積み木のような山西省の応賢木塔はなぜ千年もの間立っているのでしょうか？

最近、主要なソーシャルプラットフォームで、迎賢木塔という塔が非常に人気を集めています。ある観光客が応賢木塔の動画をソーシャルプラットフォームに投稿したところ、ネットユーザーの間で白熱した議論が巻き起こった。多くの人がこう言っています。「応賢木塔を見たときは本当に衝撃を受けました。その余韻が強烈でした...」

画像出典: ソーシャルプラットフォーム

応賢木塔は現存する世界最古かつ最高峰の純木造建築物であり、他に例を見ない比類のない建造物です。結局のところ、ほとんどの人の印象では、中国の伝統的な木造建築物は高くなく、ほとんどの皇帝の住居は高さが10〜20メートルしかありませんが、応賢木塔は67.31メートルの高さに達することがあります。過去の王朝の痕跡が刻まれたこの「歴史の証人」を目の当たりにすると、心を動かされずにいることは難しい。

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では、このように高くて古い木造建築物はどのようにして生き残ったのでしょうか?今日は、ピサの斜塔、エッフェル塔とともに世界三大塔の一つとして知られる応賢木塔について詳しくお話しします。

応賢木塔の構造は非常に複雑である

梁思成氏は応賢木塔について、「この塔を見たことがないなら、その木造建築の可能性の大きさは分からない」と語ったことがある。したがって、応賢木塔について語るとき、その精巧で独創的な木造構造について言及しなければなりません。

ダブルスリーブ構造により安定性が向上

応賢木塔は、内筒と外筒からなる独特の二重筒構造を採用しています。内槽は仏像を安置するために、外槽は仏様の参拝のために使われます。内側と外側のトラフは、床材、手すり、梁、垂木を介して縦方向と横方向に接続され、非常に安定したフレーム梁構造を形成します。

応賢木塔の概略図。出典: 参考文献

この構造システムにより、木造塔の各部分が緊密に統合され、一体感が高まり、塔の倒壊に対する抵抗力が大幅に向上します。さらに、木造タワーが外力を受けると、剛性層が内側への張力を発生させ、木造タワーの安定性をさらに高めます。

特別な床デザイン

木造の塔は構造上、見える層と暗い層に分かれており、交互につながっています。目に見える層は礼拝のための仏教寺院層で、梁と柱の間に空間があり、構造的に柔軟な層です。隠れた層には多数の斜めの支柱があり、現代のトラス構造に似た多数の三角形の構造を形成しており、より安定しており、構造上剛性の高い層となっています。

この剛性と柔軟性の組み合わせにより、柔軟な層は外力に直面したときに一定の緩衝役を果たし、剛性層は強力なサポートを提供できます。

応賢木塔の外観と断面図。出典: 参考文献

上部の重力と剛性層の協調作用により、短くて厚い柔軟な層柱は自己リセット能力を持ち、風や地震などの横方向の力に耐えることができ、木造タワーの全体的な安定性を確保します。

ブラケット構造の優れた機能

応賢木塔の支柱構造は、その建築構造のハイライトです。塔全体に59種類の異なる形の支柱セットがあり、合計488通りの組み合わせがあり、「中国歴史支柱博物館」として知られています。

ブラケットは柱の重量を分散し、屋根の膨大な重量を各柱に均等に伝達して柱にかかる圧力を軽減するだけでなく、外力を緩衝・分散させることもできます。地震などの外力に遭遇すると、ブラケットのほぞ穴構造が一定の変形を生み出し、外力のエネルギーを消費して木造タワーの主要構造を保護します。ブラケットの存在は、木造タワーにとって「ショックアブソーバー」のようなものであり、複数の地震が発生してもタワーが安全かつ健全な状態を保つことを可能にします。

建築材料も特殊

また、応賢木塔の本体は華北産のカラマツで作られており、支柱はニレで作られています。

Larix principis-rupprechtii は硬く、木目がまっすぐで、耐腐食性があり、強度と靭性が高く、建築構造物に使用するのに非常に適しています。ニレ材は硬く、加工性に優れているため、ブラケットセットの複雑な構造的および技術的要件を満たすことができます。これらの高品質の木材は、木造タワーの長期的な安定性のための強固な材料基盤を提供します。

木造塔を建てた職人たちは、木材に乾燥、防腐、防虫などの厳しい加工を施しました。乾燥処理により木材の水分含有量が減少し、変形や割れが発生しにくくなります。防腐・防虫加工により、長期使用による木材の腐食や虫食いを防ぎ、木材の品質と耐久性を確保します。こうした厳格な木材加工技術により、木造塔の木材は千年近く経っても良好な性能を維持することができました。

地震を生き延びるための重要な要素

歴史的に見て、木造の塔を保存するのは容易ではありません。これらは火災によって破壊されたり、地震によって倒壊したり、あるいは人間によって破壊されたりします。しかし、応賢木塔は、40回以上の地震、200回以上の砲撃、そして長年の強風にも関わらず、960年以上にわたってしっかりと立っています。

ここで、応賢木塔の基礎が粘土と石積みで作られていることも特筆に値します。

粘土は粘性と可塑性に優れており、石としっかりと結合して強固な基礎を形成することができます。石を突き固めることにより基礎の支持力と安定性が高まり、木造の塔が莫大な重量に耐えられるようになりました。粘土と石積みを組み合わせたこの基礎構造は耐震性に優れており、地震エネルギーを効果的に分散し、木造塔への地震の影響を軽減します。

木造塔の石の土台の厚さは4メートルです。深い基礎は木造タワーの重量を分散し、基礎の沈下や不均一沈下を軽減します。長期間の使用でも基礎は良好な安定性を維持し、木製タワーの確実な支持を提供します。また、地震などの自然災害が発生した際には、深い基礎が地震エネルギーの一部を吸収・消費し、木造タワーへの影響を軽減します。

上記に加えて、応賢木塔の地理的位置もその保存に大きな影響を与えています。応県は山西省の北部に位置しています。気候は比較的乾燥しており、降水量も少ないため、木材の保存に適しています。降水量が少ないと木材が湿気て腐る可能性が減り、木造タワーの耐用年数が延びます。

しかし、過去の文献調査によれば、応賢木塔の構造は地震災害に対して耐震性があるという。残念なことに、何年もの衝撃により、一部の部品に損傷の兆候が現れ始めています。

現在、木塔はねじれ変形していますが、応賢木塔の維持・修復作業は止まることはありません。多くの専門家は、修理作業が確実に行われるようにし、修理にさらに時間をかけるために、さらなる修理計画を検討しています。唯一残された木造の塔が皆様のご尽力により保存され、存在し続けられることを願っております。

参考文献

[1] 陳玉凱五代後期から北宋代にかけての蘇州・杭州の煉瓦造・木造軒塔の特徴に関する研究[D]中国美術学院、2014年。

[2] 張肇慶、周林儀。地震保険が英県の古代木造塔の保護に貢献[J]科学技術産業、2024年、24(18):203-210。

[3] 李玉航大規模高層古代木造建築物の構造状態評価手法に関する研究[D]サウスイースト大学、2023年。DOI: 10.27014/d.cnki.gdnau.2023.000109。

[4] 白新宇古代中国建築における科学的知恵[N]山東科学技術ニュース、2024-05-15(003)。 DOI:10.28682/n.cnki.nsdkj.2024.000028。

[5] 陸雅。魯班が建てた応賢木塔の消エネルギー・緩衝設計は現代の水準を超えていると言われている[N]。山西青年報、2024-04-23(016)。 DOI:10.28761/n.cnki.nsxqn.2024.000762。

[6] 呉葉凡ほぞ継ぎ：凹と凸の間に隠された知恵[N]。科技日報、2024-08-09(008)。 DOI:10.28502/n.cnki.nkjrb.2024.005034.

[7] 鄭紅宇、杜立軍。文化財・建造物の保護規制を踏まえた観光産業計画の検討[J]山西建築、2019年、45(20):21-23。 DOI: 10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2019.20.011。

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