教堂內有水道橋？

教堂內中殿高聳的兩側牆體，是每座教堂室內明顯的特色，它除了界定中殿兩側的空間界限，也形成了中殿深遠與高聳的視覺印象。

而稍加觀察，便可感覺到它與水道橋有著非常相似的形象—連續的圓拱，並層層堆疊上去好幾層。垂直方向上，常被分為低中高三個階段，分別稱為arcade、triforium及clerestory。

當然，這並不是說，中殿高聳的兩側牆體是用水道橋蓋的，它會有跟水道牆一樣的型態，乃是因為在古老的年代，「圓拱」(arch)幾乎是解決所有問題的方法，不論在滿足長度、寬度或高度的課題上，都可以達到目的。

圓拱的不斷重複延伸，可以在「長度」的追求上獲得解決；而圓拱在需要抬高時的向上層層堆疊，則可以取得「高度」上的解決方案。

羅馬時期的水道橋，便是這兩種需求運用的極致表現，其一是非常遙遠的水源輸送，以及其二為翻山越嶺、克服斜率與高低變化的海拔控制，在在使用「圓拱」來達到目的。

因此，中殿高聳的兩側牆體，也採用了這樣的手法，塑造了教堂的景深與高度。

這個牆體，源自教堂的原型「巴西利卡」(basilica)，位於牆體的上方為木構架屋頂，以桁架的型態，支撐其上方用以遮風避雨的斜屋頂，然後在桁架下方，則經常以平屋頂的形式，作為天花板，並遮擋該木頭桁架的結構。從下圖這張巴西利卡的剖面，可以看出這樣的形態關係。

就力學來說，在理想的狀態下，這種桁架僅存在垂直向下的力，並不產生側向推力的特性，讓巴西利卡與之後的早期基督教建築中殿兩側的這個牆體，可以垂直承受屋頂的重量，無須扶壁來抵抗側向推力。

在更晚的時代，這種平頂天花已經無法滿足人們對於教堂空間更加壯闊的期待，因此，圓拱開始解決中殿寬度的跨度距離，並衍生出不同型態的天花板表現。早期仿羅馬時期的中殿天花，開始被扎實的筒形拱頂(barrel vault)取代，形成更加一致性的石造建築。

而這個筒形拱頂，也可以看做是圓拱在另一個方向上的延伸。

但這便衍生出抵抗側向推力的需求，位於外牆的扶壁開始變成重要的建築元素。

後續則有更加複雜的交叉拱頂(groin vault)，讓教堂內的天花效果更為奪目，一開始是從側殿上方先構成這樣的石造天花，然後當技術純熟後，再運用到更高更寬的中殿上方。

而到了哥德時期，我們所熟知的尖拱頂(rib vault)便使中殿的仰望更加璀璨，更重要的是，尖拱使得原本就已經拉高的哥德教堂更加高聳，且因為牆體厚度變薄、開口變大，因此衍生出因應外推力的飛扶壁。

以上是中殿的發展歷程，可以說，這兩道牆體與屋頂天花形式扮演了教堂空間型態發展的重要角色。

接下來我們回來看看這個中殿兩側的牆體，如同一開始所說的，其形態像極了水道橋，這種以圓拱為基本單元的形式，除了可以在長度無限的延伸外，也可以因應地形產生不同的高度，只要牆體夠厚，基本上可以承受自重並保持穩定狀態。

因此，當羅馬人使用兩道這樣的牆體，平行擺放後，上方架上屋頂桁架結構，便成為巴西利卡的基本型態，也演變成早期基督教教堂的原型。

但我們可以注意到，水道橋在高度上可以達到驚人的四十公尺以上(下圖為位於法國尼姆北方的加爾水道橋高達49公尺)，但在中世紀前期，當此牆體作為建築的使用時，大多僅達二十多公尺的高度，這似乎是一個結構上的經驗值。

布拉格的聖喬治教堂，高度約20公尺。

位於德國特里爾(Trier)的君士坦丁巴西利卡，高度約33公尺。

南義大利有很多平頂天花的大教堂，其高度大多維持在二十多公尺，並且可以看出中殿兩側的牆體互相並無結構上的連接，呈現各自獨立的情形。下面是位於巴里、比通托、特拉尼、巴列塔的四座主教座堂，內部呈現平頂天花，左右兩道牆體結構上完全獨立。

值得注意的是，巴里的聖尼古拉斯教堂中殿兩側牆體曾經因為地震受損，加設了三道橫隔拱(diaphragm arch)，讓兩個原本獨立的牆體連結起來。

橫隔拱的形式是因為在尚未有現代鋼筋混凝土的技術前，長久以來解決較大跨距的問題便是底緣採用對抗重力的圓拱，然後形成一個像是梁的建築結構元素。在南義大利的許多城鎮中，經常可以看到位於巷道上方、抵住兩座房屋的橫隔拱。

捷克布拉格也可以看到這樣的橫隔拱。

教堂內的橫隔拱大多升高至平頂天花板的位置，其形態除了有穩固兩側構造體的結構行為外，尚有像是隔離火災的功能。

這種位於平頂下方的橫隔拱，型態較為簡單，大多是設置於高度在20公尺左右的教堂。而依照當時的經驗，當牆體高度超過30公尺時，兩牆體之間所需要的結構連結就會以整合交叉拱頂以及扶壁為主，而動輒高度超過40公尺的法式哥德大教堂，其尖拱頂與飛扶壁，便是結構上必要的配合。

所以這樣像是水道橋般的兩道牆體，它可以像水道橋般升高其高度，但因為其必須負載屋頂及天花板，抵抗其側向力，以維持兩座牆體的穩定的關係，所以當其高度拉高時，所需對應的結構觀念就會不一樣。

我們可以從歷史上有名的兩座教堂倒塌事件，來看看這樣的結構關係。

第一座是位於荷蘭烏特勒支的大教堂(Dom Church, Utrecht)，其始建於630年，跟許多大教堂一樣，原本屬於羅馬式的建築物，在1254年依歌德樣式開始重建聖殿，並於14世紀晚期完成，展現經典的歌德建築形式，室內有高聳的玻璃花窗與尖拱頂，外側則以標準的飛扶壁支撐木構屋頂與尖拱頂所造成的外推力，如此形成完美的力學平衡。

但晚了數百年的中殿，直到1485年才開始進行拆除，重新奠基興築，卻在1515年興建時經費不足，所以在施工上並未採用像聖殿一樣的典型做法，而是使用了與該高度極不相稱的結構方式。而崩塌的便是重建後的中殿這部分，且崩塌後至今並無重建，因此並無現狀可資了解。

我們很幸運可以看到荷蘭畫家薩恩雷丹（P.J. Saenredam，1597-1665)這位以精工聞名的荷蘭畫家，其曾於中殿倒塌前描繪此大教堂內部的畫作。

從畫面上，可以看到，位於畫面遠處的聖殿屋頂天花是我們熟知的歌德教堂尖拱頂的樣式，高度極高（31.50公尺），但是比照新聖殿高度的中殿，竟採用了平屋頂，以及橫膈拱（圖面僅顯示一道），原本從spring(位於尖拱底的一個元件，尖拱頂由此往上發展)要展開成為尖拱頂的地方是未完成的，這表示，中殿兩側高聳的牆體，並沒有在牆頂做結構上的連結共構，因此，兩座牆算是各自獨立的結構體，在以高聳的牆體來說，勢必是非常不穩定的。

於1904年還原的立面，也忠實的表達這些尖拱頂結構原件上的缺席。

並且，從另一位畫家史蒂文·范·蘭姆斯維德(Steven van der Lamsweerde，1620-1686)外觀的畫作也可以看到，聖殿有完整的飛扶壁，但一樣高聳的中殿卻僅有相對單薄的扶壁。

1674年，一場超級風暴摧毀了這座教堂的中殿，但聖殿並無受損。

另一座則是著名的博偉大教堂，於競逐更高的高度追求中，在1284年因過高的中殿高度產生崩塌。

博偉大教堂室內拱頂高度達到驚人的48.5公尺，在當時競逐高度的年代，擊敗其他大教堂(亞眠42.3公尺、梅斯41.41公尺、納本大教堂41公尺)。

這三座室內拱頂高度分居法國第二到第四名的亞眠、梅斯、納本大教堂，加上較晚興建完成的科隆大教堂室內拱頂高度為43.35公尺，迄今維持結構穩固，或許40到45公尺是當時對於哥德大教堂室內天花極限高度的共識。

本文將中殿的側牆與屋頂的發展影響做一分析，可以了解隨時間進展，天花、美學與結構的互動影響，使得教堂中殿的空間有其演進的共識。

人類將「圓拱」這樣的元素，做了完美的運用，解決了不同的問題。水道橋，用圓拱的延伸，達成「線」的展開，讓水能輸送到數百公里的城市，更用了層層堆疊的方式，形成垂直「面」上的樣態，以克服穿越高低地形的挑戰；教堂中，圓拱也是利用「線」與「面」的組成，構成了兩道主要牆面，並在最後仍然用圓拱，發展出將兩道高牆連結的「體」的建築境界，讓我們為人類的智慧讚嘆不已。