今年國(guó)慶假期，我有幸前往珠海市香洲區(qū)的圓明新園參與了主題研學(xué)旅行活動(dòng)。圓明新園是以北京圓明園為原型，按原來大小比例精選了圓明園十八景修建而成的人工景觀。這里有仿制的古長(zhǎng)城，有模仿歐洲巴洛克風(fēng)格的西洋樓群，有勒諾特風(fēng)格的歐式庭院，還有富有濃厚滿清文化清雅別致的亭臺(tái)樓閣，可謂是集合了中西方優(yōu)秀造園技藝，融合了中西方多元文化為一體。在研學(xué)過程之中，我國(guó)的古典建筑深深地吸引了我的注意，我對(duì)這些建筑的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了極大的好奇心，想一探究竟。根據(jù)導(dǎo)師的講解以及我查閱的資料，梳理出了其中主要的建筑原理及構(gòu)造。

榫卯原理

榫卯結(jié)構(gòu)即是“榫”與“卯”兩個(gè)部分的結(jié)合，構(gòu)造上突出的部分被稱為榫，凹進(jìn)的部分被稱為卯。它們通過控制各組木質(zhì)建材的高低長(zhǎng)短，在不使用釘子的條件下來限制木質(zhì)建材向各個(gè)方向的移動(dòng)。凸出的榫頭和凹進(jìn)去的卯眼通過凹凸扣合，便緊緊咬合在一起。利用榫卯結(jié)構(gòu)建造的建筑，結(jié)構(gòu)都更加穩(wěn)定且不易晃動(dòng)。據(jù)我所見，圓明新園中的中式建筑都無一例外的有這一結(jié)構(gòu)。

在生活中還有很多這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，下面我以半葉梅花凳為例，來分析榫卯結(jié)構(gòu)的原理。半葉梅花凳得名于其凳面梅花葉瓣的形狀，它的三根腿柱用明榫相接，從上到下由細(xì)變粗。三角形的腿柱相對(duì)于其他形狀，可以降低重心，從而大大地提高了凳子的穩(wěn)定性。有趣之處在于連接腿部的三根橫杖，每根橫杖端頭跟腿柱做明榫相交，而端尾跟另一跟橫杖2/3處做明榫相交，三根橫杖環(huán)環(huán)相套，在腿部重心形成三角形支點(diǎn)，這種設(shè)計(jì)不僅視覺上給人以美觀大方感，也很符合力學(xué)的原理，讓凳子結(jié)實(shí)牢固。此外，等邊三角形這一結(jié)構(gòu)提高了其穩(wěn)定性，凳子在受到壓力時(shí)會(huì)均勻地將力從腿柱分散到橫杖上，然后橫杖對(duì)腿柱又起到反作用力，很好地起到分散力量的作用，這便是榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)生活中最貼切的體現(xiàn)。

斗栱構(gòu)造

在圓明新園研學(xué)的過程中，我觀察到房屋頂部有著“斗拱結(jié)構(gòu)”，斗拱是古建筑中柱與屋頂間之過渡部份。在橫著的木梁上加的一層層探出成弓形的承重結(jié)構(gòu)叫拱，拱與拱之間墊的方形木塊叫斗，合稱“斗拱”。這一構(gòu)造主要的作用是承受上面支出的屋檐的重量，并將其重量或直接集中到下面的柱上，或間接的先將力量轉(zhuǎn)至額枋（上面的橫梁）上，然后再轉(zhuǎn)到下面的柱上。在這一構(gòu)造中，斗和拱的咬合，斗拱和枋（橫梁）以及檐檁（用于架跨在房梁上起托住椽子或屋面板作用的小梁）的咬合，本質(zhì)上都可以說是榫卯結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)?？偟膩碇v，榫卯結(jié)構(gòu)是一種重要的連接方式，而斗拱是榫卯交錯(cuò)結(jié)構(gòu)而成的的承重構(gòu)件。這些原理及構(gòu)造，在我國(guó)古代木結(jié)構(gòu)建筑以及傳統(tǒng)家具中的重要地位是不言而喻的。

通過查閱資料，我了解到，漢代的斗栱只有一半，宋元斗栱更像是以櫨斗（櫨斗位于斗栱的最下層，是重量集中處最大的斗）為中心的天平秤，懸挑的斗栱就相當(dāng)于力臂，平衡著以斗栱中縫為中軸線的內(nèi)外屋頂?shù)膲毫?。工匠們聰明地通過調(diào)整中軸線內(nèi)部的力臂，使原本的等力力杠桿（天平）變成一個(gè)省力杠桿。如下圖：

以現(xiàn)代人的科學(xué)眼光看上圖的原理并不難，但是古代先輩在知識(shí)匱乏的情況下，能夠在生活和生產(chǎn)中總結(jié)出這些原理并加以應(yīng)用，可以說是非常難得的，這也讓我看到了我們古代科技?xì)v史中的閃光之處，作為一名中國(guó)人理應(yīng)具備文化自信。

還有很多關(guān)于榫卯原理和斗拱構(gòu)造的知識(shí)值得我進(jìn)一步研究，作為一名中學(xué)生，我為能夠看到我國(guó)建筑史上的這一璀璨明珠感到十分幸運(yùn)！我不禁思考起河姆渡先輩們?yōu)榱松?，是如何想方設(shè)法地造出榫卯這一偉大成就的。而現(xiàn)在的我們，更加要學(xué)會(huì)從生活中總結(jié)智慧，為建設(shè)更宏偉的建筑發(fā)憤圖強(qiáng)，敢為人先，積極進(jìn)取，追求卓越！