传统木结构营造技艺与科技的融合创新——以闽南民居营造技艺为例

黄益军 宋玉珍

(泉州师范学院政治与社会发展学院 福建泉州 362000)

传统木结构营造技艺与科技的融合创新
——以闽南民居营造技艺为例

黄益军 宋玉珍

(泉州师范学院政治与社会发展学院 福建泉州 362000)

闽南民居营造技艺以红砖厝为代表，既体现中国建筑对称、结构严谨的风格，又以特别的绘饰雕艺、鲜艳的色彩体现出其独特性，是在特定的历史背景下，海洋文化与农耕文化相碰撞形成的极具地方特色的建筑工艺，2009年被列入联合国人类非物质文化遗产。文章以闽南民居营造技艺为例，以“互联网+”为背景，以现代科技为依托，从价值链的角度出发，阐述了闽南民居营造技艺在设计、生产、营销、维修保障等方面与科技的融合创新路径，以探索传统木结构营造技艺的现代发展模式。

闽南民居营造技艺；科技创新；价值链

0 引言

中国传统木结构营造技艺是近五千年的历史文化结晶，它在长期的社会生活实践中，形成了中国传统木结构建筑独具特色的地域风格，如北京四合院建筑、徽派建筑、闽南建筑等。在现代社会，科学技术不断进步，科技与文化的融合日益紧密，例如通过铀铅测年、遥感技术、地下勘探等考古学的年代测量方法，可以相对准确地测定文化遗址、文物等的年代。同样，科学技术也能为传统木结构营造技艺的保护与发展所利用，实现传统文化与科技的融合创新。

基此，本文以闽南传统民居营造技艺为例，结合现代技术与互联网平台，从价值链角度提出传统木结构营造技艺的保护与开发对策，以期引起人们对传统民居营造技艺与科技融合发展的重视。

1 闽南民居营造技艺简介

闽南民居营造技艺作为传统木结构营造技艺之一，与其他地区的古建筑营造技艺具有相同之处：如房屋主要样式表现为四合院形制；房屋建造工序也都由大木作师傅领导，然后开始制图、搭架、制造构件、组织分工等；闽南民居的制作法度与通用的鲁班尺度相比，也大体上相同[1]。

当然，闽南民居营造技艺也体现出一定的地域特征：其一，房屋样式风格独特，披瓦覆壁筒屋面、飞燕尾屋脊、“出砖入石”墙体、堆砌的水车堵、色彩斑斓的镜面墙、白色花岗石为衬托的红色烟灸砖等建筑形制，其他地区的房屋较为罕见。其二，在闽南民居的建筑构件配饰中，将石、木、砖雕等广泛应用于脊吻、斗拱、雀替、门窗、屏风、栋梁等构件，基本上达到建筑必有图、有图必有意、有意必吉祥的艺术境界，体现出“天人合一”的传统文化内涵和闽南建筑追求吉祥、和谐、堂皇的区域特征。其三，闽南民居营造技艺主要工种的一些技法比较独特。以瓦作为例，匀称的屋面举折，“双曲面”的屋面，独到的“暗厝”构造功法都体现出闽南民居瓦作技法的独特性[1]。闽南民居屋顶式样也十分多样，一般的屋顶式样有单檐、重檐、三檐、攒尖式等，而对于五开间大厝，多用“升庵式”(山川脊)，系中央三间屋盖较高的燕尾脊，两侧屋盖较低的燕尾脊。还有一些地方风格鲜明的式样，如“三川殿”“假四垂”“牌楼顶”等[2]。闽南传统民居以红砖厝为代表，如图1所示。其采用独特的砌墙方式，即“出砖入石”和穿瓦衫。“出砖入石”指在砌筑墙体时，先竖着砌石块，里外层交叉紧密，其余空隙用砖片扁放进去填满，然后就形成石块凹进去，砖片凸出来，上下交错的独特墙体外观。而穿瓦衫则是用柱钉把红瓦或青瓦按方格形或鱼鳞形钉在墙上，然后用牡蛎灰在瓦片四周勾缝[1]。

图1 闽南民居营造技艺典型代表——南安蔡氏古民居

2 闽南民居营造技艺的现代困境及其原因

虽然闽南民居营造技艺具有极高的文化、审美、民俗等方面价值，但随着社会经济的发展，与许多其他非物质文化遗产一样，面临着受众群体日益减少、传承人缺乏等困境，与现代人的生活渐行渐远，本文将具体分析这些困境及其产生的原因。

2.1 闽南民居营造技艺的现代困境

(1)闽南民居营造技艺利用率较低

随着钢筋水泥建筑的普及，闽南传统民居的入住率日益降低，使得闽南民居营造技艺在现实生活中的“用武之地”也越来越少。如泉州蟳蜅渔村的闽南传统建筑“蚵壳厝”，它是一种利用蚵壳与海泥混合砌成外墙，内部为木头搭建框架的极富当地特色的建筑形式，不但能防水，冬暖夏凉，而且经济实惠，非常适应海边潮湿的环境。但如今，钢筋水泥建筑基本占据了“蚵壳厝”的生存空间，只在村子的一些角落才能看到这类房屋，而且大都年久失修，比较破败，居住其中的人更是寥寥无几。

(2)传承人问题堪忧

从传承上看，闽南传统民居营造的作业班底比较不固定，只有当要盖房子的时候，才临时组建班子。此外，闽南传统建筑技艺的传承往往缺少固定的书籍、图纸等资料，大多依靠代际或师徒相传，而且一般传男不传女，随着老师傅的相继去世，建造技艺存在消失的危险。据相关资料记载，闽南民居营造技艺的传承人大部分出生于20世纪30年代～60年代，传承人的年龄普遍偏高[2]，面临后继乏人的困境。

(3)宣传不足及知名度不高

为更好了解闽南民居营造技艺的受众情况，本研究在泉州地区进行街头问卷调查，共发放问卷400份，其中有效问卷314份，有效率为78.5%。根据调查结果进行统计，在“您对闽南民居营造技艺了解吗”选项中，选择了解程度一般的占被调查对象的43.08%，不了解的占50.94%，了解的仅占5.97%。可见，闽南民居营造技艺在一般民众的认知中较为陌生，保护和发展闽南民居营造技艺的意识薄弱，同时也表明，宣传和推广闽南民居营造技艺的深度和广度还有待加强。

2.2 闽南民居营造技艺困境的原因

(1)闽南传统民居生活设施落后

在传统民居中，因室内并没有配备抽水马桶等现代化生活需要的设备，在日常生活中，造成诸多不便。根据问卷调查，在“闽南民居这类的老房子很多生活设备使用不方便”选项上，有39.17%的人表示同意，16.88%的人表示完全同意，可以看出，大众对生活舒适度及方便性的要求较高。此外，闽南传统民居大多为木构建筑，不时需要进行修缮；内部空间光线大多较昏暗，采光不足。这些缺陷都使年轻人更加倾向于生活方便、宽敞明亮、空间大、使用时间长的钢筋混泥土式的现代楼房。

(2)社会对闽南民居营造技艺需求量日渐减少

从客观建筑成本角度看，运用传统技法建造房屋不仅费时、费事、费力，而且经济效益低。因此，除寺庙、宗祠等会采用传统技艺建造或修缮外，其他住宅的建造则基本采用现代建筑工艺。从主观学习或从业意愿看，从事传统建筑营造行业需要个人具有较强的理解能力、演算能力等，且需花费大量时间学习，收入不多且不稳定，即使是传承人的后辈也不愿意“子承父业”，这些都影响了年轻一辈学习闽南民居营造技艺的意愿。

(3)建筑材料存在一定的局限

闽南民居的建筑材料虽然涵盖了砖石、蚵壳、泥沙等，但是建筑的主体框架依旧是木材。木材本身具有节约能源、绿色环保、良好的抗震性、隔声效果好等优势，但是木结构房屋容易受到层高限制、防火防风能力低、造价高、对天然林木资源具有严重依赖性、适用性和耐久性不强等[3]。这些建筑材料上的不利因素都限制了闽南民居营造技艺的发展。

(4)在建筑用地上具有一定的限制

随着中国经济与人口的发展，土地资源越来越紧张，而闽南民居的搭建往往需要较大面积的土地。如红砖厝一般都为单层建筑，加上四合院的形制，建筑占地比较大，所以往往只能建造在农村地区，但现代社会由于人口增多，更加重视对耕地的保护，故其发展会受到空间用地上的限制[4]。

综上所述，闽南民居营造技艺在现代社会背景下面临诸多的发展困境，这是社会发展与传统农耕社会产物之间不可避免的矛盾之一。但这种矛盾并非不可调和，将闽南民居营造技艺与现代科技进行融合创新，就是为了借科技之手将闽南民居营造技艺发扬光大，让它们走进现代人的日常生活，使大众感受到闽南民居中所蕴含的文化内涵与建筑美感。同时，也让闽南民居营造技艺能够扩大应用范围，拓宽非物质文化遗产的发展路径，保留传统文化优秀成果。

3 闽南民居营造技艺与科技融合创新的路径

波特认为，每一个企业都是在设计、生产、销售、发送和辅助其产品的过程中进行种种活动的集合体。所有这些活动可以用一个价值链来表明[5]。企业需要在设计、生产、销售等各个环节集中力量进行发展，以获取企业竞争优势，而闽南民居营造技艺与科技融合创新也可以借鉴这种思路，利用闽南民居营造技艺的设计图纸、施工技术、维修技术等，按照价值链的方式对闽南民居营造技艺在设计阶段、生产阶段、营销阶段、维修保障阶段与科技创新的融合进行思考。

3.1 设计阶段

闽南民居营造技艺可以与计算机参数化建模相结合，即通过参数化建模的方式设计闽南民居生成系统。该系统可以预先收集众多闽南民居营造技艺的参数，方便不懂计算机技术的人对该系统进行各项数据的设置。为减轻用户直接面对大量参照数据的压力，可以采用平面生成、剖面生成、外墙生成、内墙生成、屋顶生成、总体模型等分步骤的方式，一步一步将闽南民居的设计模型构造出来[6]。

平面生成主要包括房屋的基底面、房屋尺寸大小、房间划区、房间名称及尺寸。剖面生成主要包括房屋横切面所涉及的高度、宽度等相关数据。外墙生成主要包括闽南特有的“出砖入石”等砌墙方式。内墙生成主要包括房间与房间、房间与走廊之间的隔墙。在闽南传统民居中大多采用木材进行隔离，这类数据可以从剖面生成模块中获得，并可对其进行调整。屋顶生成主要包括闽南民居的瓦作、铺瓦、屋脊构造方式、屋面的曲线等。瓦作是闽南民居营造技艺的一大特色，所以要先确定选择什么样的屋面形式，然后根据形式具体细化每一个斗拱参数、梁木参数等，最后进行铺瓦参数的设置。总体模型就是将上述各个步骤合并在一起，形成用户需要的闽南民居样式。通过这种方式，可以实现批量化定制住宅的概念，使每位用户都能利用闽南民居生成系统，修改个性化参数，设计自己喜欢的闽南民居[4]。

3.2 生产阶段

生产阶段具体可分为两种形式：闽南民居式的商品房和闽南民居营造技艺在现代建筑的延伸应用。

(1)闽南传统民居风格的住宅

现代社会千城一面，充斥着缺乏独特性、千篇一律的高楼大厦，随着生活水平的提高，人们越来越追求个性化价值与独特的审美需求，这对房屋建筑风格样式的变化提出新的要求。因此，闽南传统民居风格住宅的建设，既有助于传统技艺的传承，也有利于地方特色的凸显，避免建筑的全球同化趋势。

闽南民居风格的住宅区既可由居民自主建造，也可通过房地产商集中进行开发。在住宅区中，每一栋单体建筑的建设，可以保留闽南民居的原始特色，如根据手巾寮、红砖厝等形式，开发上房下店、前庭后宅等户型。建筑材料可以就地取材，选用闽南地区的红砖、蚵壳、条石等来砌墙。由于闽南民居的建筑框架主要由木材支撑，为突破木材的层高和承重限制，可以考虑将传统木材转换成工程木材料，可选用的包括胶合木(Glued Laminated Timber，GLT)、正交胶合木(CLT，Cross Laminated Timber)、平行木片胶合木(PSL，Parallel Strand Lumber)等，如图2～图3所示，这些材料不仅在承重和层高上都优于传统的木质材料[7]，还能够实现快速组装，在建造房屋时可以事先通过流水化生产线，对主要部件进行批量生产，需要时可直接运到工地进行组装，从而节约大量建造时间。目前正交胶合木在加拿大已经被法律认可并投入使用，加拿大卑诗省在2015年就建造了一栋高8层的全木结构大楼。另外，不列颠哥伦比亚大学的Brock Commons学生公寓也以工程木为主要建筑材质，该楼高53m，18层全为工程木结构，能够提供404个住宿房间，如图4所示。故工程木的引入为提高闽南民居的楼高以及批量建造提供了可能，从而能更有效地利用土地资源。

图2 正交胶合木(CLT)

图3 平行木片胶合木(PSL)

图4 加拿大不列颠哥伦比亚大学的Brock Commons学生公寓

(2)闽南传统民居营造技艺的延伸应用

可以对闽南民居营造技艺进行分解，并运用到现代建筑当中，形成一种传统与现代交融的新型建筑风格，使建筑既满足现代人的功能需求，又具备传统文化的独特美感。例如，厦门北站就借鉴了闽南民居“燕尾脊”的构造特点，实现了现代建筑与传统结构的统一，既美观又经济。

此外，在闽南民居营造中，许多理念都蕴含着可贵的生态节能意识，如注重通风避雨、降低太阳辐射和能源消耗等。在空间布局上，闽南民居尽可能利用内部空间增加层次，同时增加了采光和通风，营造一个更为舒适的环境，如泉州西街三朝巷24、26号的手巾寮利用内部小庭院克服了短开间、长进深且两侧外墙封闭无法在外墙开窗的不利条件，可以起到通风换气作用，如图5所示。此外，坡屋顶利用顶棚和屋面间的空间作为通风隔热层，同时设置高窗，结合屋顶在顶层形成热压通风系统，既能增加采光和通风，还能起到白天隔热、晚上散热的效果，形成楼层底部凉爽舒适的环境[8]。借鉴闽南民居营造技艺中的这些理念，可以为现代建筑提供新的节能创新点。例如，厦门大学群贤楼群的风雨窗构造，如图6所示，即用横向百叶代替玻璃或者其他形式的窗户，下雨的时候雨水不会随风打进室内，同时还能满足通风的需求[9]，建筑形式也更为独特、美观。

图5 泉州西街三朝巷24号手巾寮的天井

图6 厦门大学群贤楼群的风雨窗

3.3 营销阶段

(1)设计闽南民居游戏APP

通过游戏这种受年轻人喜欢的娱乐方式，加深大众特别是年轻一辈对闽南民居的印象，使他们在潜移默化中了解闽南民居营造技艺，激发他们了解或学习的兴趣。具体操作中可以借鉴其他游戏的内容模式，为玩家设置相应的精力值，主界面设计成闯关模式、PK模式、民居故事、商店、奖励、签到等模块。闯关模式下玩家可以收集斗拱、束木、雕花等闽南民居零部件，闯关成功可以获得房屋图纸、星星、金币等奖励。PK模式下玩家可以通过在闯关模式中获得的零部件，设计自己喜欢的房屋样式，或者选择与游戏图纸糅合搭建民居，作品可以参加闽南民居大赛，赢取比赛名次。在民居故事模块中，玩家可以学习有关闽南民居的各类小知识，如神话传说、制作方法、相关家族或人物故事等，学习结束可选择参加考试，并获得相应奖励。

(2)推出闽南民居玩具模型

现有市场已经出现不少仿木、石材质的建筑小模型，如景区及网上出售的故宫模型、滕王阁模型、土楼模型等。因此，可以利用塑料、树脂等仿真材料，将一些典型的闽南传统民居(如蔡氏古民居、杨阿苗故居等)的各个构件制作出来，配以浅显易懂的组装图纸，封装打包作为闽南民居玩具模型进行销售。消费者按照图纸的指示就可以将该项产品DIY搭建起来，在娱乐的同时也传播了闽南民居营造技艺相关知识，寓教于乐。此外，还可以生产现成的系列闽南民居模型套装，供喜爱传统民居的消费者收藏。

(3)利用QQ、微信、微博等平台举行各类赛事

借助QQ、微信、微博等社交媒介，举办有关闽南民居的各类赛事，主题可以选择摄影作品比赛、绘画比赛、视频大赛、闽南民居设计大赛等。如通过摄影比赛，让参与者拍摄自己心中最美的闽南民居，展现闽南民居的独特魅力，激发他们对闽南民居的情感涉入。通过各类赛事活动的推广介绍，使闽南民居进入大众视野，让更多的人能够了解、重视甚至参与到闽南民居及其营造技艺保护中来，使传统技艺能够在新的社会背景下找到生存土壤。

(4)制作并推广闽南民居网络节目

可以借鉴 《舌尖上的中国》制作模式，尝试制作一档闽南民居营造技艺推广介绍的网络节目。网络节目形式尽量丰富多样，贴近现代年轻人生活，如通过邀请具有号召力的知名主持人、明星等，以访谈与竞答相结合的形式开展；或邀请闽南民居营造技艺传承人进行知识讲解、公开招募传承人；或邀请在校大学生参与节目互动。通过网络节目的制作和传播，让闽南民居营造技艺以媒介体验的方式走进生活，可以吸引更多对闽南民居感兴趣的受众，达到营销目的。

(5)建设闽南民居数据资源库与网站

互联网的营销方式更能被现代人所接受[10]，因此，可以利用互联网涉及面广泛、传播快速等优势，对闽南民居营造技艺进行数字化处理，建立数据库、在线图书馆或数字博物馆，以及创办闽南民居电子刊物、开办网络教学课程等，使数据库资源和网站成为闽南民居营造技艺传承和传播的平台，突破传统的口口相传的传承、传播方式。在具体数字化内容方面，可以涉及技艺的工序特色、技艺的保护开发进程、传承人的采访报道、闽南民居结构比例和建造方式、闽南民居的故事传说，以及与闽南民居相关的话题(如旅游、美食)等内容，尽可能体现信息的广度与深度，让人们可以全面了解闽南民居营造技艺。

3.4 维修与保障阶段

(1)利用现代模拟分析技术为闽南民居提供修复途径

当需要对某建筑进行修复时，可以预先在计算机上进行参数演示，进行虚拟环境下的假设修复，通过生成修复的效果图，避免直接修复可能造成的不利结果。具体过程如下：首先，对需要保护、修缮的闽南民居进行实地调研，获取各建筑构件的测量数据。其次，利用模拟分析技术对闽南民居的大构架、屋顶、墙体、雕刻等进行分类，将测绘数据与传统的天父地母营造法度相结合，构建主体的三维复原模型，然后对应实测的变形值进行编程，将数据重新输入，得出现实的受损图形，并将各类别进行叠加，得到完整的复原图。最后，利用可视化技术和智能设计系统对该复原图进行真实模拟，并演示每一步的搭建过程。修复过程结束后，对相关修复数据进行存档，供后续研究参考。

(2)加强闽南民居营造技艺的知识产权保护

在闽南民居营造技艺与科技创新融合价值链的各环节，都要加强知识产权的保护与经营。对非物质文化遗产的知识产权保护不应该将之古板地分割为专利权、著作权等单一性特征明显的权利，而应该进行综合考察，按照只要具备非物质文化遗产保护特征，就应该给予产权保护的原则，加强闽南民居营造技艺知识产权的保护与经营[10]。除闽南民居营造技艺本身的地理标志和工艺技艺外，相关的设计系统、模型产品、网络节目、节庆赛事等衍生产品也应纳入知识产权的保护范畴。

4 结语

非物质文化遗产的本质特征之一就是其流变性，在历史长河的发展中会不断碰撞、衍化、创新、融合，因此，科技的发展给非物质文化遗产的可持续发展带来了新的上升空间，如果运用得当，对形成非物质文化遗产保护与利用的良性循环有着极为重要的现实意义。但是，闽南传统民居营造技艺与现代科技的融合创新面临一系列困境：如利用率较低、传承后继乏人、宣传不足及知名度不够等。究其原因，既有在主观上对人们生活习惯的改变，也有客观上社会对闽南民居营造技艺的需求量日益减少。同时，闽南传统民居在建筑材料及建筑空间利用上具有一定的局限。文章提出，借助现代的生产工具和建筑材料，利用闽南民居营造技艺现存的设计图纸、施工技术、维修技术等，按照价值链的方式对闽南民居营造技艺在设计阶段、生产阶段、营销阶段、维修保障阶段与科技进行融合创新，对“互联网+”背景下非物质文化遗产的创新性利用提供了一定思路，对闽南地方文化的历史传承与保护也具有参考价值。

[1] 蒋钦全.闽南传统红砖民居特征与营造工法技艺解析[J].福建建筑，2012(4)：90-92.

[2] 杨莽华.闽南民居传统营造技艺[M].合肥：安徽科学技术出版社，2013.

[3] 郝素芬.木结构工程在我国应用现状[J].科研，2015(27)：249.

[4] 刘宏伟.受制“传统”的“小众”[N].中国建设报，2015-08-31(1).

[5] [美]迈克尔·波特.竞争优势[M].陈丽芳，译.北京：中信出版社，2014.

[6] 苏平，熊璐.面向大规模定制的数字建筑设计变革[J].建筑师，2013(6)：36-41.

[7] 曹瑜，王韵璐，王正，等.国外正交胶合木建筑技术的应用与研究进展[J].林产工业，2016，43(12)：3-7.

[8] 黄源成，袁炯炯，陈文德，等.闽南传统民居建筑中的节能技术探析[J].厦门理工学院学报，2011，19(3)：6-10.

[9] 吴楠.适宜技术视野下的闽南地域建筑研究[D].厦门：厦门大学，2009.

[10]李昕.科技创新与非物质文化遗产传承[J].东岳论丛，2012(8)：140-145.

The integration and innovation of traditional wood construction techniques and technology——A case study of the folk house building skills in Southern Fujian

HUANGYiJunSONGYuzhen

(Political and Social Development College,Quzhou Normal University,Quanzhou 362000)

The folk house building skills in Southern Fujian is represented of the red brick house, it not only embodies the style of building symmetry and compact structure, it also shows the unique of painted ornaments, carved art, especially the bright colors. In 2009, the folk house building skills in Southern Fujian was included in the human intangible cultural heritage of the United Nations. It was formed in the collision of marine culture and farming culture during the specific historical context. The paper taken the folk house building skills in Southern Fujian as an example, started from the perspective of value chain, stated the innovation paths about design, manufacture, marking, service and security between the folk house building skills in Southern Fujian and technology based on the "internet plus" background. Hopefully, it will provide new ideas to the modern development of traditional wooden structure building skills.

Folk building skills in South Fujian; Scientific and technological innovation; Value chain

福建省科技计划软科学项目(2016R0080)；福建省中青年教师教育科研一般项目(社科类)(JAS150458)；福建省大学生创新创业训练项目(201610399062)。

黄益军(1983.7- )，男，讲师。

E-mail:huangyijun9527@163.com

2017-03-15

TU241.5

A

1004-6135(2017)07-0035-06