代開始加固，從那時起就有小的維護和加固。這些工作暫時可以保證木塔的安全，但不能從根本上解決問題。
加劇木塔傾斜的因素有很多，比如木塔的自重很大，然后風荷載，不可預測的地震，之前戰爭造成的破壞等。
另一方面，木塔結構受到歷史上不應有的人為破壞。在了解了木塔暗層的重要結構功能后，你就會知道它的破壞是多么的不應該和致命。
例如，木塔的第二層實際上有1.5層的高度，明層上有一個完整的結構層，即暗層。事實上，應縣木塔共有5層和4層，外觀看起來像5層，內部和暗層實際上有9層。暗層（即結構層）與明層有很大的不同，明層只有垂直柱和水平梁、梁、闌尾等，但暗層有很多斜支撐，斜支撐過去的術語稱為斜，它產生了許多三角形框架，更穩定，有點像現在大跨度建筑喜歡使用桁架結構，在許多倉庫、機場會看到這種結構形式，但現代一般使用鋼框架，而應縣木塔是木桁架結構。過去，許多人表示遺憾，中國古代建筑只使用梁柱系統，不使用三角形結構。事實上，他們不知道中國古代工匠在建造高科技木結構建筑時使用三角形結構，如樓閣和佛塔，通常隱藏在黑暗中。
用現代術語來說，暗層其實就像一個圓梁，把整座塔緊緊地包起來。原來應縣木塔的每一層明層都有很多這樣的結構。過去塔內只有東、西、南、北四個方向開一扇門，其余的現在看起來像格子門。以前都是墻，墻內隱藏著一個謎，里面有斜撐，外面貼著泥墻。雖然當時外觀不精致，但結構很穩定。
20世紀30年代，當地的紳士不知道木塔的結構原理。也許是出于讓木塔的外觀更加精致的愿望，他們一層一層地拆除了所有這些墻壁。
20世紀初日本學者伊東忠太拍攝的應縣木塔照片，呈現了塔的原貌。到20世紀30年代，梁思成來測繪的時候，還保留了一些明亮的外墻，所以他知道原貌是什么樣的，他畫立面圖的時候也是這樣。可是到了梁先生第二次來應縣木塔補測一些數據的時候就發現，墻已經都被拆光了。對于木塔來說，這些墻實際上有結構作用，里面的木骨架尤為重要。
我們現在看到的木塔有兩到五層，沒有外墻（包括斜支撐），光線充足，突然顯得開朗。然而，事實上，這是以破壞塔的結構和危險為代價的。
值得一提的是，梁思成是第一個發現木塔歪斜并呼吁的人，但他的呼吁很晚才被聽到。他們在1933年測繪了木塔，后來又進行了補充測試。梁思成于1935年完成了測繪報告。當時，建筑學會準備與其他關于中國古塔的專論一起出版一本書。但后來抗日戰爭爆發，報告丟失，梁思成一路流離失所，前往四川李莊，繼續研究中國建筑史。新中國成立后，梁思成到清華大學創辦建筑系，但他直到去世才看到這份報告。即使在2001年，紀念梁先生誕辰100周年出版《梁思成全集》(九卷)時，也沒有收錄。幾年后，報告原件終于在當年的文研所(中國文化遺產研究所前身)找到。
梁思成先生在《山西應縣佛宮寺遼釋迦木塔》這份失落復得的報告中，在他的言論中大喊:民國二十□年木塔遭受了最大的厄運。易先生拆除了每層灰墻及其內斜坡，全部更換了安格子門。不僅每面墻上原有的壁畫都是灰塵，而且直接影響到塔的堅固性。如果不盡快恢復，那將是不可想象的。
3.討論木塔修復方案
自20世紀90年代以來，許多專家參與了如何糾正應縣木塔的討論。有四個流行的想法。
第一種是最傳統的落架大修，因為中國的木結構建筑就像積木或樂高，所以可以拆除這個積木，更換哪些部件壞了，重新安裝，這是傳統的做法。例如，晉祠的圣母殿經過了落架大修。
然而，這座木塔太大了，你敢拆除它嗎？拆卸后可以安裝嗎？木塔上有這么多的雕像和壁畫，構件上有這么多的彩畫，拆卸后可能會損壞。因此，盡管有人建議，但目前還沒有采取如此大規模的行動。
二是有人建議全身加固。由于塔的二層和三層存在重要問題，從外槽，即走廊的位置，從一層到三層，制作一個巨大的八角形鋼架。四五層問題不大就不動。
雖然這種做法可以加固木塔，但不需要更換構件，以保持木塔的原始外觀，但單獨安裝這個鋼框架會破壞許多構件，它必須受力，它的基礎應該放在哪里？雖然這個想法很新穎，但它真的需要大腦，而且挑戰非常大。
第三種方法是折疊一點，稱為提升法。有些人想知道他們是否可以把三、四、五層和屋頂作為一個整體從下面，或者從外面掛起來，修復二層，然后讓它們回來。
想想這個方法也很難。首先是你能承受上面的層嗎？第二是等到二樓修好了，能不能放回去？木塔結構之間的各種關是復雜的。如果你真的想把它分開關閉，也面臨著巨大的挑戰。
第四種是相對保守的，即調查二、三層不穩定構件，局部加固，等待未來更好的計劃。
以上是目前提出的幾個主要方案。清華大學建筑學院中國建筑學會紀念館館長劉暢多年來一直關注如何修復木塔。他認為，目前的四個方案實際上是關注如何處理木塔最嚴重的結構問題。更直白地說，就是如何做骨科的工作。但事實上，木塔的保護不僅是骨科的問題，還需要皮膚科、肌肉科甚至精神衛生科，以各科會診的方式進行。他認為，我們這一代人的工作是擴大保護塔的相關研究，核心任務是如何在塔上利用三級醫院的所有技術力量。
4.梁思成夫婦和木塔
梁思成和林徽因是調查和研究中國古代建筑的最佳合作伙伴。在過去，古代建筑的測繪經常不得不爬上梁和柱子。林徽因穿著旗袍爬上支架和梁架，她自豪地說，她是第一個爬上天壇祈年殿屋頂的女人。
1933年，測繪應縣木塔。由于家庭原因，林徽因后悔沒有參加。梁思成每天都寫信給她看測繪過程。林徽因心血來潮，給梁思成的測繪工作做了一個直播——她把這些信加上自己的文章，發表在當時天津《大公報》的文藝副刊上，這是木塔下的情書。
在文章中，林徽因描述了梁思成為木塔之前對木塔的想法：自從他知道有這座塔以來，他幾乎比自己的日常生活更關心這座塔。早上洗臉的時候，他會說‘上應縣去不應該太難了’，吃飯的時候，他會說‘山西有頂好的車路’。走路時，他會突然笑著說：如果我能去測繪那應州塔，我想，我一定……他的話常常沒說完，也許是因為太嚴重的事怕語言褻瀆?！?/p>
事實上，梁思成先生當時甚至沒有看到應縣木塔的清晰照片，所以他想出了這樣一個辦法，寫了一封信探索山西應縣最高攝影棚，得到了應縣木塔的照片。因為他不知道誰是收件人，他在信中說，請幫忙拍一張應縣木塔的照片，并在里面放了一個銀圓。
后來攝影棚真的發了照片，還沒收錢。林徽因說:這家攝影棚的索價也很新鮮。他們要求北平的一些信紙和信紙作為報酬。據說應縣沒有南紙店。
梁思成還記錄了自己看到應縣木塔的第一感受，他寫道：今天正式去拜佛寺塔，絕對Overwhelming，太神奇了，喘不過氣來半天……我的第一感覺是，可惜你不在這里和我一起享受眼福，不然我真的不知道你要傾倒多少！”他的第一反應是林徽因要是在木塔這邊就好了，可以跟他一起分享這個快樂。最后，他總結道：這座塔真是一部獨一無二的偉大作品。不知道木結構的可能性有多大。我欽佩建造這座塔的時代，以及那個時代不知名的大建筑師和工匠?！?/p>
他們對古建筑的激情熱愛躍然紙上。
梁思成和莫宗江花了兩周時間測繪，完成了巨大的工作量。后人看到的應縣木塔立面圖和剖面圖都是圖。其實測繪工作首先要畫測稿。他們通常在坐標紙上用鉛筆做草稿。更重要的是，他們在手稿旁邊標出所有要量的尺寸線。通常一層塔會量幾百個不同的尺寸，然后梁先生和莫宗江會配合拉皮尺記錄數據，甚至使用一些測量儀器來保留所有這些數據。只有在測稿的基礎上，才能畫出最后美麗的圖紙。
完成我們看到的圖片后面是一個厚厚的測稿。只有通過測量每層的平面、立面和剖面，甚至是許多支架和梁架的樣品，我們才能準確地畫出整個圖片。成千上萬的構件，每一個都要仔細測量。這是一個巨大的工作量，他們很快就完成了兩周。即便如此，當他們測量塔的第五層(即頂層)時，真正的挑戰才開始。應縣木塔五層天花板和藻井上有暗梁架，然后有一個11米高的塔剎。如果他們想測量塔剎，他們必須爬到屋頂上，沒有任何保護措施。
梁思成當時帶了科學的測量儀器。他在給林徽因的信中說，每層的檐口和塔式制動器都是用儀器測量的，但他們必須爬上去測量。因為儀器只能測量塔式制動器的高度值，但塔式制動器的形狀非常復雜，包括碗、相輪和各種雕刻細節。梁先生的測繪要求非常詳細。為了測量每個部件，他不得不爬出屋頂工作。
據莫宗江晚年回憶：當我們到達塔頂時，我們感到呼呼的風似乎在刮人，但塔剎車仍然有十多米高。唯一的辦法就是爬上塔剎車下垂的鏈條。然而，誰知道這條900年前的鏈條是否生銹和斷裂，這是令人望而生畏的。但梁先生只是爬上了他的腳。我們跟著上去，測量了塔剎車。
除了科學精神，他們如此絕望地學習的另一個原因是，中國建設學會的同事實際上正在與日本學者進行學術競賽。
研究中國古建筑，中國人起步較晚，西方人起步較早，其次是日本人，日本人比西方人做得更好。例如，作為日本重要的建筑史家，伊東忠太于1901年開始考察中國古代建筑。那一年，梁思成先生剛出生。伊東忠太是梁啟超這一代人。他和他的弟弟關野貞在中國進行了地毯調查。當梁思成在20世紀30年代加入中國建設學會時，他們已經是這方面的專家了。
當伊東忠太來創建學會發表演講時，她直接說，在研究中國古代建筑時，我們的日本學者將進行實地考察。你們中國學者將配合我們做文學工作。在1931年完成的《中國建筑史》一書中，伊東忠太進一步聲稱：研究大多數中國，無論是藝術還是歷史，都更適合日本人。
你可以想象梁思成、林徽因和其他建筑學會成員當時受到了多大的刺激。因此，自1932年開始研究宋遼金建筑和北宋《法國建筑》一書以來，每次遇到珍貴案例，他們都會全力以赴，把調查研究做到極致。在閱讀相關歷史記錄時，他們仍然能感受到當時心中的力量。
中國建筑學會的前輩們調查研究了古建筑的過去，特別是梁思成和莫宗江測繪應縣木塔的經歷，充分體現了他們的科學精神和愛國熱情。
