故宮耐得十級地震測試 誇世建築祕訣藏在何處？
北京故宮紫禁城被列入世界文化遺產，故宮不僅是世上現存最大的木建築群，而且擁有一項誇世的建築成就，到底是什麼呢？
北京位處地震活躍帶附近， 紫禁城自從明朝永樂十八年（西元1420年）落成以來，經歷過1679年北京平谷8.0級地震、1976年唐山7.8級大地震，還有大大小小二百多次地震的震盪，依然屹立不倒，故宮的「建築祕笈」為何呢？這不僅讓一般人好奇，還吸引了當今專業人士的測試探索，結果如何呢？
以下我們先來提一下這個故宮避震能力的實測，接著再來談其中關鍵的建築技術。
2017年9月5日 · 英國電視台「第四頻道」（Channel 4）播放《紫禁城的祕密（2017）》（Secrets of China’s Forbidden City），這部紀錄片。這個「祕密」直指紫禁城在地震中的避震能力。此節目製作組，在做故宮建築抗震測試前，已經做過一些歐洲古代知名建築的模型抗震測試，結果是那些石塊結構的建築模型在強震中都以坍塌告終。那麼中國傳統木建築的抗震會比石頭還強嗎？
為了能符合試驗場地的條件限制（一個長寬均為3米的類比震動平台），故宮方和製作組決定以故宮南三所大門為原型，做出實驗模型。中國的專業木匠按照清朝的《工程做法則例》，做出縮小5倍的模型，並校準了模型的尺寸和重量。
故宮木建築的地震耐度測試從四級地震強度開始，當震度達到有記載以來最高的地震強度——9.5級時，建築的木結構在晃動中仍然沒有解體坍塌，也沒有損傷。震度強度測試加大到最高的10.1級震度時，整個故宮建築模型出現大幅度晃動，然而依然挺立不倒，完好無損，只是出現少許的位移。
這結果讓當場的測試人員驚震不已——中國傳統建築的故宮可以經受10.1級地震的考驗而不倒！而10級地震已經超過了人類地震紀錄的上限，這實證結果，讓世人對中國傳統建築科技更是刮目相看！
中國傳統建築超耐震的祕密
故宮從建成以來，已經有六百年的歷史，而有的中國傳統木建築更是跨世上千年，可見中國傳統木建築的耐震性是經得起大自然和時間考驗的。藏在建築物中的祕密到底是什麼？測試的專家們發現故宮建築的關鍵部件——斗栱（是一種複式的卯榫組合），在這場超強度的地震測試中發揮了強大的避震功效！
其實，這讓故宮經歷超級地震而屹立不倒的建築科技並不是建造故宮的明朝始創的，它是傳承自中華民族歷朝歷代的傳統建築科技。中國木建築的樓宇宮室在唐代有過極輝煌的歷史，斗栱部件在建築中發揮了強大的作用，然而從文獻中來看，至少是漢朝時就有了斗栱。
甚至遠溯七千年前，在杭州灣南岸平原出土的河姆渡文化遺址中，就已經發現了基礎關鍵結構的卯榫（下凹的卯眼和上凸的榫頭）遺蹟。[1]
斗栱的構造
中國傳統建築完全不用釘子、螺絲來接合，而是在木材上造出契合銜接的卯榫（音：筍）構造來牢固連結梁柱和其它各個部件。有一個複合式的卯榫構件組合，銜接梁與柱，承載整個屋頂，能讓建築物具有優良承重與消解外來震動的能力，這構件組合就是「斗栱」。
中國傳統建築的屋頂是非常顯目的建築特徵，也是建築物最重要的部份，例如：廡殿頂、歇山頂、懸山頂、硬山頂等等，它們極有重量又體積龐大。宮殿的重檐廡殿形制，更是「貴重」十足，面對這樣的沉甸甸的屋頂結構怎樣加強梁柱承重的功能？怎樣去調節分散震力？因此，在梁柱間加強承重以穩固建物就成了重要的課題。
中華神傳文化創造了斗栱，強固建築物結構緊密結合，完好分擔屋頂重負。在地震發生時，斗栱能保固梁柱不易移位變形支解折斷，屋頂不易塌陷，並能減少建築物位移的範圍；在平時斗栱又是建築物藝術裝飾之美的精彩點。
「斗栱」這個中國傳統建築的重要構件，種類眾多，但基本相通的原理。這些斗栱部件之間通過卯榫結構的契合連接而不用釘子，通過層層堆疊，好像堆積木一般，可形成千變萬化的斗栱型態，展現建築物各自的精彩特色。 同時，在堆疊組合的同時，層層加強了建築物本身穩固的防震功能。
斗栱在古代不同時地也有過許多不同的叫法，如：斗拱、枓栱、欂櫨、鋪作、蓮花托、牌科等等。斗栱是用來放置在柱上方，這個複合的部件組合，包括斗、栱、翹、升和昂（《工程做法則例》）等部件：
1. 斗：是方形木塊，上方開十字形卯口，用於承托橫豎兩個方向的梁柱。 據《爾雅‧釋宮註》，斗又名枓（音：斗）、欂（音：薄）、栭（音：而）、楶（音：節）、櫨、枅（音：及）、㭼（音：踏）。
2. 栱：是套置於斗之上的弓形部件，使用時與建築物牆面呈平行。中間一卯口，可承接翹或昂。栱也稱為欒、槉、梲（音：濁）、㭼閞（音：踏變）等等。
3. 翹：套置於栱與斗之上的弓形部件，卯口與栱垂直相交。
4. 升：是安置於翹的兩端之木塊。升和斗很類似，但升只開一卯口，只承托一個方向的荷重，而斗則承托平行與垂直兩個方向的荷重。
5. 昂：即是櫼（音千），形似鳥飛翼，用於斜角的叫「飛昂」。它是通過斗栱中心的長型部件，用於向外延伸，以製造「出踩」（宋代稱為「出跳」）的空間。唐宋建築的昂從檐柱中心斗栱向内外兩側挑出一步，稱為一踩，可以用來承托更多的斗栱層次。
斗栱歷史久遠
秦漢時代的典籍和文賦中就有不少斗栱的記載。《說文解字》中記載了許多和斗、栱相關連的字。秦漢時代字典《爾雅》在「釋宮室」一節提到「斗」的作用，可以承載屋室的脊梁；漢代《淮南子‧本經訓》說：「標枺欂櫨（斗栱），以相支持。」由此可見，斗栱之用，至少在秦漢時代就很普遍了。
至今流傳下來的最古的建築書——宋朝《營造法式》說：「盧（斗栱，也作櫨）在柱端部，盧負屋之重也。」由此得到印證，斗栱不管是在二千年前的漢代或千年前宋代，其承載屋頂重量的作用功能都得到一致的認可。
斗栱的作用不僅在於負重，也是整棟屋宇裝飾彩繪的點睛處。《張衡‧西京賦》吟詠漢代西京的勝美：「雕楹玉磶（礎石），繡栭（*指斗栱）雲楣。」 《營造法式》註云：「斗栱皆重疊而施，其勢或合或離。」不管是重疊斗栱造成的離合形勢，或是斗栱上的種種裝飾彩繪，都是一眼就能觸動人心的亮點。
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註[1] 中國木建築中的卯榫由來久遠，在新石器時代河姆渡文化遺蹟中出土的卯榫，已知就有柱頭榫、梁頭榫、燕尾榫、雙凸榫、企口板等。榫頭截面長寬比接近4:1，已與後世比例相近。見林華東：《河姆渡文化初探》，浙江人民出版社，1992年出版，193─196頁。
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責任編輯：王愉悅