论工程与人居的演变

　　随着人类的起源、发展和演进，工程的范围、规模、意义也随之扩展和延伸。不同时代、不同地区的工程体现和承载着不同的人类文明，处于不同发展阶段的人类创造了与其发展阶段相适应的工程，处于不同地区的工程也呈现出强烈的地域文化特色。工程与人密不可分，相互作用，工程对于人类而言，本质的作用是为人类服务，是为适应人类在不同时期、不同地区的生活方式而不断变化演进的。
从纵向上来说，人类经历了古代的原始社会、游牧与农耕社会以及当今的工业化、信息化社会五种社会形态。每个阶段的工程都是人们在当时特定生产力发展水平的基础上按照人类生存和发展的需要而建造的。从横向上来说，不同自然条件、地理环境中的工程必将呈现出鲜明的地域特色，而不同地区、不同民族由于文化差异，其工程的风格也必然迥然不同。
一、古代工程与人居
古代工程，有着很长的时间跨度，大致从距今260万年以前的旧石器时代，出现最原始的工程活动开始，一直持续到17 世纪中叶工程走上迅速发展的道路为止。古代工程大致经历了原始社会、游牧社会和农耕社会三个发展时期。
(一)原始社会的工程—人居起源
人类历史的原始社会一般是指从人类的诞生，尤其是可以制造石器工具算起，到1 万年以前的定居农业出现的这一段时期，也就是人们所说的“旧石器时代”。由于当时的生产力水平十分有限，人们的生活完全靠大自然的赐予，当时的工程都是就地取材，用于满足人类的最基本的需求，人类最初的住所就是在这个时期诞生的。旧石器时代的早期阶段是以使用打制石器为标志的，从工程的造物活动来看，这个时期属于“器具的最初发现”时期。在这个时期，采集、狩猎和捕鱼是人类食物的全部来源，由于植物的四季不同和动物的迁移，原始人居无定所，有时候就住在岩洞中。但到了旧石器时代后期，在一些缺乏天然洞穴的地区，出现了粗糙简陋的人类居所。到了新石器时代出现了村庄甚至可能出现了城市的雏形。
我国地域辽阔，原始社会经旧石器时代、中石器时代到新石器时代之后，中华大地上散布着许多氏族公社部落，其居住形态十分多样。总的来说，当时的住宅建筑工程发展都较为成熟，颇具代表性的为巢居和穴居两种工程形态。
原始巢居主要是一种被长江流域沼泽地带的居住者广泛采用的建筑工程形式，因为长江流域气候温暖、湿润，适合构架透风、轻盈的巢居。早期人们在树上搭建的庇护所就是仿鸟巢而建，所以得名“巢居”。从历史文献和现代考古证明想象的复原图都可窥知。原始巢居是一个笼统的概念，实际上它的发展经历了不同的阶段，大致上有单树、多树、原始干栏等。在距今约7000 年的浙江余姚河姆渡遗址工程中，其总体布局与规划、木构构件与技术都显现当时的建筑工程技术已经发展到较高的水平。
原始穴居是一种被黄河流域黄土地带居住者所广泛采用的早期居住形式，因为黄河流域气候干燥、寒冷，并有土质细密适合挖穴的黄土层，为穴居提供了良好的自然条件，原始穴居以及在此基础上发展出来的工程形式是中国土木混合结构工程的主要渊源。自然的山洞可能是原始人类最先进行穴居的场所，然而山洞的数目有限，更多地受地理条件的限制，无法为人们提供理想的居住环境，由此人类在不断摸索之后开始自己动手挖掘更适合居住的洞穴工程。
原始人类挖掘的洞穴居住工程形式的发展，经过了横穴、半横穴、袋形竖穴、袋形半竖穴、直壁形半竖穴几个阶段，最后发展成为原始的地面建筑。位于西安市东郊灞桥区浐河东岸的半坡遗址，是从半穴居过渡到地面房屋居住形式的代表。特别需要指出的是，陕西姜寨聚落遗址由多个氏族聚居区构成，既有独立的建筑居住区，又有公共的窑场与墓地，显示出很强的社会秩序性。聚落外围设置壕沟等防卫措施，内部则有不同规模的地面建筑，显示出较强的总体布局特征与规划意识。
(二)游牧社会的工程—移动人居
游牧是人类为了适应旱区和半干旱区的生态环境而逐渐形成的一种与自然和谐发展的生产生活方式。游牧社会积累了生产技术、生活方式，而且这些技术、文化可以超越单一民族的范畴，得到广泛的传播和应用，这就构成了游牧文明。游牧文明的特征决定了其城市和建筑的特质。众所周知，游牧社会的主要生产物为五畜，且不靠圈养，通过有效地利用草原有限的环境条件进行移动式放牧。由于牲畜的存在、移动的生产和生活方式的需求，在游牧社会创造出了与之相应的可移动的建筑体系。
在我国蒙古广袤草原上出现了两种建筑物的雏形，一种服务于人类精神生活，即固定性宗教活动场所—敖包祭坛;另一种服务于人类物质生活，即伴随游牧移动的住宅—穹庐(蒙古包原型)。在漫长的历史进程中，这两种建筑物的造型款式，以及所承载的文化内涵和使命象征不断得以充实和完善。直至十三世纪，两者分别从当初简陋的圆锥体石堆和窝棚现状发展成外部造型相似、文化象征多元、寄情寓意多彩的敖包和蒙古包。
人们熟知的以家族为单位的居住建筑—蒙古包是可移动建筑的代表。蒙古包以木结构的空间框架为结构体，以毡子、毛皮等做外围材料，使用各种材质和宽细的鬃绳连接结构体和外围饰材，使用牛键子或者牛皮条做固定结点的皮钉等。除了木材以外，其他的“建筑材料”全部是畜牧业的产品，而且它们是柔性材质，容易移动和不易腐烂。可以说，它们是彻头彻尾的游牧文明的产物。此外，由同样的结构方法构成衙署、法院、寺庙甚至宫殿等建筑类型，虽然目前没有实例，但是大跨度结构蒙古包式衙署、寺庙、宫殿的记载可以在很多文献上得到印证。
(三)农耕社会的工程—村落人居
从大约公元前8000 年起，人类社会开始步入新石器时代，在这个阶段，出现了原始农业、养畜业和手工业。原始农业的出现开启了人类文明史上的新篇章。房屋建筑工程开始出现并逐渐发展壮大形成村落，并由村落进一步发展为建筑城镇，也就成为了我们现在城市的雏形。中国是农耕文明最辉煌的国家，很多大型建筑结构和水利工程都闻名于世，例如万里长城、大运河、历代皇城建筑等，都体现了农耕时期中国工程技术的非凡成就。
随着生产力的发展，人类的需求越来越多元化，人们的生活方式也越来越丰富。在新石器时代晚期和青铜器时代早期，建筑工程也从一般的居所发展到礼仪建筑，加入了更多的艺术、美学、精神因素等，具有美学意义的神殿、露天剧场、青铜雕塑、公共广场、庭院、密集的建筑屋群的出现，使工程的社会内涵更加丰富。从古巴比伦的金字形神塔到埃及的金字塔;从英格兰的索尔斯堡大平原上的巨石阵到埃及的方尖碑，这些出于宗教性、纪念性、装饰性等复杂目的而兴建的大型结构工程，反映了人类工程活动已具有越来越高的水平，同时也越来越能够满足人类的各种需求。
在农耕时代工程的发展期间，由于政治、经济和宗教的需要，使得多种工程开始融合，而建筑设计的不断进化，导致了设计、项目和组织等工程活动形式的出现。无论是我国古代还是欧洲，都出现了某些专门进行设计、监管及营造工作的人员，这相当于我们今天的设计工程师、监理工程师和建造工程师，这也说明了工程活动的分工越来越明显和专业化。
二、现代工程与人居
从17 世纪中叶开始，工程开始迈向现代化进程。这一时期可以大致分为工业化社会和信息化社会两个阶段。在工业化社会，工程发展的特点是进一步大规模工业化，重点是在规模和数量方面;而随着信息化社会的到来、现代科学技术的提高和渗透，工程也产生了质的飞跃。
(一)工业化社会的工程—城市聚居
随着人类社会的发展与进步，在资本积累和科学技术的发展基础上，以大规模机器生产为特征的工业生产活动应运而生。工业化生产给人类社会带来翻天覆地的变化，直接表现为：机器大生产，突破了人力和畜力的束缚，带动了交通的大发展，大量农村人口脱离农村，以前所未有的速度和规模向城市集聚，出现了所谓的城市化运动。
城市化是社会经济发展的必然结果，但城市化发展并不仅仅是我们表面看到的人口向城市聚集，而是有其内在的推动因素：动力方面，蒸汽机和内燃机等无生命动力取代了人和牲畜的肌肉动力，使得大规模的工厂生产成为可能，为人口的聚集提供了经济条件;矿产能源开采方面，由于矿业的开采使用了机器，使煤井和其他矿井可以加深，开采规模扩大;交通方面，动态的交通网开始连接全球，可以使人口和各种资源突破地域的限制，大规模地流动;建筑工程结构方面，结构材料从原始、游牧、农耕社会的木、石、砖、泥发展到现代的钢铁，使得一些工程可以用它来设计一些新的结构。例如1779年在英国的Severn 河上建成的桥梁，成为钢铁结构的先驱。在1851 年伦敦博览会上，一座全铁骨架的展览馆“水晶宫”的建筑，采用了预制构件及现场装配的施工流程。
这些科技上的进步和革新使得大规模工程大量涌现，如运河、隧道、桥梁、铁路等。这些新兴工程的出现基本构成了工业化社会城市建设和发展的基础性要素，是围绕着城市中生活的人来运转的。工业化城市中的人居工程已经远远超出了原来的有个安居之所这一简单的需求，从而向让城市中的人感觉到方便、快捷、舒适的方向转变。
然而，由工业化推动的城市化对人类社会的进步既有积极作用，同时也产生了巨大的消极影响：伴随大规模工业化而产生的日益严重的大气、海洋和陆地水体等环境污染，大量土地被占用，水土流失和沙漠化加剧等，对社会、自然、生态造成巨大破坏，甚至危及人类自身生存，迫使各国对工业社会的发展进行某种限制和改造。
(二)信息化社会的工程—市镇聚居
20 世纪中叶，随着电子计算机的发明和使用，新的科技革命突飞猛进，高新技术特别是信息技术广泛应用，不但成为经济社会发展的强大推动力，而且使人类的生活活动和社会活动开始进入信息化、智能化、自动化时代，极大地拉近了人与人之间的距离，也给人类带来了前所未有的便利。我们把这个时代称为“信息化社会”。
这一时期工程的特点是：适应各类工程建设高速发展的要求，人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。因而在信息化社会相继出现了各种规模宏大的现代化厂房、摩天大楼、智能大厦、核电站、高速公路、新型大跨度桥梁、大型堤坝、广播电视高塔、海洋平台以及大型港口和机场等。这些都是信息技术、现代科学技术、建筑材料科学、工程结构科学向工程领域渗透的结果。
市镇化是信息化社会的显著特征之一。随着经济的快速发展，城镇的就业岗位增多，对劳动力的“拉力”增大，科技进步也提高了农业生产率，使更多的农业劳动力从土地上解放出来，城镇化进入加速发展阶段。我国提出了新型城镇化的概念，以区别国外和以往的城镇化模式。新型城镇化的核心是人的城镇化，目的是以人为本。要牢牢把握生态文明建设的大方向，把“人本发展、绿色发展、循环发展、低碳发展”作为实现城镇化的主导性原则，引导城镇化建设走“美丽”之路，让“美丽中国”成为宜居、宜业和宜游的中国。要坚持保护和传承地方文化，维持和凸显地方个性，把文化塑造作为牵引地方社会经济发展的原动力，并通过文化建设使地方的软实力和硬实力得到同步提升。要加强住房建设，特别是保障性住房建设，提升居住品质，使“居者有其屋”。完善城市服务功能，加快对“城中村”、城乡结合部的改造，降低中心城区过高的人口密度，增加公共绿地。积极发展大运量的城市轨道交通，改善路网布局，完善城市公共交通系统。
信息化社会，工程系统日益复杂，自然的保护和资源的保护等被日益重视，工程正成为全球适应的进化系统，传统的工程只是单纯基于生理需求、安全需求的考虑，而信息化社会的工程则还要牵涉心理学的、社会学的、意识形态的以及哲学的和人类学的考量，于是工程的涵义变得更加宽广而丰富了。但是所有的工程无一例外地都呈现出当代社会信息化的特征。随着自动机器乃至智能机器的出现，信息化社会的工程充满了“人性化”的色彩，致力于最大限度地满足人类需求，为人类打造更为便捷、舒适的生产生活方式和宜居宜业的生态环境。例如，近些年出现的“智能建筑”就是信息化社会“人性化”的体现。智能建筑是在传统建筑的基础上，综合利用计算机网络和现代控制技术，实现楼宇自动化、办公自动化、通信自动化及布线综合化的智能化大型建筑，创造了安全、健康、舒适、宜人和能提高效率的生活和工作环境。
综观整个人类社会的发展进程，工程与人的关系是相辅相成、相互促进的。一方面，人类社会的发展及其日益增长的物质文化需求促进了工程的不断完善和创新;另一方面，工程的发展又推动着人类社会不断向前并使得人类的需求日益多元化和高端化。
总之，工程是一门古老的学科，它已经取得了巨大的成就，未来的工程将在人们的生活中占据更重要的地位。地球环境的日益恶化，人口的不断增加，人们为了争取生存，为了争取更舒适的生存环境，必将更加重视工程。在不久的将来，一些重大项目将会陆续兴建，插入云霄的摩天大楼，横跨大洋的桥梁，更加方便的交通将不是梦想。近年来，工程材料主要是钢筋、混凝土、木材和砖材。未来，传统材料将得到改观，一些全新的更加适合建筑的材料将问世，尤其是化学合成材料将推动建筑走向更高点。同时，设计方法的精确化、设计工作的自动化、信息和智能化技术的全面引入，将会使人们有一个更加舒适的居住环境。一句话，理论的发展，新材料的出现，计算机的应用，高新技术的引入等都将使工程有一个新的飞跃，从而为人类带来更大的便利。