山西沁水湘峪古堡城墙建筑技术和防御功能探析
2022-06-08姬翔宇
姬翔宇
(郑州大学 历史学院,郑州 450001)
湘峪古堡位于山西沁水县郑村镇湘峪村,建于明天启三年(1623),竣工于明崇祯七年(1634),至今保存相对完好,是研究晋东南地区堡寨聚落的典型代表,对于完善我国此类防御性堡寨聚落的研究具有重大意义。文章借助田野调查的基本方法,与古建筑学知识交叉融合,对湘峪古堡城墙进行实地调查研究,并结合相关资料进行研究,旨在对古堡修建背景和城墙现状进行一定研究的基础上,探寻古堡城墙的建筑技术,并总结其防御功能。
一、湘峪古堡古城墙概况
(一)历史渊源
湘峪村在沁水县东南58公里处的郑村镇。湘峪古堡位于湘峪村内的西南地带湘峪河北岸,地势北高南低,海拔在660~685米,占地面积约为3.25公顷,与晋南地区其他古村落的现存面积相近,是我国保存较完好的明代聚落代表,享有“中国北方乡村第一明代古城堡”的美誉。
据记载,明末天灾人祸接连而至,统治阶级与底层百姓之间的矛盾日益尖锐。陕西地区爆发的农民起义很快传至山西,并爆发多次战乱。[1]《泽州府志·艺文志九·纪事》中有记载:“贼自秦入晋,五犯沁水,至是陷之。”[2]可以看出晋东南沁水地区也不可避免地受到了农民起义战争的多次侵扰。湘峪村附近的窦庄也有专门的石碑记载明崇祯四年(1631年),即窦庄城建成的第二年,陕西农民军入沁水境,同年五月围困窦庄城,六月发起围攻,城中百姓奋起反击,坚守四天四夜直至流寇退去之事。[3]面对来自流寇一次又一次的侵扰,如何有效地规避战乱,成为湘峪村百姓不得不考虑的现实问题。
(二)湘峪古堡城墙现存状况
湘峪古堡是呈椭圆形状的堡寨式建筑(见图1),城墙依山势而建,高大宏伟,周长约760米,最高处达25米,一般为4至5米高,厚达4米。设有三门,今西门已毁,东门、南门尚存。在城墙的东南、西南、东北和西北各设有一座角楼。
图1 城墙防御体系
南城墙根据村前河流走向,依北岸悬崖峭壁修筑,据山势建有城门楼、角楼、藏兵窑洞等。其中,城墙内部藏兵洞的构造更是精巧,洞与洞之间相互衔接,既可战时藏兵,又可存放军械。湘峪古堡“蜂窝城”的雅号也便来源于这重重藏兵洞对外开设的小口。
古堡外围的防御系统主体是连续的墙体,以城门、城台、护城河、壕沟为配体,形成有效的防御组合。自古以来,随着城堡攻防战术的不断进步,城堡的防御设置也在不断完善,城防的形制因此逐步定型,各种附属构建也在不断完备,防御系统向多层次、多角度方向发展。[4]湘峪古堡城墙的防御体系具体可分为城壕防护设施、出入口防御设施、观察防御设施以及藏兵洞。
1.城壕防护设施
城壕防护设施,即城墙与护城河(壕沟)相结合的防御设施。湘峪古堡的城墙是古城墙的主体部分,现存东西南三面城墙,北墙已经损毁,仅留下内部的夯土基址遗存。城墙整体近似于长方形,依据地势修建。[5]城墙表面留有小孔,排列整齐有序,为内部藏兵洞对外观察和防御之用。城墙的上方有城垛,每垛之间垛口间隔约0.5米。此外,城墙上还设有排水口,用于排出城墙上方通道内的积水。湘峪古堡的护城河是流经城外的峪河,河宽水深,是天然形成的护城河,为湘峪古堡城墙的天然屏障,具有防御作用。河上设有一桥连接两岸,桥身近五米宽,是通往南门的唯一通道。
2.出入口防御设施
出入口是中国古代城防体系的薄弱部分,也是敌人攻击的重点,因此出入口防御设施的规划极为重要。湘峪古堡的出入口防御设施,主要是城门和小型瓮城。湘峪古堡的城门,现仅存东西南三座,南门为湘峪古堡的正门,同时也是湘峪古堡内最具特色的一座城门。南门有门隧,拾级而上,外门洞小于内门洞。城门设置于外门洞与内门洞之间,设有石质门槛,现存大门为补配,地面仍留有门轴洞。通过南门,则是一处左右各设一门的小型瓮城。其顶部设有城垛,瓮城中的南墙由于正对南门,类似于影壁的作用。
3.观察、射击防御设施
观察、射击防御设施,即古代城墙登高望远,观察城外敌情之处,主要设于城门上和城墙拐角处,如城楼和角楼。湘峪古堡的观察、射击防御设施为城门楼和角楼。
湘峪古堡城墙的城门楼,又称瞭望楼,东西南三座保存完整,主要用于观察敌情和指挥防御作战。湘峪古堡南城门楼主要分三个部分,分别是城台、城楼、门洞口,门洞口和城台为砖石结构,城楼为木结构建筑。整个城门楼有四层,建筑的第一层为南门向内的门道,城门楼的入口位于城内于城门楼的第三层,第三层东侧有一小门可进入城墙的上方,西侧有一楼梯向上通往城台,为向外观察敌情的场所;向下通往城门楼的第二层,即为藏兵洞的入口。
湘峪古堡的角楼共四座,分别建于堡墙的转角处,是建于角台上的高层阁楼建筑,是古堡防御系统的重要设施。角楼如同望楼一样,从楼上眺望,视野开阔,可以清楚地观察四面八方的动静,可作为登高望远的哨所。如有贼寇来袭,驻守角楼的士兵不但可以从正面反击,还可配合两侧进行反击。
4.藏兵洞
藏兵洞是古代一种军事设施,用以藏匿士兵进行战斗,已达到出其不意之效,类似于地道之功用,多建于城墙内部。
于南城门楼二楼可进入湘峪古堡南墙西段藏兵洞(见图2),共23个,从第一个至第十六个藏兵洞,每个洞的东西两侧都各自开有一个门,将这些藏兵洞串成一串连接起来,这被称为“串珠式”[6]。只需要守住一门,便能阻断藏兵洞内的交通,倘若敌军攻入藏兵洞,则藏兵洞的每一道门都可成为抵御进攻的关键。此外在藏兵洞后方设有一条通道,通往城内,现已被封存。有学者认为该通道通往帅府院。第十七个起为并列式直至第二十三个,呈并列式的各个藏兵洞之间并不相连,但各自有一门与通道相连,可通过后方通道相互支援传递信息。最后可经甬道,通往西段城墙上方。甬道左侧,设有三个大洞,可以观察城外动向。古堡藏兵洞为砖石结构窑洞式建筑,洞内空间十分宽敞,既可以驻扎兵力,又可以储备战之时所需的物资。每个藏兵洞在城墙对外的一侧都开有一个小洞,以便随时观察敌军动态并发起反击。
图2 西侧藏兵洞平面图(王家赓:沁河中游传统聚落研究)
二、城墙的筑造材料和技术
古代筑城所使用的建造材料在《武备志》一文中曾有提及。凡是城墙的墙体所用的材料,第一是烧制的砖块,第二是开采的石块,第三则是土。[7]这表明古代筑城所需的主要材料为砖、石块以及土。城墙的筑造技术,即城墙的修砌方法,根据所用材料的不同,其方法也有所差异。城墙筑造技术的发展历程从早期的使用夯土法筑造城墙,再到砖块包砌土墙,最后发展到普遍使用整齐的条石、块石和大城砖包砌城墙。[8]城墙的筑造技术随着时代历史的进步以及对防御需求的提高,也随之改进。
(一)筑城的主要材料
湘峪古堡城墙的建筑材料取用因地制宜,就地取材,主要包括土、石头、青砖等。
1.土
古代城墙构筑,早期多采用夯土法,晚期主要用于夯筑内墙。所用土料一种是使用直接获取未经加工的生土,一种是生土发酵后制得的熟土[9]。在熟土中加入一定比例的石灰,较于单一的土料更为结实。《晋书·赫连勃勃载记》中曾提到“蒸土筑城”[10],即生石灰与水混合发生反应,释放大量热气,蒸雾弥漫。说明城墙在修筑时于夯土中添加了一定数量的石灰,用此法所筑城墙更为坚实,刀枪不入。[10]这是在筑城中用土时加入石灰的最早实例,也是土料筑城的重大创新。
一般筑城所需的土料多为就地取材,如汉代长安城城墙由取自附近龙首山一带的带赤色的黄土夯筑而成[11]。湘峪古堡筑城使用的土料多为褐色粘土,取自村内耕地或城墙基槽处,夯筑时于褐色粘土中混入一定比例的沙和石灰以增强夯土强度。
2.砖
明代宋应星《天工开物》曾有砖的记载,在炼泥造砖时,需要挖取地下的泥土,并对泥土的成色加以区分。粘土一般有蓝、白、红、黄几种土色,其中以黏而不散,土质细腻无沙砾的最佳。烧制前要先进行处理,需浇水使泥土浸润,再赶几头牛去践踏,踩成稠泥。最后将稠泥填满模子,用铁线弓削平表面,脱下模子就是砖胚。[12]这总结了明朝烧砖的选料、分类、焙烧等流程(见图3)。
图3 《天工开物》中的砖瓦制造过程
湘峪古堡城墙所用的砖为青砖,为建造中常用的一种,一般城墙用砖均为特制,较为厚实,湘峪古堡的城墙的筑造绝大部分使用了青砖,观察其长短薄厚及形状,为方长条砌,属于眠砖。青砖烧制原料需先寻找粘土层较厚的耕地,一般多为上好的耕田,去除表层的稀泥,方可使用。除原材料的选用之外,其制作流程和烧制流程繁琐,不利于着大型工程的修建。
3.石
石块是修筑城墙的重要的原料之一,一方面石料的获取相较于砖更为便捷,也不需要和砖一样需要繁琐的流程进行加工,另一方面石块作为天然的原料,有些石料极为坚硬如花岗石、灰岩和砂岩等,无论是料石、毛石或是片石都可用于城墙的建造,如南京城墙建设[13]。
湘峪古堡所用石块大多开采于附近岳神山脉,石质为石灰岩和花岗岩。还有部分石块为沁河冲下的河石,表面相对光滑,便于取用。石块在湘峪古堡城墙建造过程中的应用十分广泛。有的被制成条石用于城墙部分地基以及其他地段的墙体勒脚,有的则为直接开采出的料石或河石,形状各异,被用于城墙内部藏兵洞的修筑或是用于城墙外部垒筑石墙以防御洪水的侵袭。
4.粘结材料
明代宋应星《天工开物·燔石》中写道石头经过烈火焚烧以后会有奇特的功用。石灰这一类填补缝隙的东西,用它来填补船缝就能确保大船安全飘洋过海,用来砌砖筑城能使城墙坚固。[14]142石灰可以用来粘结缝隙,填缝防水,广泛地应用于各处,使所修之物更为牢固。石灰用于粘结材料时,可与其他材料进行混合,如水、油灰、纸筋、河沙、黄泥、糯米汁等,达到更好的粘结效果。[15]143
湘峪古堡为明朝时期修筑,其构筑必然受当时建造方式的影响,仔细观察城墙的砖缝和石缝,可清楚的判明,城墙修筑时灌入其中的胶结材料的主要成分为石灰。根据《天工开物》以及明代筑南京城墙时使用石灰糯米汁“固其外”可推断该胶结材料中含有糯米汁,但对于是否含有糯米汁仍然需要进一步的测定。
城墙建造所需的材料除了砖、石、土和粘结材料外,还需要使用大量的木材。木材在修筑过程中主要起辅助作用,用于城墙地基的加固、夯土墙部分的版筑,同时也用于城门楼、角楼等木结构建筑的建造。城门楼和角楼修筑于城墙之上需要有较好的稳定性,所选用的梁柱应为粗壮且质地坚实的木材用以加固,甚至木架构需要向下延伸一至二层。这增加了在修筑城墙过程中对木材的需求量。
(二)筑城的主要技术工艺
湘峪古堡城墙主体如墙基、墙体、城门楼下部、角楼下部、内部藏兵洞等,主要以砖石砌墙为主,夯土为辅。
1.夯土法
夯土技术就是用夯土工具打土使土质密实牢固。夯土法可分为两类,直接夯筑和版筑夯土。[16]直接夯筑一般用于大型城墙地基的夯实。首先在城墙墙体选定的位置挖一条深沟作为基槽,然后由底部向上填土并逐层夯实。
版筑夯土又称为夯土版筑,最早见于龙山文化晚期,需要分层夯打,工程较大时还需要分段版筑。版筑就是将夯土的四周用木板加以束缚,防止夯打过程中土体的散落(见图4)。版筑技术的运用使得城墙的坡度增大甚至接近垂直,大大增强了城墙的防御功能。[11]
图4 古代城墙夯筑法(图片来源《中国城池史》)
今北城墙原址仍残留有高大土坡,土质坚实致密,相较于附近土质有很大差异,可推断为夯土内墙,于土坡的下半部分垒砌的石墙保留基本完整。据此可以推断北墙墙基为夯土法筑造,墙体为夯土版筑法筑造后再在其外垒砌石块,起到加固作用。[17]根据北墙的筑造方法可进一步推断其余各段城墙的筑造技术与其基本一致。夯土技术运用于城墙地基和内墙的筑造,节省了大量的成本,也有别于一般土建,结构更为致密、坚固,能够增强城墙的牢固性。
2.砌筑法
湘峪古堡的砖墙与石墙在夯筑土墙的基础上,采用砌筑法建造而成。明清时期,国势发达,经济繁荣,建造水平大幅提高,有足够的能力去烧制大量的陶砖用于各种建筑。因此,这一时期的城墙大多使用规格统一的砖块进行包砌。有时墙下部用条石包砌,而上部则仍然使用墙砖叠砌。建于明初的南京城墙即是如此[18]。
湘峪古堡的城墙的砖墙部分采用了五顺一丁的方法进行筑造,即每隔五层顺砖加一层丁砖相互间隔叠砌而成。由于城墙厚达四米,有出面砖和墙心砖之分,其中墙心砖的修砌很快、省功,而且技术含量不高,可以由技术较低的砖工来砌,反而可以加快砌筑的速度。建于明初的南京城墙同样如此。[19]湘峪古堡城墙对于石块在筑造时的使用主要与砖的使用相结合。一方面青砖造价较高,另一方面石块更为坚固。比较常见的是石座砖身混合砌筑,还有的是用石包砌砖或砖包砌石的混合砌筑等方式。[20]湘峪古堡的石材主要有两类:一类为打制精细规整的条石,用于城墙部分地基以及其他地段的墙体勒脚,以加固和稳定城墙,增加城墙的硬度。另一类为普通石块,被用于修筑在城墙底部的石墙,是将天然石材施以一定程度的打制加工,按一定形状和断面进行垒砌,并用灰浆或泥浆填充缝隙,构成完整墙体并提升墙体牢固程度。
此外砖石还用于城墙内部藏兵洞的筑造。主要是用砖券成筒拱作为藏兵洞的屋顶和通道,条石或大块石块则用于藏兵洞内墙基的稳固避免内部的坍塌。运用砖石在城墙内部筑造窑洞式构造极大地节省了建筑原料,也为城墙的防御体系增加了藏兵洞这一环节。这体现了明末建筑匠人对建筑技法使用之娴熟。
三、湘峪古堡古城墙防御功能
城墙作为湘峪古堡结构的一部分,其防御功能的探究也因从整体入手进行分析因此其防御功能既包括实体的防御系统,如防御环境、防御空间、防御形态,所产生的防御功能;也包括湘峪古堡从地势环境、建造规模上带给敌人的心理压力所产生的精神防御功能。
(一)实体防御系统
湘峪古堡的实体防御系统,通过聚落选址、空间形态以及街巷布局等,从防御环境、防御空间及防御形态表现出来。
1.防御环境
中国古代城市位置的选定除了考虑地形地势还考虑是否接近水源。城池这一概念源于古人对城市防御意识的增强,依据周围环境,所营造的一种城市类型。城池,不同于现代的城市,更加凸显的是它卓越的防御性能。城,即城墙。池代表水,即护城河,亦可称为壕沟。两者功能的相互叠加,使城市处于其营造的保护环境之中。湘峪古堡地理位置优越,整个堡寨依山势修筑。城墙高大厚实,建于峭壁一段更是常人难以触及。峪河于古堡南门前流过,河宽水深,中间仅有一桥将对岸与城门相连。湘峪古堡城墙和护城河所营造的防御环境,使攻城敌军无法大面积地进攻,只能列队过桥,能有效延缓敌人的攻势,起到良好的隔离和缓冲作用。因此敌人想破城非常困难。
2.防御空间
从城墙到城内堡楼,这种由外到内向中心聚合的防御空间格局是湘峪古堡的显著特征。城墙、城门、角楼及藏兵窑洞等是堡寨最基础的防御设施,相较于专门军事化的城池而言,湘峪古堡的这些设施大多都是日常与战争相结合,一物多用,体现了日常生活居住功能与防御战乱的双重功能。城内的堡楼又称为御楼,“御”即防御、居安思危之意,为古代堡寨居于中心位置的高大建筑,对内可观察城内居民状况,对外可掌握城外动向。湘峪古堡内曾设有三处七层高楼(大宅院主楼(孙居相故居)、棋盘楼、金鸡楼),均面向南山的烽火台,用于通报敌情,准备抗敌,但已被损毁。现仅存一处五层堡楼,堡楼的位置选址在全村的北墙,依山而建,位于全村的最高点,其面宽三间,有五层之高,通高达25米,站在最顶层,不仅可以观察远处的敌情,又能够接收村内的各种信息,将对外防御对内实时监控的作用发挥到了极致,便于快速收集处理各类信息。
3.防御形态
堡寨是一种以防御功能为突出特点的聚落。它不同于传统的村落,湘峪古堡的防御系统不仅体现在实体建筑,在里坊划分、街巷布局等聚落形态上也有别于传统的村落,充分体现了住防结合的建造理念。
湘峪古堡内主要建筑由东西向的两条街和南北九条巷道将其有序分割。街道多为丁字状的路网结构,用条石或磨盘石筑成,狭窄曲折,有的甚至出现连续的两个九十度转弯,具有明显的防御作用。城内的各院落虽然相互分隔,却又有侧门或后门相通,便于相互联系及在敌军攻入时逃生。在村中许多街巷的拐角处都经过了抹角的处理,这不仅是为了避免行人经过时的刮蹭,同时也是出于防御方面的考量,于拐角的一侧看不到另一侧的举动,抹角墙面一般都专门凿有小坑,其大小近似一个拳头,当弓箭手在此处埋伏时,不仅可以依靠墙体隐蔽自己,同时可以利用转角面上的小坑稳定双手,从而提高射击的精确度。[7]
(二)精神防御功能
湘峪古堡城墙的选址定于峪河对面的崖壁之上,使得城墙的更加高大牢固,不仅能够在雨季时抵挡汹涌的河水防止洪涝,其居高临下的位置也使得攻城者望而生畏。湘峪古堡的城墙构筑巧妙地利用了山势和水势,形成易守难攻不可侵犯之“势”,为入侵者设下了天然的防御屏障和不可逾越的心理压力。南面的心理压迫感最强,东西北三面的城墙依陡峭山势而建,易守难攻。
湘峪古堡从外围的护城河、城墙、角楼及藏兵洞等防御设施向内部的帅府院、民居、堡楼等内部防御建筑逐步聚合的防御空间的出现,无论是物质形式还是心理意识,都反映出在一个以血缘宗族为纽带的聚落中自我保护意识的封闭性和内敛性。一方面是通过巩固自己的界域借以表达领地意识,另一方面则是通过建造高大坚固的防御建筑获取安全感从而得到一定的慰藉。这些都来源于中国早期集体社会的生存空间,在漫长的社会实践中逐步成为一种约定俗成的并且相对稳定的社会共同体,应用于建造之中。
四、结语
湘峪古堡是一座集居住和防御功能为一体的堡寨式聚落。城墙的结构主要分为:护城河以及墙体的结构主体,城门楼、角楼、帅府院等观察指挥场所,以及藏兵窑洞等。其中“兵洞连城”,将日常的居住和战时的防御融为一体,为现代学者所惊叹。城墙建造中所使用的原材料主要为砖、石、土以及必不可少的粘结材料。建造技术主要以传统的夯筑法和砌筑法为主。
湘峪古堡的城墙因坚固的城墙结构、完备的防御设施以及险峻的地势完美诠释了古代城墙的建造技术和防御功能,所涉及的知识范围十分广泛,在研究时需要查阅大量的资料,不仅要查阅古代科学技术方面,同时还需要深入了解其建造的社会背景,了解当时的社会文化,只有这样才能更为贴近建造者的内心,探究修筑的原因,选址的因素以及修造的意义所在。