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古羅馬的建築尺度靈感竟然來自對窈窕女性體態的模仿?

今天我們來聊一聊西方的第一建築師——威特魯威。在西方建築師眼中,他的地位相當於我們的魯班祖師。本文大約7000字,閱讀需要9分鐘。

維特魯威的生平和著作:

維特魯威是一位西元前1世紀古羅馬的御用建築師、土木工程師和軍事工程師。

他全名叫馬可·維特魯威( Marcus Vitruvius Pollio)。大約在西元前70年代,維特魯威出身在羅馬,壽及花甲,屬於當時的長壽群體。由於史料的缺失,我們對維特魯威的生活知之甚少,只能通過他本人的著作和有關文獻勾畫出其生涯的一鱗半形。由於當時羅馬已經征服了整個巴爾幹半島,大批收過良好教育的希臘人作為奴隸被帶到羅馬給羅馬貴族充當家庭教師、醫生、僕人、建築師、樂師等等。
一種可能的推測,維特魯威正是出於這樣一個富有的家庭,從而受過良好的文化和工程技術方面的教育,也熟悉古希臘語,為以後他能直接閱讀古希臘的有關文獻資料打下了基礎。青年時期,他為凱撒大帝(Gaius Julius Caesar)在非洲的羅馬軍隊服務,與凱撒的首席工程師巴爾巴斯(Lucius Cornelius Balbus)一起共事。後來他又為帝國元首蓋維斯·屋大維·奧古斯都(Gaius Octavius Augustus)繼續工作。
他的學識淵博,通曉建築、市政、機械和軍工等項技術,也鑽研過幾何學、物理學、天文學、哲學、歷史、美學、音樂等方面的知識。晚年,他以向帝國元首上書的形式用拉丁文寫成了至今被建築師奉為開山經典的著作——《建築十書》,並受到元首嘉獎。

在《建築十書》中,維特魯威最早提出了建築的三要素“實用、堅固、美觀”,並被遵循至今。用現代視角看,《建築十書》中第一書寫了建築學的一般理論和城市規劃及建築工程管理;第二書講了建築史和建造材料;第三書討論了神廟建築;第四書推導了羅馬柱的尺度;第五書記述了劇場、廣場、體育場和浴場等公共建築的方法,

包括劇場的聲學原理;第六書歸納了氣候對建築的影響和住宅的建築方法;第七書評述了建築的內部裝飾及材料;第八書講述了水利供給和建築上下水等;第九書介紹了太陽鐘和其他天文知識及應用;第十書描述了當時很多機械工程,
包括建築機械工程和軍事機械工程。這部著作不僅是是一部2000年前的建築規範手冊,還是一部以建築為中心話題,廣涉哲學、歷史、文獻學、數學、幾何學、機械學、音樂學、天文學、測量學等諸領域的古代文化百科全書。

維特魯威和他的《建築十書》對後人的影響深遠:

現代意義上的“建築師”這個詞,從詞源上說來源於希臘語,

意思是“主人”和“建造者”。維特魯威現在被大多數西方建築師推崇為第一位建築師,但更準確地說,他是第一位系統地闡述建築科學的人,也是第一位被記錄下來的羅馬建築師。維特魯威生活在羅馬共和制向帝制過渡的重要轉折期,他不但熟悉古希臘科技與歷史,也關注當時的建築與藝術走向,思想上還受到羅馬共和國中與其同時期的盧克萊修(Titus Lucretius Carus,古典唯物主義哲學家)、西塞羅(Marcus Tullius Cicero,政治家、雄辯家)和瓦羅(博學家、政治家)等人的影響,維特魯威希望維護從古希臘繼承下來的人文價值觀和建築理想,並用羅馬的精神加以改造。

在《建築十書》的內容上,維特魯威總結了古希臘、伊特魯裡亞、古羅馬早期的建築創作經驗,並結合當時的代表性建築物,用科學的態度詳細介紹了當時人們在建造房屋所關心的方方面面,描述了建築材料秩序及要素以及羅馬建築的各種類型,他對機械、水鐘、里程表、管道、城鎮規劃及公共衛生列出了針對不同情況應當採取的措施,以及為何要採取這些措施的補充說明,甚至對最原始的成本控制辦法都有涉獵。更精彩的是,維特魯威把值得贊許的哲學觀和科學觀視為建築師的先決條件:“哲學能改善他的目的;而科學能改進他的方法。這些能使建築師慷慨、溫和、正直、忠實、無貪。因為若沒有良好的信心及潔淨的雙手,便不會有真實的作品!”在他的心目中,建造與帝國相稱的建築物是一項偉大的事業,從事這一職業的建築師應是備受人們尊敬的人。他身體力行,為世人提供了理想建築師的範例。他在書中強調建築師的教育、知識的統一性、建築的意蘊、理論與實踐的關係、建築與社會倫理、人類健康與環境等問題。他的這些主張鮮明地體現了古典人文主義的傳統,其核心便是強調公民的美德與教化,重視知識、理性與規則的價值。這裡可以摘選一段話,供各位品味:在第一章建築師的培養一段中,維特魯威寫道,“建築學是一門由許多其他科學產生的科學,它有許多不同領域的學問。由這些作品構成的判斷是其他藝術作品的結果。實踐與理論是其父母。實踐是對任何一種工作的執行方式的頻繁和持續的思考。理論是這種推理的結果,它證明並解釋了所做的材料已經被轉化為最終的答案。”

在《建築十書》的形式上,維特魯威完全超越了傳統工匠手冊寫作,建立了一套成體系的建築文獻書寫新模式。在每卷書的前言中,他採用高雅雄辯的文體,高屋建瓴地闡述內容主旨或進行學術綜述;在敘述技術細節時,使用了類似於技術說明書的淺顯語言,使作坊中的工匠們也能夠輕易理解。這種寫作模式,從文藝復興時期開始由西方建築師繼承並發揚光大,影響至今。

維特魯威所著的《建築十書》成為了整個西方建築學發展的起點,惜原文不久遺失,只流傳下來抄本。

現代西方建築哲學中人本主義思想的濫觴:

對建築的使用者——人本身的關注是維特魯威做設計的前提,我們可以輕易發現這一信念就像一條紅線貫穿於他的著作中。大到為城鎮選址時要注意的風向和朝向,小到臺階的設計不至使人上臺階時感到吃力。各種功能不同的房間,其朝向要有講究,冬季餐廳和浴室傍晚時分要暖和些,所以應朝西;臥室和書房早晨需要良好的光線,所以應朝東,等等。他提醒過道和樓梯間要開窗,以防搬運重物的人在黑暗中相互碰撞;甚至還說在做餐廳地坪時要考慮到光著腳的僕人走在地板上不會受涼。由於《建築十書》面向的讀者既有羅馬貴族也有平民工匠,所以維特魯威在敘述專業知識的同時還穿插了不少生動有趣的古代人文故事,不少史料在其他文獻中已難覓蹤影。如講到城鎮選址時,他提到古人在遷徙途中,以聰明的方法來判定一個地方是否宜於居住,是否有利於健康:他們會觀察已犧牲的當地羊,看它的肝臟是否正常,如果不正常,便再殺一些羊進行檢查,因為若當地的河水草木不利於動物生長,必然也不利於人類健康。

《建築十書》指出,由於古羅馬廣場就是城市的中心,是一個城市最重要的公共場所,所以國庫、監獄和元老院都應當毗鄰廣場,但是它們的均衡的尺度要和廣場相適應。由於公共建築是市民聚集的地方,所以維特魯威強調不同類型的公共建築都要根據特有的功用來進行設計,並且相互之間要講求協調,所以大會堂、劇場、浴室、體育場等其他公共建築也應規劃在合理的位置上。如今,這些建築和佈局還能見證羅馬文明當年的繁榮。對於公共建築的建設,他總結出一套嚴密的規範和準則,並分別詳細闡述了其設計建設的科學技巧和具體要求。比如他在書中談到:“演出台的高度要做成不高於五尺,以使在演奏席上有席位的人們可以看見演員們的全身姿勢。”這是充分考慮了人的需求,體現了古典的人本主義。

神廟在當時的羅馬建築裡是非常重要的組成部分。在《建築十書》中,維特魯威也用第三書和第四書整整兩書的篇幅來討論有關神廟以及神廟柱子的內容。維特魯威早已認識到“實用、堅固、美觀”三個要素對於建築是非常重要的評判依據。前兩者對於羅馬建築家都是有比較明確標準的,那麼美觀又該如何來判定呢?古羅馬時期的建築家認為,比例是在一切建築中細部和整體服從一定的模量而產生均衡的方法。“實際上,沒有均衡或比例,就不可能有任何神廟的位置。即與姿態漂亮的人體相似,要有正確分配的肢體”(見《建築十書•第三書》)。正是基於對人體比例的認識,維特魯威強調:“如果自然構成人體,使肢體按照比例與其綜合的全部外形相對應,那麼古人似乎就有根據來規定:在完成建築時各個細部對於全部外貌應當在量度方面保持正確。” 這實際體現了古典人本主義中“以人為美”的樸素審美觀。

《建築十書》首次談到了把人體的自然比例應用到建築的丈量上,維特魯威結合了人體結構的比例規律運用數學細節具體說明了這三種最早的柱式(多立克、愛奧尼亞、科林斯)各自的所有部分的裝飾和比例。據說,最開始的多立克式柱子的尺度來源於男子的腳長和身長的比例——1/6,於是把同樣的比例搬到柱子上來,以柱身基座厚度的6倍作為包括柱頭在內的柱子的高度。這樣,多立克式柱子就在建築物上開始顯出男子身體比例的剛勁和優美。而第二種柱式,即愛奧尼亞柱式是當人們想要建築一座給女神狄安娜的神殿時,改用女子的腳長和身長的比例,並為了顯得更高一些,首次把柱基的厚度做成柱子高度的1/8。同時在柱頭上放上盤蝸飾,像“卷髮一樣從左右兩側垂下”,正面則飾以水果垂花飾。柱子上的凹槽貫穿整個柱身,像主婦長袍的皺褶一樣下垂。《建築十書》中記述了關於第三種科林斯柱式來源的一個故事:一位科林斯少女去世後,悲傷的乳母把一個裝有女孩生前寵物的籃子放在她的墳墓頂上,並在籃子上蓋上一片瓦。這個籃子碰巧放在一棵茛苕的根上。春天到來,植物發芽了,由於瓦片阻止主莖向中間生長,莖葉便向外彎曲,在邊緣形成旋渦形。當雕塑家卡利馬科斯路過時,從中獲得靈感,把發芽的茛苕葉子當作“科林斯”柱頭的範本。人們認為科林斯柱式是“對少女窈窕體態的模仿”,通過裝飾形成了更漂亮的效果。這種在尺度上以人為美的人本主義在文藝復興時期將有更大的影響,下文中將會提起。

維特魯威-共鳴缸(劇場中的擴音器).

Corinthian Order柯林斯柱式

當時羅馬先進的建築工程技術:

西元1世紀前後,羅馬已經擴張成為橫跨歐亞非、稱霸地中海的龐大帝國,而特魯威生活在羅馬共和制向帝制過渡時期。當時羅馬的生產力已經非常先進,各種建築工程技術和軍事工程技術層出不窮。《建築十書》雖然被後世看作當時的文化百科全書,但是維特魯威的初衷是寫一本建築工具書,所以其中涉及建築的內容非常非常多,限於本文篇幅,在此僅舉幾例,以饗讀者。

建築材料——合理配方、精細加工。羅馬人建築時使用木材、磚頭、灰泥、灰水泥、石塊和大理石;磚是牆壁、拱門和拱頂的常用材料,經常用作灰水泥的牆面。灰泥也為常用為牆面,它是由沙、石灰、大理石末和水組合而成,需要精細磨制,鋪上好幾層,往往厚達3英寸。因此,它才能保持形狀長達19個世紀之久,就像大圓形競技場的某些部分一樣。

模具輔助——力學計算精准、工藝水準極高。可以說羅馬人在製造及使用灰水泥的技術,除了現代,遠高於其他歷史時期的世界其他地區。羅馬人收集那不勒斯附近的特定火山灰燼,加石灰與水混合,然後加入磚、陶器、大理石及石頭的碎屑攪拌,投入木制的模具之中,等幹後去除木制模具就能得到堅若岩石的結構體。由於木制的模具可以做成很多形狀,堅硬的結構體也能做成很多形狀。用這種方法,可以製成拱形頂端沒有橫向應力的堅韌圓頂,覆蓋廣大而無支撐的空間,這樣羅馬人才能蓋起了派特農神廟及大浴場的頂部。

因材施用——用半透明質的石塊建成的寺院,把全部的通道口關閉後仍有充足的光線。

建築聲學——維特魯威被譽為建築聲學之父。在《建築十書》中,他將聲音解釋為空氣的振動活動,並寫出現今在建築聲學上最古老的論著。更進一步的是,維特魯威根據自己的理論在劇院裡使用了一種共鳴缸的技術,他稱之為“Echea”。所謂Echea,類似於現在室內聲學的低頻聲陷和共鳴箱,一般用青銅或者陶製成,安裝在劇院的室內。當Echea被正確使用後,一些Echea可以通過共振來吸收觀眾發出的雜訊,另一些Echea可以通過共鳴來放大表演者的聲音,使劇院內表演者的聲音更清晰、更豐富。維特魯威還給出推算方法,針對大小形狀不同的劇院,能推算得出需要何種Echea各多少只,以及每只Echea的安裝位置。這些建築聲學的理論和實踐,哪怕放到2000多年後的今天,仍有一定實用價值。

維特魯威-柱子比例

里程表——維特魯威開發了第一個里程表。由一個已知周長的輪子組成,每輪旋轉都會將一個小石子放入一個容器中。

土地測量——百畝法劃界。維特魯威所說的機遇兩個陰影的方法,是學者希吉努斯·格羅馬蒂庫斯給出的,他對此作了描述後,接著有給出了一種更精確的方法,使用三個陰影。利用稱作Groma(一種測量儀)的儀器,可將中央基準點擴展為網路。通過測垂線可以測出筆直的距離,並用10足長的帶鐵頭的測量杆(decempeda)進行測量。測量對角線可以檢查準確與否。地產邊界用界石和地塊之間的土溝或堤壩來標明。這種簡單的正交幾何學自然更適合於正方形區劃。測量單位是阿克圖斯(actus,合120足)兩平方阿克圖斯就是一個尤格努姆(iugerum),兩尤格努姆就是一個赫瑞迪翁(heredium),即是一塊可繼承的地產;一百赫瑞迪翁構成一個百畝(a century),這就是基本的土地劃分單位,即每邊長20阿克圖斯,或400平方阿克圖斯。這套土地測量的思路和技術,在2000多年後的今天,仍然在使用!只是測量單位從阿克圖斯換成了米,使用的測量工具更精巧一些而已。

維特魯威-土地測量與劃界(百畝法劃界)

中央地暖系統——書中描述了在建築設計方面的許多創新,以改善居民的生活條件,其中最重要的是開發了一種中央地暖系統。當時羅馬人很喜歡蒸桑拿和泡澡,很多公共浴池乃至貴族別墅裡都會專門為浴池加熱留出制熱室。維特魯威給出了明確的指示,將浴池及其他室內空間的地平抬高,並在地平下留出空間管道供制熱室產生的熱空氣在地平下流動。為使燃料效率最大化,將桑拿房設置在在熱水浴池旁邊,然後是冷水浴池。他還建議使用一種調節閥來控制熱室中的熱量,一個銅質閥瓣在一個圓形孔徑下進入屋頂,它可以由滑輪升起或降低,以調節通風。有些較大的水浴槽中還會使用如倒水式水輪之類的脫水裝置。

中央供暖

通過以上這些例子,我們可以看到在維特魯威時期的羅馬建築工程技術無論在當時還是在其後的一千多年裡都是非常先進的。甚至可以武斷的講,在當今的2018年,地球上仍然存在某些欠發達地區的建築工程技術未能達到2000多年前的羅馬帝國的水準。

千年後的繼承者們:

維特魯威去世的時間不詳,據信應當在西元前15年之後。在隨後的一千多年中,維特魯威和他的《建築十書》似乎已經湮沒在歷史的塵埃裡,再無人提及。直到1414年,在瑞士的修道院中發現了《建築十書》的手抄本。經過千年的塵封,維特魯威的《建築十書》終於等來了繼承者們。當手抄本流傳到義大利時,一批文藝復興時期的義大利學者和建築師研究了它的內容,汲取了其中知識養料,認同和接受了它的理念,並進一步發展。對後世影響比較大的有阿爾伯蒂、塞利歐、帕拉蒂奧,還有喬康多修士等人文主義者,他們建構起了西方建築學最初的理論框架。其中

阿爾伯蒂也完成了自己的著作《建築論》(又名:阿爾伯蒂建築十書)。

在文藝復興巨匠中,列奧納多·迪·皮耶羅·達·芬奇和米開朗基羅·博那羅蒂都明顯受到維特魯威論著的影響。

在《建築十書》第三書中,維特魯威寫道“ 因此,寺廟的各個部分應該相互呼應,並與整體相呼應。肚臍自然放置在人體的中心,如果一個人仰面朝天躺著,他的手和腳伸展,從肚臍到中心,一個圓圈被描述,它會碰到他的手指和腳趾。這不是一個人的圈子,人的身體是這樣被限制的,正如可以看到的,把它放在一個正方形內。從腳到頭頂測量,然後在手臂上完全伸展,我們發現後一種測量方法等於前者;所以這兩條線成直角,圍成一個正方形。” 根據這些描述,達芬奇努力繪出了完美比例的人體。這幅由鋼筆和墨水繪製的手稿,描繪了一個男人在同一位置上的“十”字型和“火”字型的姿態,並同時被分別嵌入到一個矩形和一個圓形當中。達芬奇將這幅畫命名為《維特魯威人》(Vitruvian Man)。“維特魯威人”也是達芬奇以比例最精准的男性為藍本,因此後世也常以“完美比例”來形容當中的男性。

維特魯威人

有人戲稱,整個西方建築史就是一部對維特魯威的接受史。《建築十書》經過兩千多年的凝練,啟迪了一代代的建築師和規劃師,直至今日仍然有著很強的教育意義。維特魯威在書中提出的很多理論已經成了經典,被廣泛的學習和借鑒。

可能由於年代久遠,我們幾乎找不到維特魯威本人和他學生創作建築的記載。他與其說是一個獨創性的思想家,不如說是一個建築實踐的編纂者。在獻給帝國元首的信中,維特魯威自謙道“大自然並未賦予我發展的才幹,我的面貌應年月而老醜,疾病已奪去了我的精力,因此我希望用我的知識與書籍來贏獲寵愛。”這些話至少說明兩點:第一維特魯威對於自己的知識和對建築科學的系統總結能力十分自信;第二他很清楚,如果編纂成功是能獲得社會認可和肯定的,說不定還能獲得帝國元首的嘉獎。而實際上他也確實得到了。從這個側面,我們可以推測了整個羅馬社會對於技術工作的總結是持正向引導態度的。而維特魯威具有豐富的專業知識、科學的總結方法和相當的社會地位,歷史證明了他正是最合適的人選。維特魯威的努力與羅馬社會對此的正向引導態度,也得到了回報。誰又能料到本來早已消逝在歷史長河裡的技藝和理念,竟然又被一千多年後文藝復興時的後來者發掘出來,並繼承發展至今呢?可見,科學的總結並形成書面記載,無論是對於其個人還是對於羅馬文明都具有十分重要的意義。

對比我國古代,有那麼不同風格的古建築,有的雄偉壯觀,有的風雅秀氣,有的莊嚴肅穆,有的剔透玲瓏,像一塊塊瑰寶散落在神州大地,每一座古建築都有其設計者和建造者,但是鮮有將建造心得、技藝方法記錄下來,總結成冊的。古代中國從事工程技術的人社會地位不高,文化水準也很一般,技術提升主要靠口口相傳和實踐中自行積累,所需成長時間長,等技藝比較高的時候,年紀也大了,又沒有系統總結的傳統,慢慢一些好經驗都隨著老一代工匠。退出而失傳了,殊為可惜。即便有人總結了些工藝法式,說不定被稱為奇淫技巧,礙於文化水準和社會地位也無法宣之於眾,只能假借魯班祖師之名。這樣建造技術發展緩慢也就不奇怪了。

幸好,如今我們將科技視作第一生產力,而且為了促進科技創新和積累,國家出臺了很多鼓勵政策,也希望祖國各行各業的專業技術人員多積累多總結多出成果,在各自的崗位上為中華民族的偉大復興出一份力。

政治家、雄辯家)和瓦羅(博學家、政治家)等人的影響,維特魯威希望維護從古希臘繼承下來的人文價值觀和建築理想,並用羅馬的精神加以改造。

在《建築十書》的內容上,維特魯威總結了古希臘、伊特魯裡亞、古羅馬早期的建築創作經驗,並結合當時的代表性建築物,用科學的態度詳細介紹了當時人們在建造房屋所關心的方方面面,描述了建築材料秩序及要素以及羅馬建築的各種類型,他對機械、水鐘、里程表、管道、城鎮規劃及公共衛生列出了針對不同情況應當採取的措施,以及為何要採取這些措施的補充說明,甚至對最原始的成本控制辦法都有涉獵。更精彩的是,維特魯威把值得贊許的哲學觀和科學觀視為建築師的先決條件:“哲學能改善他的目的;而科學能改進他的方法。這些能使建築師慷慨、溫和、正直、忠實、無貪。因為若沒有良好的信心及潔淨的雙手,便不會有真實的作品!”在他的心目中,建造與帝國相稱的建築物是一項偉大的事業,從事這一職業的建築師應是備受人們尊敬的人。他身體力行,為世人提供了理想建築師的範例。他在書中強調建築師的教育、知識的統一性、建築的意蘊、理論與實踐的關係、建築與社會倫理、人類健康與環境等問題。他的這些主張鮮明地體現了古典人文主義的傳統,其核心便是強調公民的美德與教化,重視知識、理性與規則的價值。這裡可以摘選一段話,供各位品味:在第一章建築師的培養一段中,維特魯威寫道,“建築學是一門由許多其他科學產生的科學,它有許多不同領域的學問。由這些作品構成的判斷是其他藝術作品的結果。實踐與理論是其父母。實踐是對任何一種工作的執行方式的頻繁和持續的思考。理論是這種推理的結果,它證明並解釋了所做的材料已經被轉化為最終的答案。”

在《建築十書》的形式上,維特魯威完全超越了傳統工匠手冊寫作,建立了一套成體系的建築文獻書寫新模式。在每卷書的前言中,他採用高雅雄辯的文體,高屋建瓴地闡述內容主旨或進行學術綜述;在敘述技術細節時,使用了類似於技術說明書的淺顯語言,使作坊中的工匠們也能夠輕易理解。這種寫作模式,從文藝復興時期開始由西方建築師繼承並發揚光大,影響至今。

維特魯威所著的《建築十書》成為了整個西方建築學發展的起點,惜原文不久遺失,只流傳下來抄本。

現代西方建築哲學中人本主義思想的濫觴:

對建築的使用者——人本身的關注是維特魯威做設計的前提,我們可以輕易發現這一信念就像一條紅線貫穿於他的著作中。大到為城鎮選址時要注意的風向和朝向,小到臺階的設計不至使人上臺階時感到吃力。各種功能不同的房間,其朝向要有講究,冬季餐廳和浴室傍晚時分要暖和些,所以應朝西;臥室和書房早晨需要良好的光線,所以應朝東,等等。他提醒過道和樓梯間要開窗,以防搬運重物的人在黑暗中相互碰撞;甚至還說在做餐廳地坪時要考慮到光著腳的僕人走在地板上不會受涼。由於《建築十書》面向的讀者既有羅馬貴族也有平民工匠,所以維特魯威在敘述專業知識的同時還穿插了不少生動有趣的古代人文故事,不少史料在其他文獻中已難覓蹤影。如講到城鎮選址時,他提到古人在遷徙途中,以聰明的方法來判定一個地方是否宜於居住,是否有利於健康:他們會觀察已犧牲的當地羊,看它的肝臟是否正常,如果不正常,便再殺一些羊進行檢查,因為若當地的河水草木不利於動物生長,必然也不利於人類健康。

《建築十書》指出,由於古羅馬廣場就是城市的中心,是一個城市最重要的公共場所,所以國庫、監獄和元老院都應當毗鄰廣場,但是它們的均衡的尺度要和廣場相適應。由於公共建築是市民聚集的地方,所以維特魯威強調不同類型的公共建築都要根據特有的功用來進行設計,並且相互之間要講求協調,所以大會堂、劇場、浴室、體育場等其他公共建築也應規劃在合理的位置上。如今,這些建築和佈局還能見證羅馬文明當年的繁榮。對於公共建築的建設,他總結出一套嚴密的規範和準則,並分別詳細闡述了其設計建設的科學技巧和具體要求。比如他在書中談到:“演出台的高度要做成不高於五尺,以使在演奏席上有席位的人們可以看見演員們的全身姿勢。”這是充分考慮了人的需求,體現了古典的人本主義。

神廟在當時的羅馬建築裡是非常重要的組成部分。在《建築十書》中,維特魯威也用第三書和第四書整整兩書的篇幅來討論有關神廟以及神廟柱子的內容。維特魯威早已認識到“實用、堅固、美觀”三個要素對於建築是非常重要的評判依據。前兩者對於羅馬建築家都是有比較明確標準的,那麼美觀又該如何來判定呢?古羅馬時期的建築家認為,比例是在一切建築中細部和整體服從一定的模量而產生均衡的方法。“實際上,沒有均衡或比例,就不可能有任何神廟的位置。即與姿態漂亮的人體相似,要有正確分配的肢體”(見《建築十書•第三書》)。正是基於對人體比例的認識,維特魯威強調:“如果自然構成人體,使肢體按照比例與其綜合的全部外形相對應,那麼古人似乎就有根據來規定:在完成建築時各個細部對於全部外貌應當在量度方面保持正確。” 這實際體現了古典人本主義中“以人為美”的樸素審美觀。

《建築十書》首次談到了把人體的自然比例應用到建築的丈量上,維特魯威結合了人體結構的比例規律運用數學細節具體說明了這三種最早的柱式(多立克、愛奧尼亞、科林斯)各自的所有部分的裝飾和比例。據說,最開始的多立克式柱子的尺度來源於男子的腳長和身長的比例——1/6,於是把同樣的比例搬到柱子上來,以柱身基座厚度的6倍作為包括柱頭在內的柱子的高度。這樣,多立克式柱子就在建築物上開始顯出男子身體比例的剛勁和優美。而第二種柱式,即愛奧尼亞柱式是當人們想要建築一座給女神狄安娜的神殿時,改用女子的腳長和身長的比例,並為了顯得更高一些,首次把柱基的厚度做成柱子高度的1/8。同時在柱頭上放上盤蝸飾,像“卷髮一樣從左右兩側垂下”,正面則飾以水果垂花飾。柱子上的凹槽貫穿整個柱身,像主婦長袍的皺褶一樣下垂。《建築十書》中記述了關於第三種科林斯柱式來源的一個故事:一位科林斯少女去世後,悲傷的乳母把一個裝有女孩生前寵物的籃子放在她的墳墓頂上,並在籃子上蓋上一片瓦。這個籃子碰巧放在一棵茛苕的根上。春天到來,植物發芽了,由於瓦片阻止主莖向中間生長,莖葉便向外彎曲,在邊緣形成旋渦形。當雕塑家卡利馬科斯路過時,從中獲得靈感,把發芽的茛苕葉子當作“科林斯”柱頭的範本。人們認為科林斯柱式是“對少女窈窕體態的模仿”,通過裝飾形成了更漂亮的效果。這種在尺度上以人為美的人本主義在文藝復興時期將有更大的影響,下文中將會提起。

維特魯威-共鳴缸(劇場中的擴音器).

Corinthian Order柯林斯柱式

當時羅馬先進的建築工程技術:

西元1世紀前後,羅馬已經擴張成為橫跨歐亞非、稱霸地中海的龐大帝國,而特魯威生活在羅馬共和制向帝制過渡時期。當時羅馬的生產力已經非常先進,各種建築工程技術和軍事工程技術層出不窮。《建築十書》雖然被後世看作當時的文化百科全書,但是維特魯威的初衷是寫一本建築工具書,所以其中涉及建築的內容非常非常多,限於本文篇幅,在此僅舉幾例,以饗讀者。

建築材料——合理配方、精細加工。羅馬人建築時使用木材、磚頭、灰泥、灰水泥、石塊和大理石;磚是牆壁、拱門和拱頂的常用材料,經常用作灰水泥的牆面。灰泥也為常用為牆面,它是由沙、石灰、大理石末和水組合而成,需要精細磨制,鋪上好幾層,往往厚達3英寸。因此,它才能保持形狀長達19個世紀之久,就像大圓形競技場的某些部分一樣。

模具輔助——力學計算精准、工藝水準極高。可以說羅馬人在製造及使用灰水泥的技術,除了現代,遠高於其他歷史時期的世界其他地區。羅馬人收集那不勒斯附近的特定火山灰燼,加石灰與水混合,然後加入磚、陶器、大理石及石頭的碎屑攪拌,投入木制的模具之中,等幹後去除木制模具就能得到堅若岩石的結構體。由於木制的模具可以做成很多形狀,堅硬的結構體也能做成很多形狀。用這種方法,可以製成拱形頂端沒有橫向應力的堅韌圓頂,覆蓋廣大而無支撐的空間,這樣羅馬人才能蓋起了派特農神廟及大浴場的頂部。

因材施用——用半透明質的石塊建成的寺院,把全部的通道口關閉後仍有充足的光線。

建築聲學——維特魯威被譽為建築聲學之父。在《建築十書》中,他將聲音解釋為空氣的振動活動,並寫出現今在建築聲學上最古老的論著。更進一步的是,維特魯威根據自己的理論在劇院裡使用了一種共鳴缸的技術,他稱之為“Echea”。所謂Echea,類似於現在室內聲學的低頻聲陷和共鳴箱,一般用青銅或者陶製成,安裝在劇院的室內。當Echea被正確使用後,一些Echea可以通過共振來吸收觀眾發出的雜訊,另一些Echea可以通過共鳴來放大表演者的聲音,使劇院內表演者的聲音更清晰、更豐富。維特魯威還給出推算方法,針對大小形狀不同的劇院,能推算得出需要何種Echea各多少只,以及每只Echea的安裝位置。這些建築聲學的理論和實踐,哪怕放到2000多年後的今天,仍有一定實用價值。

維特魯威-柱子比例

里程表——維特魯威開發了第一個里程表。由一個已知周長的輪子組成,每輪旋轉都會將一個小石子放入一個容器中。

土地測量——百畝法劃界。維特魯威所說的機遇兩個陰影的方法,是學者希吉努斯·格羅馬蒂庫斯給出的,他對此作了描述後,接著有給出了一種更精確的方法,使用三個陰影。利用稱作Groma(一種測量儀)的儀器,可將中央基準點擴展為網路。通過測垂線可以測出筆直的距離,並用10足長的帶鐵頭的測量杆(decempeda)進行測量。測量對角線可以檢查準確與否。地產邊界用界石和地塊之間的土溝或堤壩來標明。這種簡單的正交幾何學自然更適合於正方形區劃。測量單位是阿克圖斯(actus,合120足)兩平方阿克圖斯就是一個尤格努姆(iugerum),兩尤格努姆就是一個赫瑞迪翁(heredium),即是一塊可繼承的地產;一百赫瑞迪翁構成一個百畝(a century),這就是基本的土地劃分單位,即每邊長20阿克圖斯,或400平方阿克圖斯。這套土地測量的思路和技術,在2000多年後的今天,仍然在使用!只是測量單位從阿克圖斯換成了米,使用的測量工具更精巧一些而已。

維特魯威-土地測量與劃界(百畝法劃界)

中央地暖系統——書中描述了在建築設計方面的許多創新,以改善居民的生活條件,其中最重要的是開發了一種中央地暖系統。當時羅馬人很喜歡蒸桑拿和泡澡,很多公共浴池乃至貴族別墅裡都會專門為浴池加熱留出制熱室。維特魯威給出了明確的指示,將浴池及其他室內空間的地平抬高,並在地平下留出空間管道供制熱室產生的熱空氣在地平下流動。為使燃料效率最大化,將桑拿房設置在在熱水浴池旁邊,然後是冷水浴池。他還建議使用一種調節閥來控制熱室中的熱量,一個銅質閥瓣在一個圓形孔徑下進入屋頂,它可以由滑輪升起或降低,以調節通風。有些較大的水浴槽中還會使用如倒水式水輪之類的脫水裝置。

中央供暖

通過以上這些例子,我們可以看到在維特魯威時期的羅馬建築工程技術無論在當時還是在其後的一千多年裡都是非常先進的。甚至可以武斷的講,在當今的2018年,地球上仍然存在某些欠發達地區的建築工程技術未能達到2000多年前的羅馬帝國的水準。

千年後的繼承者們:

維特魯威去世的時間不詳,據信應當在西元前15年之後。在隨後的一千多年中,維特魯威和他的《建築十書》似乎已經湮沒在歷史的塵埃裡,再無人提及。直到1414年,在瑞士的修道院中發現了《建築十書》的手抄本。經過千年的塵封,維特魯威的《建築十書》終於等來了繼承者們。當手抄本流傳到義大利時,一批文藝復興時期的義大利學者和建築師研究了它的內容,汲取了其中知識養料,認同和接受了它的理念,並進一步發展。對後世影響比較大的有阿爾伯蒂、塞利歐、帕拉蒂奧,還有喬康多修士等人文主義者,他們建構起了西方建築學最初的理論框架。其中

阿爾伯蒂也完成了自己的著作《建築論》(又名:阿爾伯蒂建築十書)。

在文藝復興巨匠中,列奧納多·迪·皮耶羅·達·芬奇和米開朗基羅·博那羅蒂都明顯受到維特魯威論著的影響。

在《建築十書》第三書中,維特魯威寫道“ 因此,寺廟的各個部分應該相互呼應,並與整體相呼應。肚臍自然放置在人體的中心,如果一個人仰面朝天躺著,他的手和腳伸展,從肚臍到中心,一個圓圈被描述,它會碰到他的手指和腳趾。這不是一個人的圈子,人的身體是這樣被限制的,正如可以看到的,把它放在一個正方形內。從腳到頭頂測量,然後在手臂上完全伸展,我們發現後一種測量方法等於前者;所以這兩條線成直角,圍成一個正方形。” 根據這些描述,達芬奇努力繪出了完美比例的人體。這幅由鋼筆和墨水繪製的手稿,描繪了一個男人在同一位置上的“十”字型和“火”字型的姿態,並同時被分別嵌入到一個矩形和一個圓形當中。達芬奇將這幅畫命名為《維特魯威人》(Vitruvian Man)。“維特魯威人”也是達芬奇以比例最精准的男性為藍本,因此後世也常以“完美比例”來形容當中的男性。

維特魯威人

有人戲稱,整個西方建築史就是一部對維特魯威的接受史。《建築十書》經過兩千多年的凝練,啟迪了一代代的建築師和規劃師,直至今日仍然有著很強的教育意義。維特魯威在書中提出的很多理論已經成了經典,被廣泛的學習和借鑒。

可能由於年代久遠,我們幾乎找不到維特魯威本人和他學生創作建築的記載。他與其說是一個獨創性的思想家,不如說是一個建築實踐的編纂者。在獻給帝國元首的信中,維特魯威自謙道“大自然並未賦予我發展的才幹,我的面貌應年月而老醜,疾病已奪去了我的精力,因此我希望用我的知識與書籍來贏獲寵愛。”這些話至少說明兩點:第一維特魯威對於自己的知識和對建築科學的系統總結能力十分自信;第二他很清楚,如果編纂成功是能獲得社會認可和肯定的,說不定還能獲得帝國元首的嘉獎。而實際上他也確實得到了。從這個側面,我們可以推測了整個羅馬社會對於技術工作的總結是持正向引導態度的。而維特魯威具有豐富的專業知識、科學的總結方法和相當的社會地位,歷史證明了他正是最合適的人選。維特魯威的努力與羅馬社會對此的正向引導態度,也得到了回報。誰又能料到本來早已消逝在歷史長河裡的技藝和理念,竟然又被一千多年後文藝復興時的後來者發掘出來,並繼承發展至今呢?可見,科學的總結並形成書面記載,無論是對於其個人還是對於羅馬文明都具有十分重要的意義。

對比我國古代,有那麼不同風格的古建築,有的雄偉壯觀,有的風雅秀氣,有的莊嚴肅穆,有的剔透玲瓏,像一塊塊瑰寶散落在神州大地,每一座古建築都有其設計者和建造者,但是鮮有將建造心得、技藝方法記錄下來,總結成冊的。古代中國從事工程技術的人社會地位不高,文化水準也很一般,技術提升主要靠口口相傳和實踐中自行積累,所需成長時間長,等技藝比較高的時候,年紀也大了,又沒有系統總結的傳統,慢慢一些好經驗都隨著老一代工匠。退出而失傳了,殊為可惜。即便有人總結了些工藝法式,說不定被稱為奇淫技巧,礙於文化水準和社會地位也無法宣之於眾,只能假借魯班祖師之名。這樣建造技術發展緩慢也就不奇怪了。

幸好,如今我們將科技視作第一生產力,而且為了促進科技創新和積累,國家出臺了很多鼓勵政策,也希望祖國各行各業的專業技術人員多積累多總結多出成果,在各自的崗位上為中華民族的偉大復興出一份力。