“小扁担,三尺三,中间宽,两头尖;上百斤,肩上担,担起担,两头颤;气不喘,腰不弯。”这是冀北地区人民对用肩担挑运物品情形的描述。这些地区用的扁担大多是木制的,由子木头的韧性和弹性的存在,使得人有]在挑担时的承重被消化和吸收了一部分,从而減軽了挑担人的承重。木材的弹性在生活与建筑中被广泛应用,如木制的小桥。山西的思空寺距地面60米高,建在悬崖上,悬在半空。1400年来经历了无数次的山崩、地震和雨水的侵蚀。近四十年来也发生了两次六级以上的地震,它都安然无恙。尤其是20世纪90年代的一次山体滑坡,几百吨的泥石都没能让悬空寺受到损坏。国家文物局古建筑专家组组长罗哲文评价说:“横梁立柱,它们结合成了榫卯结构。这个榫卯结构最大的特点就是可以防震,它能吸收震能,我说它叫弹性结构。” 古代建筑中的斗拱结构可以起到减震的作用也是利用了这一原理。
弾性结构除去其结构的科学性以外,与材质本身的弹性和性能也是分不开的。2006年12月16日,我在北京的一次红木爱好者交流会上,将白松按照榫的结构方向用小细绳捆了一个小桌的模型,但没有榫卯。我两次将这个模型摔在砖地上,模型两次被弹起,但没有变形或破碎。实验结果证明了“捆绑结构”与“弹性结构”的有效性。后来我和弟子又用白松木做了一个小罗汉床的模型,这个模型使用了榫卯结构,经过多次破坏性实验,也都安然无恙 ; 最后是因为白松木材质软才使这一模型皮损坏。这充分说明了木材的弹性与结构合理性的关系。
我到悬空寺进行了实地考察。悬空寺木结构房柁的横梁在纹理、弯曲走向和朝向的使用上都遵循了这一原理,合理地利用了木材纹理的走向; 通过力学、几何学的原理相互制约所形成的反弾力使桟道存世已有约一千五百年。榫卯结构和木材纹理走向的互补,是古建筑长寿的秘诀,也是我所说的“捆绑结构”与“弹性结构”的依据。弾性的力度大小与木材的纹理有很大的关联。古代用的木制弓箭就是利用弹性的反作用力将箭射出的。山西应县木塔就是因其在结构的选材上违背了这一原理,加之建筑环境所造成的问題,使得千年的塔身向东北傾斜了15度左右。
我认为在任何树种自然生长的过程中,水分和养分永远都是它的命脉,只是在不同的环境中形成了疏密、走向不同的纹理。这些供养水分和养分的骨骼脉络,就如同人要经历少年、中年、老年的发展规律一样。人老了,由于供养机能的老化而导致腿脚不利索,腰弯背驼。老人的腰弯背驼和人的骨骼结构分不开,木材也是这个道理。因此人需要补钙,展柜则需要经常补充水分。我们看到许多明清乃至民国时期的展柜存在抽涨缝和缝口严重加大的情况,保养不好的展柜早已“散架”。尤其是现代居住环境的交化正在加剧这种情況的发生; 清末民初的展柜更有甚者(当然不是全部) .清末的许多展柜损伤严重,这其中还有一个原因就是失传的工艺。因此在展柜制作中,能否从力学和对抗力的角度配合合理的榫卯结构,是关系到展柜能否“逸我百年”的关键。