榫卯結構是中國古代建筑和家具制作中最常用構件連接方式，在世界建筑史和家具發展史中具有鮮明的民族特色和重要的歷史地位。據考古發現，榫卯結構產生于距今約7000年前的新石器時代。1973 年，在浙江余姚河姆渡文化遺址中發掘出了大量結合完好的多種式樣的榫卯結構遺物，這是迄今為止發現的最早的榫卯結構。榫卯結構的出現，為中國古代建筑和家具的發展奠定了重要基礎，歷經數千年的發展和演變，其應用越來越廣泛，工藝也越來越精湛。特別在我們徽派建筑和徽派家具中應用特別廣泛，形成了鮮明的徽派特色。接下來我們就來探究一下榫卯結構的科學原理和其在徽派建筑和家具制作中的具體應用。

榫卯結構之所以能被傳承幾千年而經久不衰，是因為它具有嚴謹的科學原理。首先它運用了摩擦力與自鎖的力學原理。榫頭和卯眼的凹凸配合，使榫頭插入卯眼后，兩者之間產生較大的摩擦力。這種摩擦力能夠阻止構件在常規外力作用下發生相對位移，起到連接和固定的作用。例如，燕尾榫的榫頭形狀為梯形，插入卯眼后，由于榫肩的傾斜角度，使得榫頭在受到外力時，會越卡越緊，就像一個自鎖裝置，增強了連接的牢固性。

其次榫卯結構還很好的做到了應力分散，榫卯結構可以將構件所承受的荷載均勻地分散到各個連接部位。當建筑或家具受到外力作用時，力通過榫頭傳遞到卯眼周圍的木材上，避免了應力集中在某一個點上，從而減少了構件因局部受力過大而損壞的可能性。比如在大型木結構建筑中，梁與柱之間的榫卯連接能夠有效地將屋頂的重量均勻地傳遞到柱子上，保證了建筑的整體穩定性。 接下來，榫卯結構還充分應用了木質材料的彈性緩沖。木材具有一定的彈性，榫卯結構充分利用了這一特性。在地震等外力作用下，榫卯連接的構件可以在一定范圍內發生微小的位移和轉動，從而吸收和緩沖外力，減小結構的破壞程度。這種彈性緩沖作用使得榫卯結構的建筑具有較好的抗震性能，許多古老的榫卯結構建筑歷經多次地震仍然能夠保存完好。還有榫卯結構還符合幾何原理，利用不同形狀間的契合作用，榫頭和卯眼的形狀、尺寸需要精確設計和加工，以確保兩者能夠完美契合。不同的榫卯結構形式適用于不同的構件連接需求，例如直榫常用于兩個構件的直線連接，燕尾榫則常用于需要加強連接強度的轉角部位等。這種精確的幾何契合是榫卯結構能夠發揮作用的基礎，只有榫頭和卯眼的形狀、尺寸完全匹配，才能實現牢固的連接。正是由于形狀間完美契合，使榫卯結構具有獨特的穩定性。榫卯結構的連接方式可以使構件之間形成穩定的幾何結構。例如，多個構件通過榫卯連接形成的框架結構，具有較高的穩定性和剛性，能夠承受較大的外力作用。同時，榫卯結構還可以通過不同的組合方式，構建出復雜的建筑和家具結構，滿足各種設計需求。 榫卯結構因其獨特構件連接方式和穩定的結構原理，使其在徽派古代建筑中的大放異彩?；张擅窬印㈧籼?、牌坊是徽派古建筑的“三絕”。這“三絕”當中無不廣泛使用榫卯結構進行拼接。以徽派民居為例，徽派民居的外部是青磚灰瓦馬頭墻，內部則是由“肥梁瘦柱”等木制構件拼接而成。它們構建的方式都是通過榫卯進行連接，很少用到釘子。加上在梁柱間的斜撐、雀替等輔助構建均是采用了榫卯結構進行拼接。建筑中的榫卯結構種類繁多，如直榫、斜榫、透榫、半榫、燕尾榫等。在民居的梁、柱、枋等主要構件的連接中，榫卯結構不僅保證了建筑的穩固性，還體現了建筑的美學價值。許多榫卯連接處還巧妙地融入了雕刻裝飾，使得結構本身也成為藝術品的一部分。

榫卯結構不僅廣泛地應用在徽派民居的木制構件中，其實許多石質建筑也廣泛使用了榫卯結構。就以徽派“古建三絕”中的牌坊為例，許多牌坊的構件的拼接除了使用石灰糯米等材料進行粘結外，許多石質構件都采用了石質榫卯進行拼接。使整個建筑更穩固、更美觀。如全國唯一的八腳牌坊許國石坊，還有棠樾牌坊群中的牌坊都采用了榫卯結構，把石質構件牢牢的連在一起。這些牌坊歷經幾百年的風雨仍然屹立不倒，充分展示了榫卯結構的卓越性能。其實不僅是牌坊，還有石橋、河壩當中都會看到石質榫卯的身影。著名的屯溪老大橋、歙縣魚梁壩等石質建筑中，都廣泛運用了榫卯結構來進行建造。

榫卯結構不僅在徽派建筑中大顯神威，而且在徽派家具的制作中也是功勛卓著?；罩葑怨啪褪悄静牡募⒌兀由匣罩莸哪芄で山硞兊木蕵嬎己途渴炙?，徽派家具也是徽文化的燦爛一支。八仙桌、長條桌、官帽椅、太師椅、圈椅等特色家具，無不凸顯了鮮明的徽派特色。這些家具的制作工藝中，榫卯結構也是其最常用制作手法。榫卯結構的制作工藝能夠使家具更加結實和耐用，同時還保留了傳統家具的韻味和美感。也為現代家具的制作提供了無限的靈感。

正是由于榫卯結構在結構學中有著充分的科學依據，所以幾千年來它還在建筑學上煥發出無窮的生命力。相信它會和現代科學技術完美結合，設計建造出更加堅固、更加美觀、更加合理的新式建筑，也為我們徽派建筑發展融入更多、更新的理念，為我們未來的生活帶來無限的遐想。

作者：程東興 黃山市屯溪現代實驗學校教導處主任一級教師

審核專家：姚小軍 黃山市屯溪現代實驗學校副校長、高級職稱

來源: 安徽省科技創新服務中心

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