今天我们来聊一聊西方的第一建筑师——威特鲁威。在西方建筑师眼中,他的地位相当于我们的鲁班祖师。本文大约7000字,阅读需要9分钟。

维特鲁威的生平和著作:

维特鲁威是一位公元前1世纪古罗马的御用建筑师、土木工程师和军事工程师。他全名叫马可·维特鲁威( Marcus Vitruvius Pollio)。大约在公元前70年代,维特鲁威出身在罗马,寿及花甲,属于当时的长寿群体。由于史料的缺失,我们对维特鲁威的生活知之甚少,只能通过他本人的著作和有关文献勾画出其生涯的一鳞半角。由于当时罗马已经征服了整个巴尔干半岛,大批收过良好教育的希腊人作为奴隶被带到罗马给罗马贵族充当家庭教师、医生、仆人、建筑师、乐师等等。一种可能的推测,维特鲁威正是出于这样一个富有的家庭,从而受过良好的文化和工程技术方面的教育,也熟悉古希腊语,为以后他能直接阅读古希腊的有关文献资料打下了基础。青年时期,他为凯撒大帝(Gaius Julius Caesar)在非洲的罗马军队服务,与凯撒的首席工程师巴尔巴斯(Lucius Cornelius Balbus)一起共事。后来他又为帝国元首盖维斯·屋大维·奥古斯都(Gaius Octavius Augustus)继续工作。他的学识渊博,通晓建筑、市政、机械和军工等项技术,也钻研过几何学、物理学、天文学、哲学、历史、美学、音乐等方面的知识。晚年,他以向帝国元首上书的形式用拉丁文写成了至今被建筑师奉为开山经典的著作——《建筑十书》,并受到元首嘉奖。

在《建筑十书》中,维特鲁威最早提出了建筑的三要素“实用、坚固、美观”,并被遵循至今。用现代视角看,《建筑十书》中第一书写了建筑学的一般理论和城市规划及建筑工程管理;第二书讲了建筑史和建造材料;第三书讨论了神庙建筑;第四书推导了罗马柱的尺度;第五书记述了剧场、广场、体育场和浴场等公共建筑的方法,包括剧场的声学原理;第六书归纳了气候对建筑的影响和住宅的建筑方法;第七书评述了建筑的内部装饰及材料;第八书讲述了水利供给和建筑上下水等;第九书介绍了太阳钟和其他天文知识及应用;第十书描述了当时很多机械工程,包括建筑机械工程和军事机械工程。这部著作不仅是是一部2000年前的建筑规范手册,还是一部以建筑为中心话题,广涉哲学、历史、文献学、数学、几何学、机械学、音乐学、天文学、测量学等诸领域的古代文化百科全书。

维特鲁威和他的《建筑十书》对后人的影响深远:

现代意义上的“建筑师”这个词,从词源上说来源于希腊语,意思是“主人”和“建造者”。维特鲁威现在被大多数西方建筑师推崇为第一位建筑师,但更准确地说,他是第一位系统地阐述建筑科学的人,也是第一位被记录下来的罗马建筑师。维特鲁威生活在罗马共和制向帝制过渡的重要转折期,他不但熟悉古希腊科技与历史,也关注当时的建筑与艺术走向,思想上还受到罗马共和国中与其同时期的卢克莱修(Titus Lucretius Carus,古典唯物主义哲学家)、西塞罗(Marcus Tullius Cicero,政治家、雄辩家)和瓦罗(博学家、政治家)等人的影响,维特鲁威希望维护从古希腊继承下来的人文价值观和建筑理想,并用罗马的精神加以改造。

在《建筑十书》的内容上,维特鲁威总结了古希腊、伊特鲁里亚、古罗马早期的建筑创作经验,并结合当时的代表性建筑物,用科学的态度详细介绍了当时人们在建造房屋所关心的方方面面,描述了建筑材料秩序及要素以及罗马建筑的各种类型,他对机械、水钟、里程表、渠道、城镇规划及公共卫生列出了针对不同情况应当采取的措施,以及为何要采取这些措施的补充说明,甚至对最原始的成本控制办法都有涉猎。更精彩的是,维特鲁威把值得赞许的哲学观和科学观视为建筑师的先决条件:“哲学能改善他的目的;而科学能改进他的方法。这些能使建筑师慷慨、温和、正直、忠实、无贪。因为若没有良好的信心及洁净的双手,便不会有真实的作品!”在他的心目中,建造与帝国相称的建筑物是一项伟大的事业,从事这一职业的建筑师应是备受人们尊敬的人。他身体力行,为世人提供了理想建筑师的范例。他在书中强调建筑师的教育、知识的统一性、建筑的意蕴、理论与实践的关系、建筑与社会伦理、人类健康与环境等问题。他的这些主张鲜明地体现了古典人文主义的传统,其核心便是强调公民的美德与教化,重视知识、理性与规则的价值。这里可以摘选一段话,供各位品味:在第一章建筑师的培养一段中,维特鲁威写道,“建筑学是一门由许多其他科学产生的科学,它有许多不同领域的学问。由这些作品构成的判断是其他艺术作品的结果。实践与理论是其父母。实践是对任何一种工作的执行方式的频繁和持续的思考。理论是这种推理的结果,它证明并解释了所做的材料已经被转化为最终的答案。”

在《建筑十书》的形式上,维特鲁威完全超越了传统工匠手册写作,建立了一套成体系的建筑文献书写新模式。在每卷书的前言中,他采用高雅雄辩的文体,高屋建瓴地阐述内容主旨或进行学术综述;在叙述技术细节时,使用了类似于技术说明书的浅显语言,使作坊中的工匠们也能够轻易理解。这种写作模式,从文艺复兴时期开始由西方建筑师继承并发扬光大,影响至今。

维特鲁威所著的《建筑十书》成为了整个西方建筑学发展的起点,惜原文不久遗失,只流传下来抄本。

现代西方建筑哲学中人本主义思想的滥觞:

对建筑的使用者——人本身的关注是维特鲁威做设计的前提,我们可以轻易发现这一信念就像一条红线贯穿于他的著作中。大到为城镇选址时要注意的风向和朝向,小到台阶的设计不至使人上台阶时感到吃力。各种功能不同的房间,其朝向要有讲究,冬季餐厅和浴室傍晚时分要暖和些,所以应朝西;卧室和书房早晨需要良好的光线,所以应朝东,等等。他提醒过道和楼梯间要开窗,以防搬运重物的人在黑暗中相互碰撞;甚至还说在做餐厅地坪时要考虑到光着脚的仆人走在地板上不会受凉。由于《建筑十书》面向的读者既有罗马贵族也有平民工匠,所以维特鲁威在叙述专业知识的同时还穿插了不少生动有趣的古代人文故事,不少史料在其他文献中已难觅踪影。如讲到城镇选址时,他提到古人在迁徙途中,以聪明的方法来判定一个地方是否宜于居住,是否有利于健康:他们会观察已牺牲的当地羊,看它的肝脏是否正常,如果不正常,便再杀一些羊进行检查,因为若当地的河水草木不利于动物生长,必然也不利于人类健康。

《建筑十书》指出,由于古罗马广场就是城市的中心,是一个城市最重要的公共场所,所以国库、监狱和元老院都应当毗邻广场,但是它们的均衡的尺度要和广场相适应。由于公共建筑是市民聚集的地方,所以维特鲁威强调不同类型的公共建筑都要根据特有的功用来进行设计,并且相互之间要讲求协调,所以大会堂、剧场、浴室、体育场等其他公共建筑也应规划在合理的位置上。如今,这些建筑和布局还能见证罗马文明当年的繁荣。对于公共建筑的建设,他总结出一套严密的规范和准则,并分别详细阐述了其设计建设的科学技巧和具体要求。比如他在书中谈到:“演出台的高度要做成不高于五尺,以使在演奏席上有席位的人们可以看见演员们的全身姿势。”这是充分考虑了人的需求,体现了古典的人本主义。

神庙在当时的罗马建筑里是非常重要的组成部分。在《建筑十书》中,维特鲁威也用第三书和第四书整整两书的篇幅来讨论有关神庙以及神庙柱子的内容。维特鲁威早已认识到“实用、坚固、美观”三个要素对于建筑是非常重要的评判依据。前两者对于罗马建筑家都是有比较明确标准的,那么美观又该如何来判定呢?古罗马时期的建筑家认为,比例是在一切建筑中细部和整体服从一定的模量而产生均衡的方法。“实际上,没有均衡或比例,就不可能有任何神庙的位置。即与姿态漂亮的人体相似,要有正确分配的肢体”(见《建筑十书•第三书》)。正是基于对人体比例的认识,维特鲁威强调:“如果自然构成人体,使肢体按照比例与其综合的全部外形相对应,那么古人似乎就有根据来规定:在完成建筑时各个细部对于全部外貌应当在量度方面保持正确。” 这实际体现了古典人本主义中“以人为美”的朴素审美观。

《建筑十书》首次谈到了把人体的自然比例应用到建筑的丈量上,维特鲁威结合了人体结构的比例规律运用数学细节具体说明了这三种最早的柱式(多立克、爱奥尼亚、科林斯)各自的所有部分的装饰和比例。据说,最开始的多立克式柱子的尺度来源于男子的脚长和身长的比例——1/6,于是把同样的比例搬到柱子上来,以柱身基座厚度的6倍作为包括柱头在内的柱子的高度。这样,多立克式柱子就在建筑物上开始显出男子身体比例的刚劲和优美。而第二种柱式,即爱奥尼亚柱式是当人们想要建筑一座给女神狄安娜的神殿时,改用女子的脚长和身长的比例,并为了显得更高一些,首次把柱基的厚度做成柱子高度的1/8。同时在柱头上放上盘蜗饰,像“卷发一样从左右两侧垂下”,正面则饰以水果垂花饰。柱子上的凹槽贯穿整个柱身,像主妇长袍的皱褶一样下垂。《建筑十书》中记述了关于第三种科林斯柱式来源的一个故事:一位科林斯少女去世后,悲伤的乳母把一个装有女孩生前宠物的篮子放在她的坟墓顶上,并在篮子上盖上一片瓦。这个篮子碰巧放在一棵茛苕的根上。春天到来,植物发芽了,由于瓦片阻止主茎向中间生长,茎叶便向外弯曲,在边缘形成旋涡形。当雕塑家卡利马科斯路过时,从中获得灵感,把发芽的茛苕叶子当作“科林斯”柱头的范本。人们认为科林斯柱式是“对少女窈窕体态的模仿”,通过装饰形成了更漂亮的效果。这种在尺度上以人为美的人本主义在文艺复兴时期将有更大的影响,下文中将会提起。

古罗马的建筑尺度灵感竟然来自对窈窕女性体态的模仿?

维特鲁威-共鸣缸(剧场中的扩音器).

古罗马的建筑尺度灵感竟然来自对窈窕女性体态的模仿?

Corinthian Order柯林斯柱式

当时罗马先进的建筑工程技术:

公元1世纪前后,罗马已经扩张成为横跨欧亚非、称霸地中海的庞大帝国,而特鲁威生活在罗马共和制向帝制过渡时期。当时罗马的生产力已经非常先进,各种建筑工程技术和军事工程技术层出不穷。《建筑十书》虽然被后世看作当时的文化百科全书,但是维特鲁威的初衷是写一本建筑工具书,所以其中涉及建筑的内容非常非常多,限于本文篇幅,在此仅举几例,以飨读者。

建筑材料——合理配方、精细加工。罗马人建筑时使用木材、砖头、灰泥、灰水泥、石块和大理石;砖是墙壁、拱门和拱顶的常用材料,经常用作灰水泥的墙面。灰泥也为常用为墙面,它是由沙、石灰、大理石末和水组合而成,需要精细磨制,铺上好几层,往往厚达3英寸。因此,它才能保持形状长达19个世纪之久,就像大圆形竞技场的某些部分一样。

模具辅助——力学计算精准、工艺水平极高。可以说罗马人在制造及使用灰水泥的技术,除了现代,远高于其他历史时期的世界其他地区。罗马人收集那不勒斯附近的特定火山灰烬,加石灰与水混合,然后加入砖、陶器、大理石及石头的碎屑搅拌,投入木制的模具之中,等干后去除木制模具就能得到坚若岩石的结构体。由于木制的模具可以做成很多形状,坚硬的结构体也能做成很多形状。用这种方法,可以制成拱形顶端没有横向应力的坚韧圆顶,覆盖广大而无支撑的空间,这样罗马人才能盖起了帕特农神庙及大浴场的顶部。

因材施用——用半透明质的石块建成的寺院,把全部的通道口关闭后仍有充足的光线。

建筑声学——维特鲁威被誉为建筑声学之父。在《建筑十书》中,他将声音解释为空气的振动活动,并写出现今在建筑声学上最古老的论著。更进一步的是,维特鲁威根据自己的理论在剧院里使用了一种共鸣缸的技术,他称之为“Echea”。所谓Echea,类似于现在室内声学的低频声陷和共鸣箱,一般用青铜或者陶制成,安装在剧院的室内。当Echea被正确使用后,一些Echea可以通过共振来吸收观众发出的噪声,另一些Echea可以通过共鸣来放大表演者的声音,使剧院内表演者的声音更清晰、更丰富。维特鲁威还给出推算方法,针对大小形状不同的剧院,能推算得出需要何种Echea各多少只,以及每只Echea的安装位置。这些建筑声学的理论和实践,哪怕放到2000多年后的今天,仍有一定实用价值。

古罗马的建筑尺度灵感竟然来自对窈窕女性体态的模仿?

维特鲁威-柱子比例

里程表——维特鲁威开发了第一个里程表。由一个已知周长的轮子组成,每轮旋转都会将一个小石子放入一个容器中。

土地测量——百亩法划界。维特鲁威所说的机遇两个阴影的方法,是学者希吉努斯·格罗马蒂库斯给出的,他对此作了描述后,接着有给出了一种更精确的方法,使用三个阴影。利用称作Groma(一种测量仪)的仪器,可将中央基准点扩展为网络。通过测垂线可以测出笔直的距离,并用10足长的带铁头的测量杆(decempeda)进行测量。测量对角线可以检查准确与否。地产边界用界石和地块之间的土沟或堤坝来标明。这种简单的正交几何学自然更适合于正方形区划。测量单位是阿克图斯(actus,合120足)两平方阿克图斯就是一个尤格努姆(iugerum),两尤格努姆就是一个赫瑞迪翁(heredium),即是一块可继承的地产;一百赫瑞迪翁构成一个百亩(a century),这就是基本的土地划分单位,即每边长20阿克图斯,或400平方阿克图斯。这套土地测量的思路和技术,在2000多年后的今天,仍然在使用!只是测量单位从阿克图斯换成了米,使用的测量工具更精巧一些而已。

古罗马的建筑尺度灵感竟然来自对窈窕女性体态的模仿?

维特鲁威-土地测量与划界(百亩法划界)

中央地暖系统——书中描述了在建筑设计方面的许多创新,以改善居民的生活条件,其中最重要的是开发了一种中央地暖系统。当时罗马人很喜欢蒸桑拿和泡澡,很多公共浴池乃至贵族别墅里都会专门为浴池加热留出制热室。维特鲁威给出了明确的指示,将浴池及其他室内空间的地平抬高,并在地平下留出空间管道供制热室产生的热空气在地平下流动。为使燃料效率最大化,将桑拿房设置在在热水浴池旁边,然后是冷水浴池。他还建议使用一种调节阀来控制热室中的热量,一个铜质阀瓣在一个圆形孔径下进入屋顶,它可以由滑轮升起或降低,以调节通风。有些较大的水浴槽中还会使用如倒水式水轮之类的脱水装置。

古罗马的建筑尺度灵感竟然来自对窈窕女性体态的模仿?

中央供暖

通过以上这些例子,我们可以看到在维特鲁威时期的罗马建筑工程技术无论在当时还是在其后的一千多年里都是非常先进的。甚至可以武断的讲,在当今的2018年,地球上仍然存在某些欠发达地区的建筑工程技术未能达到2000多年前的罗马帝国的水准。

千年后的继承者们:

维特鲁威去世的时间不详,据信应当在公元前15年之后。在随后的一千多年中,维特鲁威和他的《建筑十书》似乎已经湮没在历史的尘埃里,再无人提及。直到1414年,在瑞士的修道院中发现了《建筑十书》的手抄本。经过千年的尘封,维特鲁威的《建筑十书》终于等来了继承者们。当手抄本流传到意大利时,一批文艺复兴时期的意大利学者和建筑师研究了它的内容,汲取了其中知识养料,认同和接受了它的理念,并进一步发展。对后世影响比较大的有阿尔伯蒂、塞利欧、帕拉蒂奥,还有乔康多修士等人文主义者,他们建构起了西方建筑学最初的理论框架。其中

阿尔伯蒂也完成了自己的著作《建筑论》(又名:阿尔伯蒂建筑十书)。

在文艺复兴巨匠中,列奥纳多·迪·皮耶罗·达·芬奇和米开朗基罗·博那罗蒂都明显受到维特鲁威论著的影响。

在《建筑十书》第三书中,维特鲁威写道“ 因此,寺庙的各个部分应该相互呼应,并与整体相呼应。肚脐自然放置在人体的中心,如果一个人仰面朝天躺着,他的手和脚伸展,从肚脐到中心,一个圆圈被描述,它会碰到他的手指和脚趾。这不是一个人的圈子,人的身体是这样被限制的,正如可以看到的,把它放在一个正方形内。从脚到头顶测量,然后在手臂上完全伸展,我们发现后一种测量方法等于前者;所以这两条线成直角,围成一个正方形。” 根据这些描述,达芬奇努力绘出了完美比例的人体。这幅由钢笔和墨水绘制的手稿,描绘了一个男人在同一位置上的“十”字型和“火”字型的姿态,并同时被分别嵌入到一个矩形和一个圆形当中。达芬奇将这幅画命名为《维特鲁威人》(Vitruvian Man)。“维特鲁威人”也是达芬奇以比例最精准的男性为蓝本,因此后世也常以“完美比例”来形容当中的男性。

古罗马的建筑尺度灵感竟然来自对窈窕女性体态的模仿?

维特鲁威人

有人戏称,整个西方建筑史就是一部对维特鲁威的接受史。《建筑十书》经过两千多年的凝练,启迪了一代代的建筑师和规划师,直至今日仍然有着很强的教育意义。维特鲁威在书中提出的很多理论已经成了经典,被广泛的学习和借鉴。

可能由于年代久远,我们几乎找不到维特鲁威本人和他学生创作建筑的记载。他与其说是一个独创性的思想家,不如说是一个建筑实践的编纂者。在献给帝国元首的信中,维特鲁威自谦道“大自然并未赋予我发展的才干,我的面貌应年月而老丑,疾病已夺去了我的精力,因此我希望用我的知识与书籍来赢获宠爱。”这些话至少说明两点:第一维特鲁威对于自己的知识和对建筑科学的系统总结能力十分自信;第二他很清楚,如果编纂成功是能获得社会认可和肯定的,说不定还能获得帝国元首的嘉奖。而实际上他也确实得到了。从这个侧面,我们可以推测了整个罗马社会对于技术工作的总结是持正向引导态度的。而维特鲁威具有丰富的专业知识、科学的总结方法和相当的社会地位,历史证明了他正是最合适的人选。维特鲁威的努力与罗马社会对此的正向引导态度,也得到了回报。谁又能料到本来早已消逝在历史长河里的技艺和理念,竟然又被一千多年后文艺复兴时的后来者发掘出来,并继承发展至今呢?可见,科学的总结并形成书面记载,无论是对于其个人还是对于罗马文明都具有十分重要的意义。

对比我国古代,有那么不同风格的古建筑,有的雄伟壮观,有的风雅秀气,有的庄严肃穆,有的剔透玲珑,像一块块瑰宝散落在神州大地,每一座古建筑都有其设计者和建造者,但是鲜有将建造心得、技艺方法记录下来,总结成册的。古代中国从事工程技术的人社会地位不高,文化水平也很一般,技术提升主要靠口口相传和实践中自行积累,所需成长时间长,等技艺比较高的时候,年纪也大了,又没有系统总结的传统,慢慢一些好经验都随着老一代工匠。退出而失传了,殊为可惜。即便有人总结了些工艺法式,说不定被称为奇淫技巧,碍于文化水平和社会地位也无法宣之于众,只能假借鲁班祖师之名。这样建造技术发展缓慢也就不奇怪了。

幸好,如今我们将科技视作第一生产力,而且为了促进科技创新和积累,国家出台了很多鼓励政策,也希望祖国各行各业的专业技术人员多积累多总结多出成果,在各自的岗位上为中华民族的伟大复兴出一份力。

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