榫卯工艺焕发新生命

2023-05-31 06:50林宽雨
科学大众·小诺贝尔 2023年5期
关键词:榫卯结构件木块

林宽雨

前段时间,一位山东老爷爷做的木制足球在网上很火,获得人们大量的关注。这一方面是因为这个足球是木头材质,另一方面是因为老爷爷在制作这个足球时,没用到一根钉子、一颗螺丝,而是借助神奇的榫卯结构让各木块之间连在了一起。今天,我们一起来聊聊这种古老的建筑工艺——榫卯。

什么是榫卯

榫卯是古代木作中最常见的一种凹凸连接方式。凸的部分叫榫,凹的部分为卯,通过将榫头插入卯眼的方式把独立的、松散的木块结合在一起,成为具有一定载荷能力的结构件。这种连接方式和同学们平时玩的积木搭接方式有些类似,只不过用于榫卯连接的木块做得更精巧,连接处也更复杂。据说,有些木块之间的连接处甚至能做到间不容发,连接效果非常棒。

在古代大放异彩

我国考古学家曾在距今约7000年的河姆渡遗址发现了方榫、圆榫、燕尾榫等榫卯结构;在德国距今约7000多年的多瑙河谷文明第一阶段遗址中,人们也看到了干栏式房屋、井字结构等通过榫卯连接的结构件;在4800年前的古埃及图坦卡蒙法老王座上,同样能找寻到榫卯的身影……

榫卯在古代如此受欢迎,除了各榫卯结构件之间能够通过面与面、面与点、点与点等组合紧密连接在一起,抗震也是榫卯的一大优点。相关数据显示,在地震灾害中,倒下去的大多是新建的房屋,许多运用榫卯结构件的古老传统的建筑依旧坚挺。我国山西省的应县木塔就是一个例子。

应县木塔建造于1056年,是我国现存最古老的木结构塔式建筑。据说,该塔在建成后不仅经历了多次地震,还在战乱年代经受过上百发炮弹的轰炸,依旧屹立不倒。应县木塔之所以表现如此惊艳,和塔内采用的榫卯结构件有很大关系。

除了上述两点,榫卯结构件还能给建筑物的外貌加分,尤其是在各种雕刻工艺加入后,采用榫卯结构件的建筑物通常更具观赏性和艺术性。

榫卯、钉子也有合作

虽然榫卯在古代很受欢迎,采用榫卯结构件的建筑物在古代的出场率也很高,但是它并非古代建筑物构件连接的唯一方式。在很多古代建筑物上,我们还能看到钉子的身影,并且还不止一种。

据宋代著作《营造法式》记录,古人根据长度、形状等的不同,将钉子分为葱台头钉、猴头钉、两入钉等8种类型。这些钉子除了用于建筑物本身,还被用来固定屋顶上的瓦和套兽。我们在很多古代建筑物的屋顶上看到的一排小狮子就是通过钉子固定的。

此外,有些榫卯结构件在连接时也会用到钉子,在榫卯结构件连接的空隙处插入木钉,可以讓组合体变得更牢固。因此,一些报道中“中国古代建筑物不用一颗钉子”的说法其实是不准确的。榫卯和钉子并非水火不容,即便是在古代,榫卯也没让钉子彻底“失业”。

“就业面”变窄

不仅是古代,在当今社会依然有很多人对榫卯这种神奇的连接方式感兴趣,和榫卯相关的视频也能引来不少人围观。不过,虽说人气依旧在线,但在我们的实际生活中已经很少能看到应用榫卯结构件的产品了。至于原因,大概有以下几点:

成本问题

榫卯结构件为了确保彼此之间连接得更牢固且不易破损,多采用黄花梨、檀木、乌木、铁力木等油性好、密度高、结构强、不易开裂的原材料。在现代社会,这些原材料大多数量稀少、身价很高,高昂的成本让很多榫卯结构件生产厂家望而却步。

生产问题

生产加工也是制约榫卯结构件批量生产的一大难题。尽管一些机械设备具备加工榫卯结构件的能力,但它们能加工出的大多为直榫或圆榫这类简单的榫卯结构件,像卡子榫、龙凤榫等复杂的榫卯结构件基本还要靠手工实现。

运输问题

现在不管是在网上还是在实体店购买家具、设备等大型商品,商家一般会选择散件发货,这样不仅运输方便,还能降低这些商品在运输过程中出现变形、破损的风险。待顾客收到商品后,再组装即可。然而,这种发货方式对榫卯结构产品并不适用。

此外,在连接强度、维修等方面,榫卯结构产品也存在一定不足。在这些因素的制约下,榫卯结构件在我们生活中的应用变得越来越少。

当榫卯遇上高科技

榫卯结构件虽然在生活中的应用变少了,但是并没有从我们的视线中彻底消失。如今的榫卯结构件已经搭上高科技的便车,除了在短视频平台上现身,还有了不少新的用处。比如,当榫卯结构件遇上3D打印,摇身一变成了益智玩具。小朋友们可以开动脑筋自行设计榫卯结构件,然后通过3D打印机将其打印出来再组装,这样不仅能提升自己的创新思维,还能锻炼动手能力。此外,我们还可以通过手机等电子产品组装虚拟的榫卯结构件,提升自己的思考能力。

榫卯是古代工匠们智慧的结晶,希望未来它们能借助高科技更多地出现在我们的生活中,给我们的生活增添乐趣。

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