影响中国的100本书-第51章

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数学、地质、地理、地图、气象、物理、化学、生物、农学、医药学、印刷、机械、水
利、建筑、矿冶等各个分支。
　　　　在天文方面，记述有作者改进浑仪、浮漏、圭表之事迹，开了宋元时代天文仪器改
革之先锋。又记述有作者利用改进后的浑仪，连续对北极星进行3个月之观测，绘制星
图200余幅，得出极星离天极三度有余之结论；利用改进后之浮漏，进行长达10余年之
测量，第一次从理论上推导出冬至日长度“百刻而有余”，夏至日长度“不及百刻”的
结论。对岁差、日月五星之运行、二十八宿距星等，亦均有所论及。
　　　　在历法方面，记述了作者主持编订《奉元历》之始末，民间天文学家卫朴之成就和
在改历中之贡献。又论及历代历法之疏密，以及历法推步之术。书中所记载的“十二气
历”，以节气定历，为一纯阳历制度，乃对传统阴阳合历所作的一根本性变革，是作者
之首创。19世纪英国气象局采用的肖伯纳历，与此相似。
　　　　在数学方面，记述有作者首创之隙积术和会圆术。隙积术为一种求解垛积问题的方
法，属于高阶等差级数求和之范畴。会圆术为一种已知弓形圆径和矢高，求弧长的方法，
属于求解高次方程的问题。这二种方法，开辟了中国传统数学新的研究方向，对宋元时
期中国数学的高度发展，其功甚大。
　　　　在地质、地理、地图方面，记述有浙江雁荡山“峭拔险怪，上耸千尺，穹崖巨谷”，
西部黄土地区“立土动及百尺，迥然耸立”等地貌特征，指出此乃流水之侵蚀作用所造
成。又记述了河北太行山之山崖间，往往衔蚌壳之化石，在石壁上横亘如带，从而推断
这里为昔日之海滨，华北平原乃泥沙淤积而形成。又记述有作者利用木屑、面糊和熔蜡，
以及用木刻等方法，制作立体地理模型，并被推广的情形；还有作者“以二寸折百里为
分率”，按“二十四至以布郡县”，绘制天下州县图“守令图”的情况。
　　　　在物理学方面，记述有指南针乃方士（即风水先生）利用铁针磨磁石磁化所发明，
当时有四种使用方法，即水浮法、置指甲上、置碗唇上和悬丝法，并指出指南针不全指
正南，而常微偏东，指南针有指南、指北二种。这是关于指南针发明、应用，及地球磁
偏角之发现的重要史料。又记述有作者关于球面镜成像的实验。指出凹面镜照物时，有
一处叫“碍”（即焦点），在此点之上照物无所见，在此点之外照物成倒像，在此点之
内照物成正像，并用小孔成像、细腰鼓、船上橹担等现象作比拟，来解释凹面镜成像原
理。指出凸面镜只成小于原物的正像，并解释古人铸镜，镜大则平，镜小则凸的道理。
　　　　此外，还记述有演示月亮盈亏的模拟实验，演示声音共振的实验。对于海市蜃楼、
虹、雷电等现象，以及透光镜，也都有所记述，并进行解说。
　　　　在化学和矿冶方面，记载有利用铜铁离子置换反应，而发明的湿法冶铜方法“胆铜
法”，以及古代最先进的炼钢方法灌钢法。又记述了石油、井盐、池盐，以及青堂羌族
的冷锻铁甲法。
　　　　在农学、生物学方面，记述有不少作物和动、植物的地理分布、生态特征和分类，
并对一些古生物进行了考证，使这些早已灭绝的生物让人们有所了解。
　　　　在水利方面，记述有作者在汴河分段筑堰，逐段进行测量，测得从汴京（开封）上
善门起，经420公里，至泗洲（今江苏泗洪）淮河口，水位落差64．95米的事迹。又记
述有当时木工高超在治理黄河时，发明巧合龙门的三节压埽法。
　　　　对于漕渠复闸、苏昆长堤和淤田法等，亦皆有所记述。
　　　　在印刷技术方面，记述有庆历年间（1041—1048年）布衣毕昇发明泥活字印刷术，
以及活字印刷的工艺过程。这是关于活字印刷术最早的文字记载。
　　　　在建筑学方面，记述有著名匠师喻皓加固杭州梵天寺木塔的事迹，以及其所著建筑
学专著《木经》的片断。《木经》早已佚亡，人们仅藉此方知这部重要著作，并了解其
内容之一斑。
　　　　在医药学方面，记述有人体解剖生理学，并阐述了食物、药物、空气进入人体后的
运转过程，以及人体新陈代谢的原理。又记述有大量植物、矿物药物的特征、性味、采
制和功效，以及用药配方的原则。
　　　　对于全书所记述的极其丰富的科学内容，当然不可能予以一一列述。但从上列各端，
即可看到本书科学价值之高。可以说，本书反映了11世纪时中国科学技术的水平，其中
不少成就在当时世界科学技术领域中居于领先的地位。因此，本书被视为中国科学技术
史上里程碑式之典籍，受到中外学者的高度重视。
　　　　
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72　《营造法式》




古典建筑之规范
　　　　《营造法式》刊行于宋崇宁二年（1103年），是北宋官方颁布的一部建筑设计、施
工的规范书，是中国古籍中最完整的一部建筑技术专书。
　　　　《营造法式》是宋将作监奉敕编修的。北宋建国以后百余年间，大兴土木，宫殿、
衙署、庙宇、园囿的建造此起彼伏，造型豪华精美铺张，负责工程的大小官吏贪污成风，
致使国库无法应付浩大的开支。因而，建筑的各种设计标准、规范和有关材料、施工定
额、指标急待制定，以明确房屋建筑的等级制度、建筑的艺术形式及严格的料例功限以
杜防贪污盗窃被提到议事日程。哲宗元祐六年（1091年），将作监第一次编成《营造法
式》，由皇帝下诏颁行，此书史曰《元祐法式》。
　　　　因该书缺乏用材制度，工料太宽，不能防止工程中的各种弊端，所以北宋绍圣四年
（1097年）又诏李诫重新编修。李诫以他个人10余年来修建工程之丰富经验为基础，参
阅大量文献和旧有的规章制度，收集工匠讲述的各工种操作规程、技术要领及各种建筑
物构件的形制、加工方法，终于编成流传至今的这本《营造法式》，于崇宁二年（1103
年）刊行全国。
　　　　《营造法式》主要分为5个主要部分，即释名、制度、功限、料例和图样共34卷，
前面还有“看样”和目录各1卷。
　　　　第1、2卷是《总释》和《总例》，考证了每一个建筑术语在古代文献中的不同名称
和当时的通用名称以及书中所用正式名称。总例是全书通用的定例，并包括测定方向、
水平、垂直的法则，求方、圆及各种正多边形的实用数据，广、厚、长等常用词的涵义，
有关计算工料的原则等。
　　　　第3至15卷是壕寨、石作、大木作、小木作、雕作、旋作、锯作、竹作、瓦作、泥
作、彩画作、砖作、窑作等13个工种的制度，详述建筑物各个部分的设计规范，各种构
件的权衡、比例的标准数据、施工方法和工序，用料的规格和配合成分，砖、瓦、琉璃
的烧制方法。
　　　　第16至25卷按照各种制度的内容，规定了各工种的构件劳动定额和计算方法，各工
种所需辅助工数量，以及舟、车、人力等运输所需装卸、架放、牵拽等工额。最可贵的
是记录下了当时测定各种材料的容重。
　　　　第26至28卷规定各工种的用料定额，是为“料例”，其中或以材料为准，如例举当
时木料规格，注明适用于何种构件；或以工程项目为准，如粉刷墙面（红色），每一方
丈干后厚1．3公分，需用石灰、赤土、土朱各若干公斤。卷28之末附有“诸作等第”一
篇，将各项工程按其性质要求，制作难易，各分上、中、下三等，以便施工调配适合工
匠。
　　　　第29至34卷是图样，包括当时的测量工具、石作、大木作、小木作、雕木作和彩画
作的平面图、断面图、构件详图及各种雕饰与彩画图案。
　　　　“看详”的内容是各工种制度中若干规定的理论和历史传统根据的阐释，如屋顶坡
度曲线的画法，计算材料所用各种几何形的比例，定垂直和水平的方法，按不同季节定
劳动日的标准等等的依据。
　　　　纵观《营造法式》，其内容有几大特点，第一，制定和采用模数制。书中详细说明
了“材份制”，“材”的高度分为15“分”，而以10“分”为其厚。斗拱的两层拱之间
的高度定为6“分”，为“栔”，大木做的一切构件均以“材”、“分”、“栔”来确
定。这是中国建筑历史上第一次明确模数制的文字记载。第二，设计的灵活性。各种制
度虽都有严格规定，但未规定组群建筑的布局和单体建筑的平面尺寸，各种制度的条文
下亦往往附有“随宜加减”的小注，因此设计人可按具体条件，在总原则下，对构件的
比例尺度发挥自己的创造性。
　　　　第三，总结了大量技术经验。如根据传统的木构架结构，规定凡立柱都有“侧角”
及柱“升起”，这样使整个构架向内倾斜，增加构架的稳定性；在横梁与立柱交接处，
用斗拱承托以减少梁端的剪力；叙述了砖、瓦、琉璃的配料和烧制方法以及各种彩画颜
料的配色方法。第四，装饰与结构的统一。该书对石作、砖作、小木作、彩画作等都有
详细的条文和图样，柱、梁、斗拱等构件在规定它们在结构上所需要的大小、构造方法
的同时，也规定了它们的艺术加工方法。如梁、柱、斗拱、椽头等构件的轮廓和曲线，
就是用“卷杀”的方法制作的。该手法充分利用结构构件加以适当的艺术加工，发挥其
装饰作用，成为中国古典建筑的特征之一。
　　　　《营造法式》在北宋刊行的最现实的意义是严格的工料限定。该书是王安石执政期
间制订的各种财政、经济的有关条例之一，以杜绝腐败的贪污现象。因此书中以大量篇
幅叙述工限和料例。例如对计算劳动定额，首先按四季日的长短分中工（春、秋）、长
工（夏）和短工（冬）。工值以中工为准，长短工各减和增10％，军工和雇工亦有不同
定额。其次，对每一工种的构件，按照等级、大小和质量要求——如运输远近距离，水
流的顺流或逆流，加工的木材的软硬等，都规定了工值的计算方法。料例部分对于各种
材料的消耗都有详尽而具体的定额。这些规定为编造预算和施工组织订出严格的标准，
既便于生产，也便于检查，有效地杜绝了土木工程中贪污盗窃之现象。
　　　　《营造法式》的现代意义在于它揭示了北宋统治者的宫殿、寺庙、官署、府第等木
构建筑所使用的方法，使我们能在实物遗存较少的情况下，对当时的建筑有非常详细的
了解，添补了中国古代建筑发展过程中的重要环节。通过书中的记述，我们还知道现存
建筑所不曾保留的、今已不使用的一些建筑设备和装饰，如檐下铺竹网防鸟雀，室内地
面铺编织的花纹竹席，椽头用雕刻纹样的圆盘，梁栿用雕刻花纹的木板包裹等。
　　　　《营造法式》的崇宁二年刊行本已失传，南宋绍兴十五年（1145年）曾重刊，但亦
未传世。南宋后期平江府曾重刊，但仅留残本且经元代修补，现在常用的版本有1919年
朱启钤先生在南京江南图书馆（今南京图书馆）发现的丁