中國古建筑共有十六種類型、五種結構形式，唯一的共性特點是木結構。它們無論造型、結構和材料都是中國本土的，充分體現了中華民族的勤勞與智慧。

由北京市科學技術協會主辦、北京科學中心承辦、北京科技報社協辦的首都科學講堂之“極簡科學課”，邀請北京市古代建筑研究所原所長、研究員侯兆年，講述形態(tài)各異、多姿多彩的中國古建筑，解讀其分類、外形特征、結構原理以及斗拱產生的原因和作用，帶領大家觸摸和感受中國古建筑中的科技與智慧。

古建筑斗拱產生的原因和作用

中國古建筑的第三個特點是斗拱作用大，在古建筑早期的作用是承托出挑深遠的屋檐，后期斗拱的斗口變成了建筑基本模數，成為了度量古建筑的一個基本單位，形成了制度。福建泉州開元寺鎮(zhèn)國塔就是利用木頭斗拱解決“出挑”的典型建筑。

優(yōu)美的輪廓，屋頂、高臺、屋身通透，院落一體，色彩鮮艷，是中國古代建筑的第四個特點。

石欄和牌坊用木榫結構是中國古建筑的第五個特點。

不求建筑長存是中國古建的第六個特點。

第七個特點是重規(guī)劃，中國古代城市都是先規(guī)劃后建設，而不像西方先建設后規(guī)劃。

第八個特點是建筑技藝由師徒口口傳授，不重書籍。

中國古代建筑由屋頂、屋身和臺基三部分構成，且所有中國古建筑都是由這三部分組成。

中國古代建筑的大屋頂示意圖（侯兆年供圖）

中國古代建筑雖然分為三大部分，但是屋頂有時比屋身更大、更突出，而這正是中國古代建筑外形的一大特點——大屋頂。全世界古代建筑有三種大屋頂，即中國傳統(tǒng)的抬梁架、古羅馬的天然混凝土屋頂、歐洲的木桁架。

西方使用“木桁架”屋頂（侯兆年供圖）

中國古代建筑的屋頂結構有四種，它們是廡殿頂、歇山頂、懸山頂和硬山頂。

什么是廡殿頂呢？廡殿頂是指屋頂上有四面坡、五根脊，廡殿頂是級別最高的屋頂。北京故宮級別最高的建筑使用的是重檐廡殿頂。

歇山頂顧名思義就是建筑山墻上出了一個檐子，匠人們干活間隙可在檐子上歇會兒。歇山頂的外形別致漂亮，多被頤和園這類園林使用。不過，在規(guī)格上僅次于廡殿頂的歇山頂也被故宮角樓使用。

懸山頂是指屋頂懸在山墻之外。廡殿頂、歇山頂和懸山頂均是明朝以前的古代建筑經常使用的屋頂。

明朝后期出現了硬山頂，簡而言之就是房子屋頂的木頭砌在墻里，使用大量燒磚和石灰的墻體既可以防水，又可以防止木頭腐爛。硬山頂常見于北京民居四合院。

攢尖頂并非獨立的結構形式，它實質是將廡殿頂的五根脊去掉，四角攢尖即為攢尖頂。

因為中國古代沒有防水材料，常常使用石灰，但是石灰不防水，所以中國古代建筑很少使用平頂。歐洲古建筑使用的火山灰（硅酸鹽）是天然水泥，防水性能優(yōu)異，所以平頂建筑遠多于古代中國。

中國古代建筑結構特點是：屋頂碩大、出檐深遠、基本不用金屬件、榫卯連接、抬梁架、整體屋架、獨立結構。

前文已經較為詳細地描述了我國古代建筑結構屋頂碩大這個特點，在此不再贅述。下面我們著重談談出檐深遠、基本不用金屬件以及榫卯連接。

為什么我國唐代建筑的屋檐能夠伸出四五米遠呢？原因就在于唐代建筑用巨大的斗拱來挑屋檐，斗拱有一個最重要構件“昂”前端挑著屋檐，后端用這根檁條壓著屋檐，所以形成了唐代建筑的斗拱，也就是業(yè)內人士常說的“真斗拱”。

從唐代建筑佛光寺的復原圖可以領略古代建筑出檐之遠（侯兆年供圖）

到了明清建筑斗拱不起作用了，所以后人稱明清建筑斗拱為“假斗拱”。

我國古代建筑基本不使用金屬件，大多是通過木結構互相連接的。

所有中國古代修建的房子，柱與梁的連接都不使用釘子，而是使用榫卯。柱子、梁和檁條之間的連接全是上大下小的榫卯連接，榫卯連接以后都是燕尾槽鉸接受力，且可逆向拆卸。盡管中國古代建筑榫卯連接處創(chuàng)面損壞較大，但是卻異常堅固可靠。

斗拱（侯兆年供圖）

最早的斗拱用來承托伸出屋面很遠的檐口。唐宋時期的寺廟，為了保證威嚴和防雨水，寺廟的出檐達到3—4米，屋頂加上泥被每平方米有一噸多的重量，光靠檐椽是承托不了屋檐的，所以中國古人發(fā)明了一種叫斗拱懸臂梁的構件來承托出檐深遠的房檐。而斗拱的疊澀可以將屋檐的壓力一級級傳遞、降低，然后把所有的力量傳達到木柱上。

斗拱示意圖（侯兆年供圖）

不過到了清代后期，斗拱越來越小，并逐步演變?yōu)檠b飾部件了。

天津獨樂寺是典型的中國古代建筑。獨樂寺木斗拱為半鉸接，預示著梁架之間可以活動，抗震性能優(yōu)異。47米高的獨樂寺大雄寶殿經受住了唐山大地震的考驗，至今屹立不倒。

獨樂寺大雄寶殿的斗拱（侯兆年供圖）

中國古代建筑以斗拱為主的梁架結構沒有剛接，全部都是鉸接，梁架結構呈平行四邊形，故而抗震性能優(yōu)異?，F存的資料和照片證明中國古代建筑的墻可能倒塌，但是結構不會坍塌。以半鉸接連接的我國古代建筑梁架可以跟著地震波進行縱向和橫向晃動，通過潰縮和晃動吸收、化解地震波。