古羅馬建設(shè)和建筑的偉大成就，得力于它的拱券結(jié)構(gòu)，也得力于它的混凝土工程技術(shù)。正是混凝土技術(shù)和拱券結(jié)構(gòu)的結(jié)合，促使古羅馬建筑大大突破了古希臘建筑傳統(tǒng)，大幅度創(chuàng)新，大幅度前進(jìn)。它簡化了建造技術(shù)，降低了建造成本，加快了建造速度。

它擴(kuò)大了建筑物的容積和體量，改變了建筑的藝術(shù)形式和裝飾手法，重塑了建筑的形制。甚至城市的選址、布局和規(guī)模等等方面也起了根本的變化。工程技術(shù)畢竟是一切建筑得以實(shí)現(xiàn)的根本，它的變化，必然會引起建筑本身的變化。

古羅馬混凝土所用的活性材料是一種天然火山灰，它相當(dāng)于當(dāng)今的水泥，水化拌勻之后再凝固起來，耐壓的強(qiáng)度很高。維特魯威在《建筑十書》第二書第六節(jié)“火山灰”里說：“有一種粉末在自然狀態(tài)下就能產(chǎn)生驚人的效果，它生產(chǎn)于巴伊埃（Baiae)附近和維蘇威山周圍各城鎮(zhèn)的管轄區(qū)之內(nèi)。這種粉末，在與石灰和礫石拌在一起時，不僅可使建筑物堅(jiān)固，而且在海中筑堤也可在水下硬化。”它所用的骨料有碎石、斷磚和沙子。用不同的骨料可以制成強(qiáng)度和容重不同的混凝土，用于不同的位置。

例如，在多層建筑中，底層的用凝灰?guī)r作骨料，二層的用灰華石，上層則用火山噴發(fā)時產(chǎn)生的玻璃質(zhì)多孔浮石，因此建筑越往下越結(jié)實(shí)，越往上則越輕。羅馬城里的大角斗場和萬神廟的墻體就是按這樣的配料建造的。混凝土隨模板而成形，施工遠(yuǎn)比砍鑿方方正正的石塊簡便，所需的技術(shù)簡單得多，因此，大規(guī)模的建造，并不需要大量的高水平技術(shù)工人，這就為在建筑工程中使用既沒有勞動熱情、又沒有專業(yè)技術(shù)的奴隸開了方便之門。

廉價的奴隸勞動力、廉價的天然火山灰和碎石斷磚大大降低了建造成本，而且大大加速了施工進(jìn)度。古羅馬宏偉壯麗的城市和建筑，工程量之大簡直難以想像，靠的就是工程技術(shù)的這個大革新。如果像古希臘人那樣，一塊石頭一塊石頭地砌筑，那是無論如何做不到的。澆注混凝土需要模板。拱券和穹頂用木板做模板，墻體則用磚、石做模板，而且事后并不拆掉，所以墻體很厚。最原始的一種澆注法，是在混凝土墻體內(nèi)外兩面先壘一層大石塊，這些石塊之間還是要形成結(jié)構(gòu)關(guān)系的，然后在其間澆混凝土。例如羅馬城里的大角斗場。

這種方法，混凝土所占的體積很小，所以混凝土倒像是一種灌縫材料。最常見的是在混凝土澆注之前，先用紅磚砌好墻體內(nèi)外表層，作為模板。紅磚是三角形的，尖角朝里。所以，外側(cè)面平整而內(nèi)側(cè)面犬牙交錯，澆注了混凝土后，二者容易咬緊。紅磚當(dāng)然不能一次砌到頂，而是砌一段，澆注一段混凝土，再砌一段，再澆注一段，逐層到頂。公共浴場的墻體便是采用這種施工方法。紅磚墻面仍然比較粗糙，以致有的建筑，特別是在室內(nèi)，還要再加一層飾面。這層飾面主要有四種，一種是貼薄薄的磨光大理石板。大理石板的制備工藝水平很高，最薄的可以到三四毫米。當(dāng)然每塊的面積不能很大。

這帶來了一個后果，便是紋路、色彩非常美而產(chǎn)量不大，也不容易成大塊的大理石，過去無法用于建筑的，這時可以用來做貼面了，以致建筑表面不但色彩富麗，而且可以組成多種多樣的圖案。另一種飾面是采用馬賽克，便是用小塊的彩色大理石鑲嵌，這種鑲嵌比拼貼大理石片自由多了，可以組成很復(fù)雜的曲線流轉(zhuǎn)的圖案甚至很寫實(shí)的圖畫。古羅馬的馬賽克鑲嵌畫很發(fā)達(dá)。還有一種飾面是用火山灰水泥做水磨石，也便是做人造大理石。先在火山灰里摻上天然大理石碎碴，抹到磚墻面上，干了之后再用人工磨光。第四種飾面，便是在墻上或拱券底面抹一層灰，然后作壁畫。龐貝建筑遺址里所見的大量壁畫都是這樣的。這四種給磚墻面做飾面的方法或者藝術(shù)都是平面的，在室內(nèi)裝飾上逐漸與雕刻性的因素如倚柱、線腳、挑檐、壁龕等等并重，雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能取而代之。

在拜占廷建筑里它們有很大的發(fā)展，后來一直是歐洲建筑重要的裝飾藝術(shù)方法，它們都源起于古羅馬的混凝土工藝。拱券結(jié)構(gòu)在古羅馬建筑中的普遍使用也得力于混凝土。拱券結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，但是也有施工上的困難。第一是每塊石料都大致呈楔形，而且必須有一個或者兩個弧面，加工相當(dāng)麻煩。第二是要有整體胎模以支持拱券封頂合龍前的所有石料。而用混凝土做拱券，充分利用它在凝固前的可塑性，各種復(fù)雜形狀的拱券都可以比較容易得到，從而節(jié)省了大量需要高技術(shù)的工作。雖然混凝土拱券也要胎模，但可以分段來做，大大減少胎模數(shù)量。

要造一個筒形拱，先間隔一定距離砌一道磚券，如此把拱分劃成幾個相等的段落。只要有一個與這段落一樣長的胎模，就可以先后逐段澆注整個拱頂?shù)幕炷亮恕＿@種分段用的磚券，很可能是中世紀(jì)羅曼建筑晚期和哥特時期的肋架券的原型。為了阻擋剛澆注上去的混凝土向模板兩側(cè)滑落，在模板上再插一些薄磚，混凝土凝固之后，它們就留在混凝土里。直徑43.3米的萬神廟的穹頂，是在胎模支好之后，貼著它的球形表面先砌大大小小幾層發(fā)券，然后在它們中間再澆注混凝土的。這樣也是分段澆注，可以防止未干混凝土下滑，并節(jié)省大量人力，方便施工。分段澆注混凝土，還能防止混凝土總體積過大，在凝固過程中因收縮而產(chǎn)生裂縫，這本是連續(xù)澆注很難避免的。

拱頂和穹頂位于建筑的最上方，除自重外不再承擔(dān)其他負(fù)荷，所以，混凝土的骨料采用浮石。到后來拜占廷帝國的建筑，穹頂和拱頂上有用陶罐當(dāng)骨料的，這些陶罐一個接一個地串聯(lián)起來，排列在胎模上，再澆注混凝土。因此穹頂和拱頂?shù)幕炷羶?nèi)空隙很大，很輕。在羅馬的大型公共建筑中，最常采用拱券結(jié)構(gòu)的是公共浴場。這不僅是因?yàn)榭臻g組合的需要，而且也是為了采暖。先在拱券的胎模上鋪一層空心磚，使它們的空腔相接，然后澆注混凝土，這些空心磚就在混凝土拱頂和穹頂?shù)膬?nèi)表面形成了許多貫通的管道。

從鍋爐房里把熱氣或熱煙送進(jìn)這些管道，把拱頂和穹頂?shù)膬?nèi)表面烤熱，熱量就散發(fā)到浴場里去了。這些熱氣和熱煙，在穹頂或拱頂內(nèi)表面流動，沒有危險(xiǎn)，而如果采用木屋架，那就可能引發(fā)火災(zāi)。如果用整塊石料砌筑拱頂和穹頂，就很難形成采暖管道。是混凝土工藝幫助浴場解決了供暖問題。拱券結(jié)構(gòu)技術(shù)的成熟，根本上改變了一些依托于梁柱結(jié)構(gòu)的古老的建筑形制和藝術(shù)。梁柱結(jié)構(gòu)不可能造成寬闊的內(nèi)部空間，而大跨度的拱頂和穹頂可以覆蓋很大的面積，形成寬闊的建筑內(nèi)部空間，以致人們的許多活動可以從室外移到室內(nèi)進(jìn)行，從而改變了建筑的形制。同時，建筑內(nèi)部空間的藝術(shù)發(fā)展起來，至少和外部形式藝術(shù)處于同等重要的地位。而且梁柱結(jié)構(gòu)不可能獲得向心力很強(qiáng)的集中式內(nèi)部空間，穹頂則可以。穹頂和拱頂?shù)慕M合又可以構(gòu)成很復(fù)雜的空間組合。

拱券結(jié)構(gòu)造就了建筑既可集中又可連續(xù)擴(kuò)展的內(nèi)部空間藝術(shù)，造就了這樣的建筑形制。拿古羅馬的萬神廟和古希臘的帕提農(nóng)神廟相比較，這種形制和藝術(shù)的變化就很清楚了。帕提農(nóng)的藝術(shù)表現(xiàn)力主要在外部，它幾乎相當(dāng)于一座雕刻品，而萬神廟的藝術(shù)表現(xiàn)力則主要在內(nèi)部，它是一個空間藝術(shù)品。建筑藝術(shù)家的創(chuàng)造性想像力在兩座建筑上探索追求的方向是完全不同的。萬神廟只不過是單一空間，到公元3世紀(jì)，以公共浴場為代表的多種拱券結(jié)構(gòu)的組合和相互平衡的技術(shù)成熟之后，建筑的功能形制和內(nèi)部的空間藝術(shù)又達(dá)到了新的境界。

一方面是復(fù)雜多樣的功能活動都可以在連續(xù)不斷的內(nèi)部空間中進(jìn)行，一方面是內(nèi)部空間形成了變化多端而又集中統(tǒng)一的藝術(shù)序列。拱券結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了嶄新的建筑藝術(shù)。這種公共浴場成熟的代表是卡拉卡拉浴場，但是，公元64年羅馬城大火之后，尼祿皇帝造的一所浴場，大約已經(jīng)有了一點(diǎn)初步的雛形。古羅馬諷刺詩人馬提雅爾（Martialis,約40一約104)寫道：“有誰會比尼祿更壞？有什么會比尼祿浴場更好？”

另一種因?yàn)椴捎昧斯叭Y(jié)構(gòu)而大幅度改變了形制的公共建筑是劇場。劇場起源于古希臘，依山坡而建，把山坡稍加修整，形成一個像半只深碟一樣的觀眾席，而碟底便是表演區(qū)。觀眾席的人流出入都由兩邊的踏道和幾條縱向過道分配，很不方便。古羅馬人依仗強(qiáng)大的技術(shù)力量，把劇場的整個觀眾席用一連串的筒形拱架起來，而不必依靠山坡。因此，觀眾人流出入可以利用設(shè)在觀眾席底下空間內(nèi)的樓梯，這樣觀眾依照自己的座位區(qū)選擇樓梯上下，減少了在觀眾席內(nèi)的移動，大大改善了觀眾席內(nèi)的秩序。完全依仗拱券結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的建筑類型和相應(yīng)的形制是角斗場。它相似于兩個劇場對接而成（國內(nèi)有人因此譯作圓劇場），這幾乎完全不可能依靠自然地形來形成。

古羅馬人用兩層或三層矢向排列的喇叭形拱把整個觀眾席架起來，在中央設(shè)表演區(qū)。表演區(qū)的地下室是獸檻和奴隸囚室。表演區(qū)的雨水則由暗溝排出。觀眾人流的出入和劇場采用同樣的辦法，分區(qū)進(jìn)行，絲毫不亂。羅馬城內(nèi)的大角斗場是古羅馬建筑最偉大的代表作，沒有拱券結(jié)構(gòu)就根本不會有大角斗場。萬神廟、大角斗場和公共浴場等都說明，建筑師在構(gòu)思建筑的形制和藝術(shù)形象的時候，不能不立足于當(dāng)時掌握的技術(shù)可能性，一方面不得不受它的限制，一方面要充分利用它的潛力。

結(jié)語

建筑師的創(chuàng)造思維不是憑空而來隨心所欲的，它必須反映當(dāng)時當(dāng)?shù)氐奈镔|(zhì)可能性，包括結(jié)構(gòu)技術(shù)。