中西方建筑模数制度差异

摘 要：对模数制度的研究一直是中西方建筑历史研究中的重要问题,通过对中西方模数制度概念的分析,对比中西方模数制度的内容构成方面的差异,同时对它们的内涵进行了具体的阐释和说明,以此促进对中西方建筑营造技术的认识和研究.

关 键 词：模数制度；概念差异；中西方

中图分类号：TU11

文献标识码：A

文章编号：1008-0422（2013）07-0075-02

1.前言

在中西方传统建筑中,模数制度都被认为是营造技术的重要内容,尤其中国古代木构建筑模数制度与建筑营造观念和思维、营造制度和营造技术及建筑项目的组织管理都有密切的联系.随着建筑史研究的进步与发展,对于模数和模数制度的认识和研究也不断扩展,至今已有多项研究课题针对模数和模数制度的概念进行分析和阐释,从不同角度拓展和扩充了模数制度的概念分析与研究.

2.西方建筑模数制度

对模数的概念,西方普遍认可的观点是：建筑中调节尺寸、比例和结构关系而采用的一种尺寸单位.通常被用作度量单位,基于某种柱式或整栋建筑比例的计量单位,多数将柱子的直径或半径当作计量单位或模数.而西方建筑中所使用的“模数”概念,起源于古希腊.古希腊人将模数作为统一构件尺度的最小基本单位,这点在古希腊和古罗马建筑中已经有明确的体现：模数是各类柱式最重要的控制尺寸,使得各柱式的柱础、柱身、柱头和檐部尺寸之间相互协调.如果将五种柱式和它们的所有要素联系起来,能够从塔斯干柱式到混合柱式形成高度递增的序列关系（见图1）.

公元1世纪的罗马工程师维特鲁威（MarcusVitruviusPollio）认为建筑模数是“一座建筑物的整体及细部的构成比例的结果.这些比例是基于量之上的,模数是从结构自身中发掘出来的”.虽然并未对模数概念做出准确的说明,但是提出了模数、细部、柱式、柱径、比例、均衡等关系,认为建筑物整体和细部之间比例的均衡是建立在此模数关系的基础上,在分辨柱式时,与其它构件形状相比比例关系更加重要.文艺复兴时期,随着对新建筑理论的定义和实践,传统建筑理论中引进由伽利略和笛卡尔所开创的新科学思想.新科学的目标是依据几何学和量化性质理解世界,并用数学语言描绘自然现象和各种要素之间的关系.在新科学思想的影响下,各种科学现象已经不仅仅被当作可以观察的东西,而是首先将其看作是能够通过数学来清晰构思的事物.在此基础之上,对于建筑理论的研究注重科学性、技术性和实用性,古典柱式的规则被表述的更加精确和易于记忆.十七世纪的法国建筑师夏尔-佩罗（CharelesPerrault）在他的《古今之比较》关于建筑学的章节中明确指出,比例关系在整个历史过程中一直在修改.另一位法国建筑师克洛德-佩罗（ClaudePerrault）则和维特鲁威一样相信比例关系对于区分柱式的意义要比“决定它们特点的各部分形状”更加重要.同样重视比例关系的还有十八世纪法国建筑师弗朗索瓦-布隆代尔（FrancoisBlondel）,他用科学方法来证实比例关系体系的存在和重要性,并认为“建筑学作为数学的一部分,具有稳定持久的原理,通过学习和思索,就有可能推导出无限的结果和对建造有用的规则”.在建筑实际尺寸的成功决策中已经包含了理想比例关系的增减,并且详细论述视觉校正的问题,用著名建筑作为证据,强调校正尺寸使其在上显得比例正确的必要性.

具有现代意义的模数制度的发展,是伴随建筑领域的现代主义的发展进行的：1920年美国人A·F·比米斯首次提出利用模数坐标网格和基本模数值未预置建筑构件；第二次世界大战期间,德国人E·诺伊费特（ErnstNeufert）提出著名的“八分制”,瑞典人贝里瓦尔提出综合性模数网络和以10cm为基本模数值的模数理论；第二次世界大战后,工业化体系蓬勃兴起,建筑模数受到重视,至60年代,建筑模数已经形成三种理论：比米斯模数,勒-柯布西耶（LeCorbusier）模数,雷纳级数.这些理论对现代建筑模数数列中的叠加原则、倍数原理、优选尺寸等都起过作用；70年代起,国际标准化组织房屋建筑技术委员会陆续公布了有关建筑模数的一系列规定,使得建筑模数制度成为国际标准化范围内的一种质量标准.

从西方古典建筑到现代建筑,西方建筑中对模数制度和模数关系的应用产生很多的变化,但是比例关系始终是西方模数制度的核心内容.西方模数制度也是将设定模数单位作为模数制度的基础,通过对不同构件与模数单位之间的尺度和比例关系的控制,达到掌握建筑物整体尺寸关系的目的.

3.模数制度内容分析

在中国古代木构建筑中,模数制度被认为是对基本模数尺度构成现象进行的制度层面的总结.由此“模数制度”可以简单的理解为尺寸单位的使用规则.如果深入探究“制度”含义中关于社会结构的内容,会发现“模数制度”的产生有深刻的社会因素,它是一个以建筑尺寸和比例关系表达社会等级秩序的复杂规则.通过模数制度的规定能够有效控制建筑实体基本单位和比例尺寸,从而表达社会等级制度的差异,维护阶级社会的等级秩序.

由于模数制度的内容复杂性,在研究模数制度的过程中将模数制度的内容构成划分为三方面的内容：模数单位、等级关系和尺度关系.其中：模数单位是模数制度中基本度量单位的数量规则,既是尺寸协调中的增值单位,同时也是尺度设计的基本单位,以数量的形式表示单体或构件之间的比例,并通过所对应的尺寸将比例转化为具体的数值；等级关系是模数制度中基本单位应用范围的控制性规则,以建筑使用对象和使用目的为依据,通过对模数单位和尺度关系的使用范围的控制,限定建筑的规模和型制；尺度关系是模数制度中构件尺寸的比例规则,包括比例关系和尺寸关系两方面内容,比例关系是指单体与单体或单体中各部分之间尺寸大小的相对关系,尺寸关系是指单体中各构件的具体尺寸关系,确定尺寸关系的目的在于确定构件的尺寸大小,以形成与模数相关的比例构成.由此,可将模数制度解释为：在建筑单体的尺度设计中对比例和尺寸关系的规定.在中国古代木构建筑的模数制度中,模数单位、等级关系和尺度关系逐渐完善并发展为相对独立的模数单位制度、数量级差制度和尺度控制制度.材分模数制度和斗口模数制度中,这三部分内容均已形成,并且相互作用共同构成完备的模数制度体系.对模数制度进行内容构成的基本划分,能够将复杂的模数制度分解为相对独立的各组成部分,从而将综合性的模数制度的分析分解为模数单位制度分析、数量级差制度分析和尺度控制制度分析.

4.中西方模数制度差异

中西方建筑营造中都有比较成熟的模数思想,并且对模数和模数制度的使用范围和使用方法都进行了系统性的规定,但是对比两者内容,能够发现中西方模数制度之间的差异,反映出其文化本质上的区别.以下将从几个方面对中西方模数制度的差异进行说明.

首先是模数单位制度的区别,中西方模数的基本单位都是小尺寸的衡量单位,两种模数体系都选择建筑中一个最基本的构件的尺寸作为建筑的最小模数单位.西方建筑模数制度中通常以柱式直径为基本单位,中国木构建筑模数制度中则是以斗拱部件的尺寸为基本单位.但是深入分析建筑模数与比例的关系时会发现,西方的模数单位试图在人体、几何形体和数字之间找到某种联系.这种人形的图解在维特鲁威、阿尔伯蒂（L.B.LeonBattistaAlberti）、菲拉雷特、维尼奥拉（GiaoBarozzidaVignola）甚至勒-柯布西耶（LeCorbusier）等建筑师、建筑理论家有关模数讨论都曾出现.在此思想的影响之下,《建筑十书》中确立以下部柱径为模数,将多立克柱式的柱高检测定为与男性身体比例相应的6倍柱径,同时将爱奥尼柱式的柱高设定为与女性身体比例相近的8倍柱径.与此不同,中国模数制度的基本单位,始终体现十分清晰的营造概念.材分制和斗口制的模数单位的基本尺寸的取值,更倾向于木材性能的经验性取值,是经过工匠多年摸索得到的适合木材性能和房屋建筑的尺度.相比之下,中国木构建筑的模数单位更加重视材料本身的性能和建筑营造的需要,而不是刻意追求人体比例或数字美学.

其次是等级制度方面的差异,中西方建筑中都存在不同等级的建筑模数未确定不同规格建筑中的柱子、梁和屋面的尺度及建筑高度,但是这种等级制度的表达却存在明显的差异.西方模数制度中不同等级的模数单位所表达的是不同类型的建筑,是以不同柱式来确定不同的建筑造型和基本比例,与社会地位及身份等级之间并没有直接的联系.但是中国古代木构建筑的模数制度中等级制度则是在社会等级制度的基础上形成的,通过对模数制度中单位的分等规定建筑型制、规模与使用者的社会地位之间的关系,将建筑营造与社会秩序联系起来,赋予建筑独特的社会性和文化内涵.

最后是尺度控制制度方面的差异,虽然中西方建筑都是用模数单位来控制建筑各个部分的尺度比例关系,但是其目的却存在差异.西方建筑以柱径为基本单位控制建筑比例,目的在于调节建筑物各部分间的结构、尺寸和比例关系,使建筑物达到秩序、比例、均衡、得体的标准,这几项标准的提出都是为了实现对建筑美学的塑造,对美的关注远远超过对经济问题的重视.中国古代木构建筑模数制度规定对建筑等级、质量高低进行分类,可以根据房屋等第的高低、分类和规模来选用适当的模数,目的就是为了合理控制工料,把构件定额按工种分类使任何工程项目都能够查到所需定额的总量,为估算工料提供有代表性的构件和尺寸样式,显示出经济、适用、便于施工的模数制度制定目的.

由此可见,中西方模数制度反映出东西方建筑文化之间的差异.虽然两者都是以主要构件的尺寸作为基本模数控制建筑整个和各个构件之间的比例关系,但是在单位制度、等级制度和尺度控制制度确立的标准、目的和意义方面却存在明显的不同,而这种不同与两者明显相区别的文化背景密切相关.正是在两种看似相同实则不同的模数制度控制下,西方建筑表现出与中国建筑不同的感受,模数制度和社会文化背景之间的关系,使社会文化背景成为模数制度研究中不可忽视的一项重要内容.