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圖42014年10月,國務院總理李克強訪問德國時,給默克爾總理帶來了一份禮物。這件“神秘禮物”究竟是什麼呢?原來是一把用鋁合金制成的魯班鎖,制作精緻,小巧玲珑。
别看小小一把魯班鎖,它關乎中德兩國的友誼。這是中國天津中德職業技術學院學生的作品,是中國學生在一台新款德國機床上完成的,象征德國機械加工技術與中國古代工匠的智慧結合在了一起。此後,魯班鎖和中國“工匠精神”一時風靡。
看到這條新聞,不由得想起幾年前去呼倫貝爾草原旅遊時,在莫爾道嘎森林公園門前的小攤上,當時我也買過一個這樣的魯班鎖。
所謂魯班鎖,就是由六根木條組成的小玩具,傳說是兩千多年前魯班發明的,他用六根木頭做了一個奇特的玩具來考自己的兒子,要求他拆開之後再複原。這個看似簡單的要求,卻花費了魯班的兒子一天一夜時間。從此,這個玩具流傳開來,被人們稱之為“魯班鎖”,成為我國古代一種著名的益智遊戲。
小小的六根木條,看似簡單,實則大有奧秘。每根木條中間有不同形狀的凹槽卡榫,必須按照一定的順序相互穿插、精确裝配,才能組合成一個穩定的十字立方體。每根木條之間互相咬合,嚴絲合縫,不會散開。不過隻要抽掉一根木條,整個接合的木塊就馬上散架了。外行人看了十分好奇,覺得沒什麼了不起,結果費了很大的功夫,好不容易才将它拆開,但是拆開之後再想把它拼裝還原就不那麼容易了。
魯班鎖的結構和中國木工的榫卯結構十分相似。中國的榫卯結構來自于古代建築,傳統的古代建築主要是木構架結構,不使用釘子,也不用粘膠,而以榫卯鬥拱設計。雖然每個構件都比較單薄,但是它整體上卻能承受巨大的壓力。這種結構不在于個體的強大,而是互相咬合,互相支撐,其柔性的連接又使得它具有相當的彈性和一定程度的自我恢複能力。而且還可以随濕度變化而伸縮,不緻發生斷裂。
鬥拱是我國傳統木構架建築中的一個基礎構件,它懸挑出檐,層層疊加,将沉重的屋頂重量通過鬥拱傳遞到柱子,再由柱子傳遞給台基。正是由于這樣才能使沉重的屋頂更長地伸出屋檐,并富有美感。鬥拱采取榫卯結合的空間結構,在地震時,不管屋頂向何方推移,鬥拱都能承受,雖會松動但不散架,從而避免建築物倒塌。
著名的山西應縣釋迦塔建于遼代,俗稱應縣木塔。塔高68米,全塔除了磚石塔基和鐵制塔刹外,整個架構所用全為木材,沒有一根鐵釘,數以萬計的構件全靠榫卯相互咬合固定在一起。雖然曆經了近千年的風雨滄桑及地震、戰火等災害,特别是在1989年10月遭受六次5.6級以上的地震後,古塔仍安然無恙。釋迦塔不愧為中國現存最古老、最高大的木結構式建築孤例,具有極高的科學藝術價值,堪稱世界建築史上的傑作。
鬥拱的結構合理,構造精巧,極具裝飾性,體現了中國古建築之美。2010年上海世博會的中國國家館就是采用了鬥拱造型,四根粗大的方柱,托起鬥狀的主體建築,鬥拱是層層疊加的,越抱越緊,看似零碎的部件卻可以托起千鈞重量。古代建築鬥拱挑出屋檐最多可以探出4米,而現代建築采用鋼結構和混凝土,可以發揮更大優勢。中國館在建造過程中進行了大膽革新,将傳統的曲線拉直,層層出挑,鬥拱最短處就伸出了45米,最斜處伸長達49米,使主體造型顯示出現代工程技術的力度美和結構美。