王星光 郑州大学历史与考古系
郑州商城是商代早期建立的都城。如果从商汤都亳算起，历经太甲、沃丁、太庚、小甲、雍已、太戊，再加上仲丁迁隞、外壬居隞，直到河甲迁相，郑州作为商代都城大约经历了200年的历史。在3000多年以前，郑州商城庞大的城垣、雄伟的宫殿、先进的手工业作坊、灿烂的青铜文化，在世界古代城市史上是一颗璀璨的明珠。
城市是文明的载体和象征，而支撑和推动城市发展离不开科学技术的力量。因此，开展郑州商城所包涵的科技文明的探讨，对于深入认识郑州商城的文化内涵，推动郑州商城的研究领域及殷商文化研究的进展，对于早期城市发展史的研究，均有着重要的意义。
本文仅对郑州商城的建筑技术加以初步的探讨。
郑州商城的建筑技术成就，集中表现在城址的选择与规划、城垣的建筑、宫殿的建造、供水设施等方面。
一、郑州商城与自然环境
郑州商城给人的突出印象是它就位于今天郑州市区的范围之内，总面积达25平方公里。略呈长方形、面积约3平方公里的内城坐落于商城的中部，商代始建的高大城垣至今仍有少部分裸露在地面之上。西周管国管城遗址也在今郑州城的东北部，有的遗址叠压在商城地层之上。在郑州商城城垣外修筑有战国末期魏国的管城城垣。秦代在郑州置管县，汉承秦制，汉代夯土城垣又是利用商代和战国夯土城垣而修筑，并新筑了一道北城墙，今仍残存。
到了后周，始称郑州，以后的唐、宋、元、明、清，直到民国年间的城垣，都是利用汉代城垣而修筑的，其大小和汉代城垣基本相同。今天的郑州市也建在了历代城垣的范围之上。这就是说，自郑州商城建都以来，经历了约3600年，郑州商城这块土地，一直是郑州城址的所在地。一个城址，能原地不动、城上摞城地延续达3000多年之久，这在中国的古都史上是绝无仅有的，即使在世界城市发展史上，也极为罕见。这说明郑州商城的选址是十分适宜的，经受了沧桑巨变的考验。
郑州商城位于黄河中游与下游的地理分界线，西靠嵩山，东接辽阔的黄淮平原。从生态环境的主要因子的气候条件看，1月平均温度为-0．3度，7月平均温度为27．3度，年平均气温18．8度。
而在3000多年的商代，气候要比今天更为温暖湿润，尤为适宜人的生存。由西南的登封、新密到荥阳延伸东来的嵩山余脉进入郑州后形成西部和南部起伏的丘岭高地，由豫西沿黄河两岸延伸而来属黄土高原余脉的邙山在郑州戛然终止，与东部的黄淮大平原形成了明显的级差。处在由黄土高原和嵩山两大余脉相结合的大片丘陵高地有利于人们躲避洪水灾害，广阔的平原又有利于人们进行开垦田地，发展农业，为城镇居民提供生活保障。并且，郑州周围及境内又有充沛的水源。北距郑州约20多公里就是黄河。
发源于济源、穿过黄河的“四渎”之一的济水，流经荥阳的石门后，引黄河水向东南流，注入荥泽，继而汇入郑州东部的圃田泽。丰沛浩淼的荥泽和圃田泽不但成为郑州东部、北部及西部的天然屏障，而且也为郑州周围的大小河流提供了充足的水源。发源于荥阳的索水与须水汇合而成的索须河和发源于新密东北郊的贾鲁河环绕郑州城西、城北向东流去，源于新郑北郊的七里河、潮河则绕郑州东南郊注入贾鲁河。又有发源于郑州西南郊的金水河及熊耳河，穿过城区的中部和南部向东流去。流经西北又向东去的索须河及贾鲁河起到了天然的护城河的作用；而流经城中的较小河流金水河及熊耳河，可为城市居民提供充足的用水，这是任何城市都不可或缺的。地势平坦高亢，易守难攻，气候适宜，水源充足，这就构成了郑州成为商都的良好自然条件。
二、城垣筑造技术
郑州商城庞大城垣的筑造在世界古代城市建筑史上也堪称奇迹。整个城垣由宫城、内城和郭城三重相套的城墙构成一个完整的防御系统。内城即统称的郑州商城夯土城垣遗址，略呈南北纵长方形，周长6960米。修筑在丘陵高地的东端和北部的金水河与南部的熊耳河相夹的地带。城垣的营造采用深挖基槽与版筑墙体相结合的方法。这种筑城技术在郑州地区有着悠久的传统。位于郑州商城西北3公里的仰韶文化时期西山古城，就已采用了这一方法。龙山文化时期的新密古城寨城墙，又对这一技术加以发展。
郑州商城的筑城技术到了更加成熟的程度，并具有自己的特征。
第一、基槽水平测量技术的运用。城垣的筑法是先挖基槽，再在槽内分层填土，分层夯筑，直至和地面相平。据参与发掘的考古学者研究，为了保证基槽的水平，在基槽的中间开挖有与基槽平行的小浅沟［1］。如果这一推测不谬，这是建筑技术的一大创举。城墙是重要的防护设施，郑州商城城墙的高度可达10米，为保证高大墙体的坚固，墙基的水平是相当必要的。《考工记》载：“水之以眡其平沉之均也。”小浅沟的利用，说明在商代即已掌握了用水来测量和保持水平的技术。第二，版筑技术的进步。对地面上的城墙，采用了版筑法。郑州商城的筑城技术到了更加成熟的程度。夯土多选用红色、黄色黏土。夯具为绑捆成束的圆木棍，版筑木板长约3米，高1．5米，厚0．6～0．19米。夯土层厚度一般为8～10厘米，夯窝小而密集，密度为每平方米70～90个，约占夯面的十之八九，质地坚硬，城墙边缘的夯筑质量高于中部，对于宽厚的城垣来说是经济实用的。第三，“护城坡”的使用。郑州商城除了中部的“主城墙”外，在其两侧还筑有斜坡状的“护城坡”。“护城坡”一方面可在夯筑“主城墙”时支撑版木板，不致移动，并可方便人们站立夯筑主墙；另一方面，还对主城墙起到加固保护作用。第四，筑造城墙工程的浩大和管理的周密。据估算，周长约7公里、底宽20～25米、顶宽约5米相当高度的郑州商城，所需夯土约100万立方米，若按每天1万劳力参加筑城工程，约需10年或稍长的时间才能完成。［2］就城垣的规模看，是夏代的王城岗、二里头城垣和商代的偃师商城难以相比的，而属商代方国的焦作府城、山西夏县东夏冯古城、垣曲商城、湖北黄陂盘龙城，也仅能是郑州商城的一角。
建造这么庞大的城墙，需要制造大量的用以挖土、运土、夯筑的石器、木器、骨器、铜器等工具，需要不同工种的密切配合，上万名劳工的协同作业，需要及时地调配各方物资和人力，这显示了商王朝的强盛和组织管理大型建筑工程的能力和水平。
三、宫殿建筑技术
宫殿是都城的中枢之所在，它集中体现了当时的建筑技术水平。郑州商城的宫殿区或宫城区坐落在商城的东北部，东西长约800米，南北宽约500米，总面积约40万平方米。宫殿位于都城的北部，与比郑州商城稍早的偃师商城相比，后者宫城的位置是在城的西南部，形成了较大反差。《论语·为政》：“为政以德，譬如北辰居其所而众星拱之。”孔子主张的居北为上，以及我国古代历朝宫城多数都位居都城北部的定制，似可从郑州商城找到它的源头。在宫城区发现有多处宫殿遗迹，有的规模宏大。如在黄河水利委员会科研所院内的宫殿基址，就是一处较大的宫殿遗址。其建筑工序是，先在地面上挖出东西长约65米、南北宽约13．6米、深约1米的基础槽，然后层层填土夯打，直到与地面齐平，再扩大夯筑范围，不断加工夯筑，形成较大的夯筑地面，然后在高台上开挖南北对称、东西平行的柱础槽，在槽内等距离地铺垫柱础石（间距约2．1米），以树立木质立柱。在每根立柱的外面，还有较细的擎檐木柱。两柱之间，形成回廊，在南北两行木柱之间的宫殿内再加筑木骨泥墙或草拌泥堆筑墙。接着，在两行木柱之上榴筑木梁架和草顶，形成“四阿重层”式的宏伟宫殿建筑。《考工记》称：“殷人重屋，堂修七寻，堂崇三尺，四阿重层。”这种建在高大的台基上、两重房檐、四面有坡的“四阿重屋”式建筑，可从郑州商城的宫殿遗迹中找到实证。
四、城市供水设施
郑州商城已有较完备的供水和排水设施。前已述及，郑州商城周围及城内，河网密布，水源充沛。但人们的日常生活及宫廷用水，则需要更为方便的设施。在郑州商城宫殿区的东北部发现有二里岗上层一期石筑输水管道、石筑水槽和壕沟等遗迹。石筑水槽（商代蓄水池）东西长100米，南北宽20米，平面呈长方形，池壁及池底用青灰色石板，再加以夯打，池壁用圆形石头加固，池底铺有规整的青灰色石板。石板底面，缝隙间用白色料礓石抹平。
这都保证水池有良好的防渗漏功能。在蓄水池不远处还发现有残存的石砌输水管道。其筑法为，先在地面下挖出一条口宽底窄平底的壕沟形土壁基础槽，然后在基础槽底部用青石板材平铺和用青石板材重叠平铺砌出两侧墙壁，再用大石板材覆盖其顶，形成宽和高均约1．5米的方形石筑输水管道。并在石筑输水管道相隔一定距离处，修筑起石砌的竖井形的天井［3］。至于输水管道与蓄水池的关系，原发掘报告并未有明确说明。从二者都同属商代二里岗上层一期，并且同在西北至东南的方向上，可推断它们应是同一个密切相关的供水系统。在偃师商城的宫殿区也发现有与郑州商城机构、功能相似的蓄水池。杜金鹏先生认为水池的用途除了水源供给（防火救灾、提高宫殿区地下水位）外，还有美化环境、改善小气候、供王室游乐的功能［4］。实际上，蓄水池也应具有提供日常生活用水的功用。这与在宫殿区发现的水井的作用是互为补充的。通过在郑州商城东北部、东部及城外发现的数量可观的水井，可知汲用井水已是商都居民饮水的主要来源［5］。
郑州商城的建筑技术是一个内涵十分丰富的系统工程，还有许多值得研究的课题。比如，郑州商城城内的结构布局，街道的分布和联系，建筑材料的选择及应用，城市排水设施的具体状况，宫城、内城和郭城的各自走向和相互关系，郑州商城与城外郊区及农村的联系，等等，都需要我们去加以认真的探索。由于文献资料的阙如，考古发掘的诸多限制，这些问题还很难在短时期内解决。因此，本文对郑州商城的浅见只能算作抛砖引玉。我们相信，随着我国古都研究的深入发展，考古工作的不断进展，郑州商城的建筑技术及科技文明的研究，可望不断取得新的更大的成果。
［1］河南省文物考古研究所《郑州商城》，文物出版社2001年版，第1020页。
［2］河南省文物考古研究所《郑州商城》，文物出版社2001年版，第1020～1021页。
［3］河南省文物考古研究所《郑州商城》，文物出版社2001年版，第232～235页。
［4］杜金鹏《偃师商城初探》，中国社会科学出版社2003年版，第202页。
［5］宋国定《试论郑州商代水井的类型》，河南省文物考古研究所《郑州商城考古新发现与研究1985～1992》，中州古籍出版社1993年版，第90～97页。
