学习希腊，成为罗马—古罗马建筑的创新路径

古罗马建筑创新的核心技术

罗马的雄心可以说是大半建立在混凝土和拱的技术上。“条条大路通罗马”这句话生动地说明了罗马的道路建设，完善的道路体系保证了高效的交通，既利于贸易往来，也利于军队的快速调动，是维系罗马中央统治的重要基础设施。另一项令世人称奇的基础设施便是罗马的输水道，两者共同构成了罗马的血脉系统，至今仍有许多输水道的遗迹跨越河谷醒目地矗立在广袤的原野中。没有混凝土拱技术的应用，如此规模的建设是无法想象的，有赖于此罗马的城市建设也争得了更大的自由，可以摆脱对水源地的过分依赖，许多罗马城市能够建在高地上而无缺水之虞即托庇于庞大的输水道工程。输水道直观地显示了罗马人不仅有征服敌人的勇气，也有征服自然的雄心。

或许令人难以置信，直到今天仍有一些输水道如两千年前一样为罗马城输送洁净的泉水。许愿泉是罗马城中著名的景点，在美国电影《罗马假日》中，奥黛丽·赫本清丽的形象与明净的泉水、华美的雕塑一起给世人留下了难以磨灭的美好印象。许愿泉的水不是来自现代的城市供水系统，而是通过输水道直接将罗马城外18 公里处的沙龙泉水送到池中，是真正的泉水。罗马城的人口当时即过百万之数，为此罗马建设了11条输水道和11 条隧道，总长超过480 公里，每天供应60 万至80 万立方米的净水。其中最震撼的阿奎亚·克劳狄娅（Aqua Claudia）输水道，总长约80 公里，其中五分之四位于地下，出了山区之后地面上的结构高达20 米，将亚平宁山脚下的甘甜山泉水引入城中。[7]

混凝土或许也是古罗马建筑存留下来的一个因素，石造建筑自然也能长久保存，但在没有文物保护观念的时代，它们也很容易沦为后人起造新建筑时的“采石场”，斗兽场外墙的壁柱就是这样纷纷流失的。这当然不是混凝土的主要优点，与石造建筑相比，混凝土技术对工人的技艺要求低（加工石料本身就是一门技艺），同时施工难度也大大降低，起重、运输都相对简单，这就使得大规模的建造活动成为可能。罗马混凝土是不加筋的混凝土，其配方与2000 年之后的混凝土没有太大差异。火山灰是罗马人得天独厚的材料，富含氧化铝和二氧化硅，其成分与今天的水泥十分接近，维苏威火山相当于一座巨大的水泥工厂。使用了火山灰的混凝土可以在水中凝结、硬化，也能够经受海水的侵蚀，具有很好的性能指标。

混凝土技术并非罗马人最先掌握，但大规模地应用始于罗马人。混凝土技术与拱的技术相结合，发挥出了更大的威力，是罗马建筑完成创新的核心技术。在房屋建造的各项技术中，解决跨度问题是难点，简支梁原理的梁柱系统是一种简明的方法，但在古代囿于材料，无法实现大跨度。拱的好处是可以使用较小尺度的构件完成大的跨度，是建造技术的一个飞跃，而与混凝土技术的结合则使得施工难度大大降低，可以用低技能的劳力从事复杂的建造工程。

在拱的技术方面，罗马人也实现了几次重大的突破。早期的拱是相对简单的筒拱（vault），能解决跨度问题，但两侧为墙体（只有两端可以采光），对于空间的利用十分不利，虽可局部打开洞口，但在平面布局方面受到很大限制。筒拱结构的另一困难是两侧墙体需要承受顶部结构带来的侧推力，否则就会垮塌，起初是用加厚墙体的方法来应对；后来尝试用较小尺度，但与墙体相垂直的一组筒拱来抵抗侧推力，不仅减轻了结构的重量，也使得侧墙可以打开，空间的流通性大大加强。在此基础上的更大突破则是十字拱技术，两个相互垂直的等跨度的拱相交，就形成了十字拱，原理不复杂，但在施工上需要高超的技巧；十字拱的最大优越处就是整个结构只需四个落地的支撑点，结构显得更为轻巧，同时空间的平面布局也十分自由，但就平面而言，十字拱建筑的平面与现代的柱网平面没有太大区别，只是落地的柱墩尺度较大。

图9. 表现罗马万神庙室内的油画， 显示了18 世纪50 年代内部改造前的情况，Giovanni Paolo Pannini 绘制， 约绘于1734 年，现藏于华盛顿国立美术馆。

图10. 罗马万神庙墙体内部构造示意图，看上去厚重敦实的墙体内部布置了许多暗拱以形成空腔，既减轻自重，也有利于混凝土浇筑时硬化。

图11. 卡拉卡拉大浴场平面图。1. 前室；2. 更衣室及楼梯间；3. 入口厅；4. 露天廊院；5. 蒸气浴室；6. 温水浴室；7. 浴室；8. 入口；9. 主入口；10. 小浴室及店铺；11. 演讲厅及图书室；12. 健身房

图12. 卡拉卡拉大浴场主体建筑剖视图。中部可依次看到游泳池、中央大厅、温水浴室和现已无存的有着35 米直径穹顶的热水浴室。