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铁骨
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相约“榫卯的魅力”,看一场穿越千年的科技展

图文:铁骨

导语:本周,学姐要给大家介绍一个新展览。这个展览,可以说是一个特别“美”的展览,虽然是一个科技展,但却毫无钢铁机械的冰冷感,或许是运用了大量木结构的原因,倒显出十足的古典美。观展过程中,人不禁慢慢安静下来,思绪也随着一件件精美的展品穿越回几千年前,想象着在如此慢节奏的古代社会,这样神奇的智慧是如何春风化细雨般飞入寻常百姓家。7000年前的故事,你想听吗?

序厅LED鲁班锁

该展览名为“榫卯的魅力”(榫卯读sǔn mǎo),是中国科学技术馆筹办的中国古代科技系列专题展之一。展览以榫卯为主题,通过模型还原、互动体验、增强现实等多种形式,充分还原榫卯作为一种机构精巧的机械结构是如何产生、传承、发展以及在古今不同领域中应用的。

展览位于中国科技馆东大厅北侧的“短期展厅”

观展之前,我们先简单了解一下榫卯:榫卯是中国古代建筑、家具及其它器械的主要结构方式,是在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式。凸出部分叫榫;凹进部分叫卯,其优点是加固物件时不用使用钉子,只利用其本身的结构特性就能达到稳定牢固的效果。小孩子常玩的鲁班锁就运用了榫卯这种结构。

三根型鲁班锁

“榫卯的魅力”位于中国科技馆短期展厅,于11月1日正式对外开放。展览共展出约38件(套)展品,分为五个部分。

进入展厅,我们来到了展览的第一部分——“七千年前的发明”,主要展示榫卯的发明与起源,讲述榫卯悠久的历史故事。先Po一张老祖宗留下的木榫卯镇楼:

浙江河姆渡遗址出土的榫卯木构件,距今约7000年

中国的榫卯结构起源于新石器时代,7000年前的河姆渡先民已经开始使用榫卯来建造房屋了,也就是我们熟知的“干栏式建筑”。

干栏式建筑展项

由于“榫”和“卯”分别对应“凸”和“凹”,这就必然需要使用一定的工具来打磨出此种结构,因此榫卯的出现得益于穿孔技术的发明和石器制造技术的发展。在此之前,想要把两块木头连接在一起,人们只能选择绑扎的办法。

不只在中国,世界其他地区也曾发现过榫卯的踪迹,下图为在德国出土的新石器时期的木构水井榫卯构造示意图。看来,榫卯这种精巧的结构设计,世界人民都爱不释手呢!

从古至今,榫卯在民生领域最突出的贡献大概就是在建筑方面的应用了。那么,一起来看看“古代建筑的智慧”展区吧,这一展区主要展示了榫卯在中国古代建筑中的应用及功能,敞亮的展厅一字排列着古代各式典型建筑,佛光寺大殿、独乐寺观音阁、晋祠圣母殿、永乐宫三清殿、雍和宫牌楼、应县木塔……

 

 

这些各朝各代建筑艺术的巅峰之作不仅规模宏伟,造型典雅,而且其中大部分建筑都经受住了天灾的考验,为后人留下了“质量过硬”的艺术瑰宝。以“独乐寺观音阁”为例,这是中国现存最早的木结构楼阁式建筑,一千多年来经历了28次地震,却仍安然无恙,挺立至今。而这,多亏了置于阁中的“榫卯结构”,它所发挥的减震作用,减少了地震对房屋建筑的破坏力。

独乐寺观音阁模型

那么,卯榫结构究竟藏着怎样的秘密,令“墙倒屋不塌”的美好设想成为现实?这件展品也许会给你一些启发。

我们看到,大力晃动地基部位,房屋的墙面很快就会由于震动而倒塌,但由榫卯结构支撑起的屋梁和柱子却始终没有坍塌。这是因为榫和卯相接的部位不是完全密实的,而木材本身也有一定的弹性,使得建筑的各节点都有一定的伸缩余地。因此,在地震中,每一个榫接点就化身为一个弹簧,消除掉一部分地震波的能量,地震对整个建筑的破坏力就会在一定程度上被减轻。在强烈的地震中,尽管木构架会发生大幅度的摇晃,并有一定变形,但只要木构架不折榫、不拔榫,就会“晃而不散,摇而不倒”。即使墙体被震倒,也不会影响整个木构架的安全。当地震波消失后,整个构架仍能恢复原状。

是不是很神奇?快来展览现场亲自体验一下吧!

继续前进,我们会看到各式各样的传统家具,这就是“中式家具的灵魂”展区,在这里我们会发觉平日里司空见惯高频使用的家具并不普通,个个都蕴藏着几千年的科技智慧呢。

看这把被拆得四分五裂的官帽椅,就像看到了众多“卯榫”们为了成就一把稳固坚韧的椅子,整装待发各赴其职呢!

官帽椅展项

中国传统家具几乎都会用到经典的榫卯结构,当多个榫卯组合在一起时,一件完整、稳固、精巧的家具就会散发出一种浑然天成的功能美学的智慧。

当榫卯们巧妙地“拥抱”彼此时,一把精致的“官帽椅”就展现在我们面前了。

为了方便观众观察家具内部的榫卯结构,策展人员贴心地将部分木结构替换成了透明的亚克力材料,这样就可以直观清晰地看到隐藏于古典家具之内的榫卯结构了,下图这件展品,你找到“榫卯”的藏身之处了吗?

仿明式有束腰罗锅枨方凳展项

不过,榫卯并不是单一样式,它包含了多种类型,木工会根据家具的不同部位采用不同榫卯结构。比如我们常见的燕尾榫:

夹头榫:

抱肩榫:

这些常见的榫卯结构在此展览中均有拼装体验模型,喜欢实操的观众可以在这里过把手工瘾了。

多种榫卯结构介绍及互动体验区

除了在建筑和家具方面发挥着重要作用,榫卯在船舶、木车、造桥、青铜器、矿井等古代生产生活的各个领域也占有一席之地。在“形形色色的榫卯”展区中,我们会看到蕴含着榫卯智慧的车轮、桥梁、青铜器;打破固有“木结构”认知,看到不一样的“铁锭榫”……

(注:1.元代出土的铁锭榫,用于固定石板。2.古代桥梁多将木构件相互穿插别压并在节点处绑扎而形成编木结构,在一定范围内,受压越重越稳固。3.西周父庚觯(觯,读zhi),青铜铸造过程中也使用榫卯进行拼接定位。4.车轮爆炸模型,车轮各个部位的衔接均采用榫卯结构。)

经得起时间的检验和岁月的敲打才是真正的经典,榫卯虽然是古代劳动人民的智慧结晶,却也在历史的长河中不断发展演变,超越创新。“现代榫卯的演变”展区让我们看到不一样的榫卯,在这里我们会看到榫卯在现代建筑、家具、艺术等领域的应用,深切感受榫卯历久弥新的智慧魅力。

上图是按照1:24的比例制作的2015年米兰世博会中国馆模型,该馆采用胶合木为主材,以中国传统抬梁式梁架结构为灵感设计而成,在胶合木节点中暗置了钢结构节点,由传统的“木榫木卯”变成了“刚榫木卯”,有效强化了结构强度,实现了卯榫技术在现代建筑中的创新性应用。

实体建筑看起来是不是更加惊艳?

作为一名科技馆人,忍不住安利一波中科馆“独家榫卯”。不知常来中国科技馆游玩的小伙伴看到下图是否感到眼熟?

是的,这个如积木般拼插咬合的“鲁班锁”就是中国科技馆呀!来馆参观的小伙伴们有没有感受到头顶闪耀着的“智慧之光”呢?常来科技馆,鲁班老爷爷为你点亮科学之路。

到此,7000年的故事已经讲完了,但展览还没有结束,因为在展览出口处还有小朋友们最喜欢的“动手做”区域,本次展览精心策划了木工技艺体验活动,包含传统木工体验和现代木工体验。在这里,小朋友们可以亲手制作一双属于自己的筷子,和同学们一起体验锯、刨、凿等传统木工工具和台钻、砂轮机、车床等现代化加工设备。现场预约即可哦!更多活动详情请查看【活动】“榫卯的魅力” 木工技艺体验活动。

这部展览是中国科技馆人的又一良心之作,学姐在此强烈安利,感兴趣的小伙伴一定不要错过啦。

更多内容请查看:榫卯:优雅的结构力学

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  “把不懂的知识做成子弹打到你的脑袋里好不好呀?”
  铁骨学姐,长相甜美却很有气势的双枪美少女。
  当然,手枪里装的是用知识做成的子弹,安全无害哦!

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