理性之路，从建造史看传统走向现代

叶静贤

一、建造史学科

2018年7月9日至13日，第六届国际建造史学术会议（Sixth International Congress on Construction History, 简称6ICCH）在比利时布鲁塞尔科学院召开，本次大会的主题为“建筑知识，构建历史”（Building Knowledge, Constructing Histories）。建造史（construction history），是讨论如何构建周围物质世界的历史。与建筑史（architecture history）相比较，建造史更强调建造过程，着重讨论如何解决现实性问题的建造策略和建造技术，还原建造的物质、经济、政治和政策背景。它的研究对象不局限于建筑作品，还包括工程、基础设施，甚至是临时性的构筑物，是一项纯粹对操作经验讨论的科学。

图1：拱(穹)顶的分类

1887年，德国建筑学家约瑟夫·杜尔姆（Josef Durm）发表了15世纪佛罗伦萨圣母百花大教堂（Santa Maria del Fiore）的拱顶（Klostergewölbe）和16世纪罗马圣波德洛教堂（San Pietro）的穹顶（Pendentif Kuppel）的研究论文，详细讨论了两种拱（穹）顶建造技术的形成、实现和之后的发展[1]（图1）。这项研究被认为是建造史研究的开创和典范。19世纪末，新建筑材料钢和混凝土开始占领建造领域，传统的建造方法和材料失去了优势，专业领域对新技术的热情排斥着史学研究。一直到1950年代，对史学的兴趣才再次出现，考古学家和史学家对罗马建筑的技术研究帮助了建造史学科的发展。1980年代，一大批与建造史有关的书籍和研究论文涌现，各个地区的建造史协会相继成立。到了21世纪，已发表的与建造史有关的参考文献已经相当可观，可达10000多件。在这样的学术发展背景下，多个国际建造史学术会议应运而生。

二、学科话题

建造史学科的研究内容可以涵盖任何时期，从古代到20世纪；可以覆盖任何地理范围，从本土到跨洲；可以讨论任何类型的建筑物和构筑物，如穹顶、壳体、空间结构、桁架、桥梁、工业建筑、住宅、公共建筑、宗教建筑、体育馆、展览馆、军事建筑、基础设施和公共工程。一般而言，可以分成以下三类：

第一类，对建造技术理解（Histories of Understanding of Building Technology）。

建造史旨在了解过去的人们如何思考技术本身。他们是如何计算判断构筑物可以站立的？他们如何获取材料，如何加工和建造的？又是如何配备系统设施以满足具体的使用要求和气候条件的？技术性的内容可以对应本届大会的4项议题，分别以建筑结构、建筑材料、建造过程、系统设备为线索（表1，第1～4项）。

表1 国际建造史学术会议议题分类（International Congress on Construction History）

第二类，对工艺和工匠的理解（Histories of Building Crafts and Craftsmen）。

为了理解建造技术的历史，还需要了解导致它们形成的社会和经济因素。因此，建造史还包括了行会（guild）和贸易机构（trade body）的发展，合同、资金和账目管理，支付和采购方法，工作时间和成本工资，劳动关系和作业条件，以及工作安排和技能培训。这里不可避免地与工程和建筑专业重叠，包括了建筑师和工程师、建造方、监督方，甚至项目甲方。以上几个问题引发了4项议题，分别以建造行为人、社会政治经济、知识的传播和转移、培训教育为线索（表1，第5～8项）。

第三类，学科发展、文献档案类研究（Periods of Study and Sources）。

从人类活动的最早迹象到21世纪，从远古窑洞到现代核电站，用于研究不同时期建造史的方法、资料和技术显然都是不同的。这一类可归为建造史学本身，是对方法、工具和文献档案的研究（表1，第9项）。

三、话题分析

如果以上三大类、9项议题尚处于宽泛的状态，可以适用于各个年代，那么本届会议入选的166篇论文可以表明目前国际上建造史学范畴内具体的研究课题和研究动向。笔者尝试以时间为线索，以建筑为对象，对这些话题进行分析，以供读者参考（表2）。

1.不断完善中的史学

史学家的使命之一——客观地呈现人类的历史。而这部被书写的历史并非静止不变，是随着人们的发现和研究不断完善的。

在“18～20世纪的木结构和铸铁结构”主题单元中（表2，4a），一项对于俄罗斯圣彼得堡大理石宫（the Marble Palace）的建造研究对建筑史学颇具意义。“第一个铸铁承重构架（load-bearing lron frames）首先出现于18世纪后期的法国”，或者“1779年建成了世界第一座铸铁桥——煤溪谷桥（the Coalbrookdale Bridge）”，它们是建筑史上公认的经典叙事之一。然而在此前的十几年，俄罗斯就已经建造了铸铁屋顶承重构架，学界对此却知之甚少。此次，以俄罗斯籍为主的德国科研团队介绍了1770年圣彼得堡大理石宫约4000m2的铸铁屋顶桁架，工艺精湛且保存完好，这项结论是有着“开辟新大陆”式的史学意义的。研究还发现，在这个看似统一的屋顶结构中，18世纪的俄罗斯工匠还尝试了不同的桁架类型，明显是在新材料初期运用时的结构探索。他们的研究成果包括构造、材料和力学性能等分析。研究同时追溯了18世纪俄罗斯的冶金工业（metallurgy），甚至一度是欧洲铁件的核心供应地[2]，这些背景是对最早铸铁结构断代的有力支撑。

穹和拱，是西方古代建筑史学中最重要的课题之一，串联了上千年的建造技术史。因为宗教、皇权等原因，追求跨度更大、高度更高、表现力更丰富，多少代的建筑师，更确切地说是工匠使出了浑身解数，发展了多样的建造技术和策略，是西方传统建造的集大成。在传统技艺逐渐消失的今天，人们对它们是否足够了解呢，历史是否止于历史呢？

本届会议开展了4项与穹和拱相关的主题（表2, 1c, 3a, 4c, 6a），从中世纪、哥特到文艺复兴和巴洛克，涉及法国、意大利、德国、英国和俄罗斯，研究内容从建造到结构设计与计算。比如，研究者发现，欧洲长久以来的砌体拱券建造，它们的石构稳定性其实与尺度规模无关，而是取决于拱券的几何形状。这个结论与“常识”相悖，是对现代理论和技术的补益，而各项研究表明它又确实被古代匠人所掌握。虽然古人对力学性能的理解和表达与现代不同，但不妨碍作为“技艺”被运用。研究者们顺藤摸瓜，还发现拱（穹）顶的石砌工艺高超，尤其是中世纪哥特教堂的拱顶砌筑：单个组件各不相同，却以惊人的精确度组合在一起；更令人叹为观止的是，一些地域的石块是三维切割术，它们的几何形态与结构传力是高度吻合的，虽然是传统技术，却比当代还要超前。这两项结论与19世纪才发现的图解静力学十分相关。另外，通过新技术全息复原，控制石切的曲线原则得以研究再现，这在现代数控切割方向的应用十分有潜力。同时，新技术的研发还提供了更好保护古建筑的手段。拱（穹）顶的稳定性测定是西方古建筑研究中一项长期悬而未决的难题，直到最近研究人员才突破有限元的理论，发展出三维网格的测定方法。可以预见的是，随着技术的进步，未来肯定还会有更多的发现。

表2 第六届国际建造史学术会议主题 单元

2.曾被忽略的历史阶段

“现代建筑并非其所宣称的脱离历史而重建了一切，人们必须看到现代与传统之间的关联。[3]”建筑史学家总是强调传统与现代的关系，但是为什么它们如迷雾一般，需要学者们一再澄清?

仍以拱（穹）顶为例，人们通常认为混凝土拱壳是传统石砌拱（穹）顶的延续，这个回答没有错。然而，它们之间真的只是混凝土被塑塑型，模仿个传统拱（穹）顶的形式吗？联系两者的纽带究竟是什么？它们之间若有差别，但又是什么呢？是建造材料的不同？还是手工艺和大工业生产的分野？学者们认为，传统与现代的辨析，除了视觉、感受性的分析和关联之外，还需要从建造角度厘清这段过程。18、19世纪作为传统和现代两个阶段的过渡期，被学界长期忽略，特别是它们的建造。

18世纪的工业革命，结果呈现为一场工具和生产方式的革命，思想的内核却是科学思维的普及，它渗透到民间，渗透到各个领域。数学和力学理论在这个阶段爆发式的发展，帮助了建造者摆脱原先经验性的判断，纷纷用科学理论进行建造实验和实践。比如，研究者展示了18世纪后半叶，铸铁框架和空心陶土砖的复合建造，它代替了长久以来的实心石砌拱顶（massive vaulted）。精确的计算引入了“框架和填充”的概念，不同的材料和建筑部分承担了不同的力学态性。较为高效的传力表现意味着更少的建筑材料、更低的建造成本，却又不损害建筑的结构强度。传统建造中的“冗余”开始因为“精确的定性和定量”被消化，这是建造逻辑和理念根本性的跨越，是传统到现代的转折点。随后，工程师们又发展了轻质铸（熟）铁拱顶结构（light vaults with Iron），拉压杆不同的受力概念和计算理论日渐成型。“框架和填充”（分别对应日后的钢筋网和混凝土）的概念实则为现代主义埋下了伏笔：材料各司其职，高度效率化。当混凝土材料出现，于是让一场所谓的“革命”水到渠成。

精确让效率成为可能。从建造角度，传统和现代主义建筑的本质差别是“精确”。从传统走向现代是从“工匠直觉”过渡到“计算为导”，是一段“科学理性化”的过程，与当时社会环境（资本主义）的发展不无关联。

历史的结论是明显易得的，而过程却是磕磕碰碰、阻滞不前的。这些曾经不受重视的18、19世纪建造实践，却是理解现代主义的重要前提：它们半工业半手艺，半计算半直觉；它们有的建构清晰易辨，有的含混不清；它们有的成功，有的失败；有的继续走向现代，有的回归传统。它们是观念的斗争，是技术的尝试和筛选，是发展过程中不可省略的环节。新材料的萌芽时期，没有所谓的“规范”约束，是颇具自由与想象力的时代。对于建筑师而言，那些未被历史选择的尝试，是否暗示着另一些可能和另一条路径呢？也许道出了史学研究工作的另一个准则：不以结果论断，而应挖掘人类历史过程中所有的闪光和智慧。

图2：莱比锡大市场，由建筑公司戴克霍夫和威德曼（Dyckerhoff & Widmann AG）于1927～1929年建造。3个连续的混凝土穹顶，跨度为75m，总建筑高度为29m，外壳厚度为9cm，是当时世界上最大的实心圆穹顶。建筑设计由霍伯特·里特（Hubert Ritter）担任，穹顶由土木工程师弗朗茨·基辛格（Franz Dischinger）和休伯特·吕施（Hubert Ruesch）设计和计算。

3.走向现代的“史前史”

“混凝土”作为现代建筑材料，是最大的议题门类，共计5个主题单元，27篇论文（表2, 2c,3b,5b,7a,10d）。这些研究大多集中在20世纪初期，即混凝土研发和运用的初期阶段。一方面，奈尔维等一些著名工程师的混凝土结构探索仍然有许多未解之谜，值得继续研究；另一方面，学者们的汇报却有一个普遍的共识：过去的混凝土建造研究过于集中在屈指可数的某几位结构工程师，还有大量曾经发生过的混凝土结构研发和迷人的建造物仍然未知，尤其在混凝土建造技术发展成熟之前。

19世纪初期，金属框架和混凝土的混合结构用于拱形屋顶，随后金属条交织形成规则网络以加固混凝土，到后期金属网由精确布置的钢筋网替代，也就是著名的“蔡司网络”（Zeiss Netzwerk）。这个过程用了整整30年时间，并且延续了18和19世纪的“理性”建造之路。到了1920年代末，一批混凝土建造的杰作才纷纷涌现，如莱比锡大市场，单个穹顶覆盖跨度就达到了75m（图2）。人们需要了解的是，建筑史上的这些里程碑式的作品不是横空出世，是长期实践经验和技术上的积累。正如学者们强调的，混凝土建筑的结构史不是某几个结构师的“英雄传记”，30年的“史前史”提供了足够多样的实践和理论样本。研究者举例了大量实验性混凝土拱（穹）顶建造，如1897年在慕尼黑的教堂实现了第一个混凝土穹顶；或者以当时的新建筑类型为线索，如飞机库、大型仓库和工厂建筑等，它们代表了混凝土早期运用的多种可能性。

另外，过去的混凝土结构史过于强调德国、瑞士和意大利几个国家的贡献，荷兰、比利时、俄罗斯等也曾表现优异，却鲜有关注。学者展示了1920年代建成的西伯利亚芭蕾舞剧院混凝土薄壳穹顶，跨度达60m，高25m，顶部混凝土壳体厚度仅8cm，是直径的1/750，小于蛋壳的厚跨比。而它并没有采用当时世界最大跨度穹顶所用的肋骨拱穹顶（rib concrete dome）的方式，而是选择了均匀的圆穹顶（shallow dome）的方式，是独一无二的创举。与此同时，这段历史还勾连出了瑞士与苏联的混凝土交流史。在20世纪初期，不少瑞士的结构工程师（苏黎世联邦理工学院）在苏联进行大尺度的混凝土结构实践和教学。

除了混凝土壳体，还有大量预应力混凝土框架结构的先锋实践。研究表明，这些框架形式、传力机制、结构与底部空间的关系各不相同，每一个都饶有趣味。当研究者对这些框架做具体的力学分析时，发现他们怀揣着与马亚尔等人类似的混凝土框架建造的研发企图，这意味着原先“点”式的理论可发展为“网络”式的系统研究。

西伯利亚芭蕾舞剧院的混凝土穹顶建成后被传统式样的吊顶覆盖；比利时、荷兰一带教堂屋顶的混凝土框架因为粗狂、毛坯、观念保守等原因，被隐藏在精致的白色石膏板后。1930年代开始起步的奈尔维等人在前人的基础上把混凝土结构提升到“混凝土结构艺术”，结构的表现力才开始发展。客观地说，早期30年的混凝土先锋实践，它们中的一些是因为在当时过于理性和超前而被淘汰和埋没，但对于当代的甚至未来的研究者而言可能颇具启发。

4.现代主义的经典重提

现代主义经典建筑也是建造史的主要研究对象。建造史提供了梳理经典案例的另一条路径。

比如勒·柯布西耶的萨伏伊别墅，其结构一直未能成为深入研究的主题，原因种种。[4]研究者新发现的韦斯曼（Ernest Weissmann）在1929～1930年对萨伏伊别墅施工过程做的4段的影像（film）资料，将其与承包商科米尔（E.Cormier）之间的合同、图纸及书信交叉阅读，提供了更多对萨伏伊别墅建造角度的认识。它们证实了项目具体的职责分配：柯布执行设计、解决方案以及制作草图；事务所提供给承包商的图纸只包含建筑形态和尺寸信息；结构、配筋的计算及混凝土的成分配比都是由承包商实现；与承包商的沟通，以及结构强度的决定都由合伙人皮埃尔·让内雷特（Pierre Jeanneret）执行。在这些新发现的影像片段中，还可以观察到工人如何手工切割和折叠钢筋，如何准备混凝土以及如何浇筑的，即传统施工模式如何处理新建造和新材料。

另外，探讨现代主义结构探索与经典建筑的设计关系，也是较为热门的研究视角。比如，学者发现结构大师奈尔维和卡他拉诺（Eduardo Catalano）很大程度上影响了布劳耶的设计作品，甚至与奈尔维的合作是布劳耶一生执业的分水岭。研究者通过对联合国总部大楼具体设计过程的还原，精确解释了奈尔维是如何通过结构设计策略影响了布劳耶的空间设计策略。在布劳耶后期作品中大量运用的“外墙钢筋水泥折壳造型”（precast faceted molded facades）[5]正是源于奈尔维的结构概念和实验研发。

除了结构和建造角度的经典重读，还有从建筑系统角度的分析。用透明的表面（translucent surfaces）覆盖建筑物来引入自然光照的策略，被赖特大量运用在工业或者办公建筑中。他十分在乎光照效果，包括自然光照和人工照明。新研究发现，赖特经常琢磨光的漫射、反射和阴影，沉迷于各种不同类型的玻璃效果，还亲自参与了Pyrex玻璃管的定制以及构造方案的解决，建筑的气候舒适度也一并考虑在内。这些建造方向的设计努力，是因为赖特想要创造一个沐浴在天光之下的空间效果（图3），以回应周围了无生趣的建筑环境，虽然这些超越客户的实际需求。给我们的启示是：现代主义初期的经典几乎都掌握着统合性设计（holistic design）的能力，对结构和建筑系统的忽视问题是在行业过度细分之后才出现的。

图3: 约翰逊公司总部，弗兰克·劳埃德·赖特，建造于1936～1939年。1976年被列入美国国家历史名胜

5.新研究对象——建造群体

当代建筑史研究往往以建筑师和结构师为主线，而本届会议出现了大量以承包商（contractor）为对象的研究，美国、瑞士和比利时学者尤其多。从施工角度，传统到现代是 “工匠”到”专业从业者”的转变，建造活动主要由建筑师、结构师和建筑承包商合作完成。长期对“智识”的重视，使得建造群体的贡献被大大低估了。

经济效益总是与承包商密切挂钩，这是与建筑师不同之处。研究中，学者也不避讳承包商和政治、政策之间的关系。讨论较为热烈的是承包商与建筑师的合作，尤其在施工图的讨论：设计图纸是如何转化成为施工图的；施工图是如何标准化的，它们是如何嵌入到施工的组织工作中；承包商需要哪些建筑知识，怎么解决资金周转问题的，他们的专业培养体系是怎样的；计算机绘图又带来了怎样的转变；以及承包商工会和协会的作用。

研究涉及历史上一些著名的建筑作品和建筑承包商。如：承建了杰弗逊纪念堂、肯尼迪艺术中心和五角大楼的约翰·迈克逊(John McShain)建筑公司；承建了瑞士苏黎世火车站、恩格教堂穹顶、大量铁结构桥梁和铁路网络的Bosshard & Cie公司，还有比利时的Louis De Waele等。

对于承包商群体研究的兴起也曾有铺垫。20世纪上半叶，马亚尔、奈尔维、坎戴拉等人既是设计师、结构师，又是承包商，经济效益等的多重考虑作为他们设计和实践中重要因素，已经被学者观察到。近些年，法国的建筑师普罗维（Jean Prouve）也被学界频繁提及，站在既是建筑师又是承包商的角度，普罗维设计与开发了一套预制装配的闭环体系（closed prefabrication），并在这套体系上建成了90多座学校建筑，集美学、应用和效率于一体。可以看出，承包商对建筑的影响也是有多种不同的路径。

四、话题与地区

研究课题一般会受到研究者所在地域的影响，不同地区的学者似乎擅长不同的话题。欧洲南部和南美的学者擅长砖、石、砌筑类话题，以意大利、西班牙、葡萄牙和南法为代表；欧洲北部的学者擅长木构、铸铁或者钢构这类构架类话题，以北法、德国、荷兰、比利时、丹麦为代表。欧洲的中部是一个话题比较混合的区域，既有木构框架，也有石构，以瑞士、德国、法国和意大利为代表。不难猜测，这与材料获取的难易、运输、贸易、历史上的建造高峰相关。事实上，界定也没有那么清晰，总是有一些跨地域的交流和知识技术的转移发生。

在大量西方建造史的探讨背景下，亚洲的学者能做什么呢？尽管亚洲学者参与极少，但是与亚洲有关的论文达12篇，包括混凝土预制2篇，砖石2篇，生土建筑1篇，茶室1篇，木构1篇，桥梁1篇，建筑气候研究2篇，文献研究2篇。换一个角度统计，西方现代建造技术在东方的传播、交流和演化6篇，传统和地域技术的研究6篇。

首先，史学领域内许多研究成果是建立在联系本土和全球化（或者地域性与现代性）的层面，而近几年来研究的角度渐渐从单方面的植入转向为更为宽容的角度。以往，该方向的研究难以脱离西方“中心主义”的限制，受到“唯科学技术论”的影响。事实上，越来越多的学者发现本土化的规范和理性（The Localised Norms and Rationalities）超越了政治和传统权力及知识的界限。所以，当下的跨地域研究更希望从多边角度（Multi-lateral Perspective）重新审视19～20世纪的技术交流史，重点是本土技术和材料是如何嵌入跨国的专业知识交流中。20世纪的亚洲，有着大量的建造传奇可以挖掘，特别是在二战之前的“黄金时代”。

其中，亚洲温、热带建筑在物理层面“舒适性”的讨论就是非常显性的一个话题，这个现象显然与目前热门的“节能低碳”的话题紧密相关。解决全球气候变暖问题已是众多领域的科研主题，尤其在建筑领域。根据联合国环境部门的数据，建筑活动已经占到了全世界一半的碳排放量。面对日益加剧的环境问题，每一个建筑从业者都应责无旁贷。节能减排逐渐成为评价建筑的标准之一，这也是为什么易北河音乐厅频繁遭到诟病的原因。在室内环境调控方向，学者来到东亚寻找更为环保低碳的温控手段，用以今日的技术发展，而全部3项与亚洲建筑气候调控相关的研究均由西方学者完成。

一旦提及东方和西方，话题就变得较为敏感。若站在世系的角度，难免囿于“血统”之辩，无法前进。而笔者认为，融合一定是未来的趋势，能为后代带来更多的福祉。

五、建造史学的意义

1887年，杜尔姆的那份研究重点不是建筑而是结构，研究的结果中甚至使用了新的计算方法，那在当时新鲜得不行。他站在了19世纪的科学思潮回望了过去。他的研究回答了史学的一个命题：以我们自己所处的时代和立场重新挖掘过去的、也是新的、有趣的知识。历史和当下是同步更易的。

从建造史的角度，现代建筑并非无中生有，而是对过去建造技术的积淀、传承、革新和发展。知道从哪里来，方能知道要去哪里。后来者如此目光灼灼地凝望过去更是为了谋划未来。我们观察研究古人的建造策略，是为了给今天的建造活动找到更好的解决方法。Learn from the past to create a future，这是史学研究的重要使命。

建造史，广义上可以作为更贴近“理性”（Ratio）的建造技术史。对于设计者、建筑师，理性与感性是同样重要的，理性让建造活动适应社会经济发展，感性让建造结果靠近心灵，理性还是感性的道路。建筑师如何在两者之间游走、实现平衡，答案千千万。或许理性和感性之间存在着两极式的均齐、矛盾式的相互协调一致。任何一方更为清醒的认识，都会影响和牵动着整体的设计策略。这也是我们要强调建造史的原因之一。

六、结论

活在这个时代，但要不属于这个时代。史学告诉我们所处的位置，客观地看待自己，看到这个时代的局限，也看到这个时代可能。这是笔者眼中史学的魅力所在。由于篇幅限制，还有大量建造史的研究内容未能呈现，希望有机会与读者再叙。

注释

[1]约瑟夫·杜尔姆（Josef Durm，1837～1919），卡尔斯鲁厄技术大学建筑学教授，曾任巴登大公国的首席建筑官，是建筑手册（Handbuch der Architektur）的编著者之一，其中希腊卷、伊特鲁里亚人的架构，以及罗马和意大利文艺复兴的架构由其撰写。1887年，他在Zeitschrift für Bauwesen上发表研究论文“意大利文艺复兴时期的两项杰出的建造”（zwei Großconstructionen der italienischen Renaissance）。

[2]俄罗斯的铁矿资源丰富，且容易获得，铸铁产品质量颇高，通常作为机器制造原料和结构用途。当时成本较低的农奴劳动力平衡了相对较高的运输成本。所以到了18世纪下半叶，俄罗斯成为世界领先的铸铁生产国和出口国之一。

[3]沃纳·奥克斯林, 江嘉玮.专访奥克斯林：论历史学家之天职[J].建筑师，2018,06:16-22.

[4]萨伏伊别墅前30年曾改造作为德军哨所和宿舍，这使得对有原有建造的辨认变得更加困难；让·杜布森（Jean Dubuisson）对萨伏伊实施的修复计划也不包括结构方面的思考；而且，过去的史学家如吉迪恩（Siegfried Giedion）等，对萨伏伊的研究主要集中在空间策略上。

[5]参考童寯先生的翻译。童寯.新建筑与流派[M].北京：中国建筑工业出版社, 1980：194.

图片来源

图1：https://www.wissen.de/lexikon/gewoelbe-bauwesen

图2：https://de.wikipedia.org/wiki/Gro%C3%9Fmarkthalle_Leipzig#/media/File:AHW_Betrieb_in_der_Grossmarkthalle_Leipzig_1930.jpg

图3：同济大学等编.外国近现代建筑史[M].中国建筑工业出版社，1982.