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古代建筑材料——早期文明中的“砖”
人类最初建造的建筑受自然环境限制,自主性较低,所用材料基本
都是能直接在自然界获得并加以利用的,如木材、石料、砖土,甚至兽
骨、海贝。砖可以说是这些材料中人为干预最重的,它的出现既要归功
于土的高度可塑性,同时也是先民智慧的体现。大规模使用砖作为建筑
材料的文明主要有两河文明、印度河文明及古埃及文明。其他材料的相
对匮乏、砖土的易得,以及制作、使用砖的便利促使她们选择了砖。
最早的泥质砖
考古发现最早的砖出土于约旦河谷的耶利哥遗址(Jericho),年
代约为公元前8000年(前陶新石器A期)。这个时期的砖是将粘土与
水以一定比例混合,再通过人工塑形,干燥或经阳光暴晒,便得到了原
始的泥质砖。稍晚的遗存中还发现了为取粘土而留下的不规则土坑。这
种通过手工制造的砖往往做工粗糙,形状也不甚标准,呈面包状,留有
手工制作的痕迹(,ExcavationsatJericho,
SomeObrvationsontheBeginningsofSettlementintheNearEast)。相
对于直接用土来建造建筑,它的优势主要有三点:便于运输、更为牢固、
建造过程中无需支撑。但它的缺点也十分明显,因形状多不规则,砖之
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间的拼合度较低,无法发展出成熟的砌筑技术,只能在砖之间的缝隙中
填充许多泥土来使其保持稳固,其结构也就变得松散、不严密。
相比之下,印度河流域最早的泥质砖要更为先进,且用砖技术也更
加高超。这些砖制建筑遗迹发现于俾路支高原与印度河平原之间的美赫
尕尔遗址(Mehrgarh),并从公元前7000年一直延续到公元前三千纪
中期。该遗址新石器时期的房屋,均由单列或双列的长条抹角泥砖砌筑
而成,砖的形状被发掘者形容为“雪茄形”。房屋的整体形状也大多呈
方形。遗留至今的新石器时期房屋遗迹,内部都被泥砖均匀地分隔成多
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个方形空间。各墙面均没有开口供人通过,显然不适宜居住,因此现存
遗迹被认为其实是房屋的基座,其上部才是真正住人的地方。在房屋外
常有迂回的单墙,可能是关家畜的栅栏。整个房屋遗迹布局合理,结构
完善,应为事先设计的结果,表明此时的建筑已十分成熟。美赫尕尔遗
址的砖在新石器时期一直没有太大的变化,就是简单的泥质长条形砖,
但形制较耶利哥遗址的砖更为规整。为避免在晾晒中开裂,制砖的泥里
通常会混有稻草等植物,有些砖上还留有指印(徐朝龙《美赫尕尔
(Mehrgarh)—南亚次大陆上最早的新石器时代遗址》;
Jean-FranFran?oisJarrige,TheEarlyArchitecturalTraditionsofGre
aterIndusasSeenfromMehrgarh,Baluchistan)。
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模具的诞生
模具的出现标志着制砖技术的第一次大进步,大量制作规则且相似
的砖因此变得简单。两河流域最早的模制砖出土于梭万遗址(Sawwan),
年代大致为公元前5500年(杨建华《两河流域史前时代》;最近又有
研究者提出,该遗址的年代可能早到公元前七千纪中期,参见
BarbaraHelwing,ReconsideringtheNeolithicgraveyardatTelles-Saw
wan,Iraq)。
绘制于约公元前1450年的古埃及底比斯城中莱克米尔
(Rekh-mi-Re)墓壁画为我们展现了古代工匠用模具制砖的全过程:首
先取水、粘土、稻草等原料混合,并压入放置于地上的木制敞口模具中,
用木片刮去顶部多余的粘土后将砖块取出,最后将制好的砖运到阳光下
晾晒,有了稻草等掺料的加入会让粘土在曝晒过程中不易开裂
(,TheGraphicWorkoftheExpeditionatThebes)。通过这
样的方法制砖,速度快且质量好,砖与砖之间的拼合度也大大提升。
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在高度集权的文明中,砖的模数也是需被统一的,如成熟印度河文
明中砖的高、宽、长就基本遵循着1:2:4的比例,最常见的尺寸则是
用于房屋的7×15×31厘米和用于城墙、平台的10×20×40厘米。这
样标准化生产的砖在铺设时更为实用,规律性的砌筑方式得以产生,主
要有顺砖、丁砖以及二者的多元结合。顺砖指将长方形的砖块长边平行
于墙面,丁砖则指将长边垂直于墙面。基于对墙不同厚度的需要工匠会
选择适合的砌砖法,这种多种顺丁结合的砌砖法在早期也已经出现,并
一直延续至后世。
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此后泥质砖的发展主要在装饰及堆砌方法上,以拱券技术的出现与
发展最为典型。最早使用拱券技术的文明是古埃及,在塞加拉墓地中发
现了一些带拱券顶的墓室,他们的年代可追溯至第一王朝(约公元前
3000年)。但这种早期的拱其实并不承重,仅堆叠在沙土之上,可能主
要发挥的是装饰作用
(r,BrickArchitectureinAncientEgypt)。两河流域拱券
出现得稍晚,但也逐渐发展出放射状、斜铺等多种搭设拱顶的方法。大
量拱券的实例保存至今,并一直发挥着承重的作用
(DavidOates,InnovationsinMud-Brick:DecorativeandStructuralTe
chniquesinAncientMesopotamia)。此前,砖砌建筑的屋顶仍需其他材
料作为支撑,拱的技术使全砖建筑成为可能。同时,拱顶的出现也为建
造大型砖砌建筑提供了技术支持。
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火与泥的结合
烧结砖的出现标志着制砖技术的又一重大突破。前期的制砖步骤保
持不变,不同的是将晾晒的环节改为在窑内烧制,即能制作出烧结砖。
相对于泥质砖,烧结砖最大的优势就是防水,雨水与河流的侵蚀将不再
是问题。同时,烧结砖又比泥质砖牢固许多,其耐久度大大提高。但烧
结砖的成本却也远高于泥质砖,它的制作过程实际上并没有那么简单。
难度首先在火候的控制上。烧制砖块的温度要控制在950℃—1150℃,
若温度太高,砖块会融化成玻璃状,温度过低,砖块的硬度又会不足,
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容易碎裂。与陶器制作相似,因需高温烧制,粘土的选择也变得十分重
要,颗粒大小、矿物质含量等各种要素都会有所影响。因此砖的烧制也
就需要有经验的专业人士来进行。将这些要素结合起来,早期的烧制砖
便难以推广,只会在建造寺庙、贵族房屋或排水沟等少数情况下被使用。
已发现最早的烧结砖位于两河流域公元前5000—前4500年的马德胡遗
址(Maddhur),被用来建造水渠。但此后该区域烧结砖的使用却中断
了,直到公元前3100—前2900年的乌鲁克时期才再次出现(詹姆斯?W.P.
坎贝尔《砖砌建筑的历史》)。
印度河流域中最早的烧结砖发现于卡里班干(Kalibangan)遗址,
年代可追溯至公元前3000年
(ll,StructuralClayProducts)。研究人员在印度河文明
成熟期(公元前2600—前1900年)的焦利斯坦地区考古调查发现了大
量的手工业作坊遗址,其中包括许多制作烧结砖的痕迹,说明这一时期
建筑业对烧结砖有着极大的需求,此时印度河流域中绝大多数建筑都以
砖为主要建材,一些重要的部分如卫城的表面、重要的防御城墙都使用
了烧结砖。不同等级的住宅之间也有差异,贵族、有钱人的住宅使用烧
结砖,普通住宅则采用泥质砖建造,还有一些住宅则混用了烧结砖和泥
质砖,通常是以更为坚硬且防水的烧结砖作为地基,泥质砖作为墙面。
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印度河文明的排水与蓄水系统中也使用了大量砖。这类建筑的规模
为同时代文明仅见,其结构十分复杂,有着严密的设计。通常每座房屋
都有自己的排水管道,并最终汇入主街道的主排水通道。小的管道会使
用陶水管,而大的排水通道和蓄水池则都是用烧结砖建造。除此之外,
在城市中还会有一些砖制的台柱和大量的砖砌井
(IrfanHabib,TheIndusCivilization)。
制砖技术此后仍不断进步,针对不同用途的、强度进一步提高的砖
不断出现。总的来说,早期砖的优势在于实用性和可塑性。实用性指的
是砖的制作方法简单、成本低、使用也十分便利,用砖建造的建筑也较
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为牢固,耐久度高;可塑性则指的是人们在制作与使用砖时能充分发挥
主观想象来塑造其造型,可塑性在某种程度上也增加了砖的实用性。从
新石器时期的不规则泥质砖到古典文明中成熟的模制烧结砖,早期文明
中砖的演变是一个逐渐进步的过程。通过大量建造砖砌建筑的实践,每
一个时期都有新的制砖技术产生,使用砖的方法也越来越高明,各个文
明中使用砖的传统逐渐形成,并持续影响着后世的建筑实践。
本文发布于:2023-01-04 16:12:43,感谢您对本站的认可!
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