古羅馬建設和建筑的偉大成就，得力于它的拱券結構，也得力于它的混凝土工程技術。正是混凝土技術和拱券結構的結合，促使古羅馬建筑大大突破了古希臘建筑傳統，大幅度創新，大幅度前進。它簡化了建造技術，降低了建造成本，加快了建造速度。

它擴大了建筑物的容積和體量，改變了建筑的藝術形式和裝飾手法，重塑了建筑的形制。甚至城市的選址、布局和規模等等方面也起了根本的變化。工程技術畢竟是一切建筑得以實現的根本，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，它相當于當今的水泥，水化拌勻之后再凝固起來，耐壓的強度很高。維特魯威在《建筑十書》第二書第六節“火山灰”里說：“有一種粉末在自然狀態下就能產生驚人的效果，它生產于巴伊埃（Baiae)附近和維蘇威山周圍各城鎮的管轄區之內。這種粉末，在與石灰和礫石拌在一起時，不僅可使建筑物堅固，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，底層的用凝灰巖作骨料，二層的用灰華石，上層則用火山噴發時產生的玻璃質多孔浮石，因此建筑越往下越結實，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，施工遠比砍鑿方方正正的石塊簡便，所需的技術簡單得多，因此，大規模的建造，并不需要大量的高水平技術工人，這就為在建筑工程中使用既沒有勞動熱情、又沒有專業技術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，是在混凝土墻體內外兩面先壘一層大石塊，這些石塊之間還是要形成結構關系的，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外表層，作為模板。紅磚是三角形的，尖角朝里。所以，外側面平整而內側面犬牙交錯，澆注了混凝土后，二者容易咬緊。紅磚當然不能一次砌到頂，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，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，可以組成很復雜的曲線流轉的圖案甚至很寫實的圖畫。古羅馬的馬賽克鑲嵌畫很發達。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都是平面的，在室內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，雖然遠遠未能取而代之。

在拜占廷建筑里它們有很大的發展，后來一直是歐洲建筑重要的裝飾藝術方法，它們都源起于古羅馬的混凝土工藝。拱券結構在古羅馬建筑中的普遍使用也得力于混凝土。拱券結構有很多優點，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，各種復雜形狀的拱券都可以比較容易得到，從而節省了大量需要高技術的工作。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的混凝土了。這種分段用的磚券，很可能是中世紀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生裂縫，這本是連續澆注很難避免的。

拱頂和穹頂位于建筑的最上方，除自重外不再承擔其他負荷，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骨料的，這些陶罐一個接一個地串聯起來，排列在胎模上，再澆注混凝土。因此穹頂和拱頂的混凝土內空隙很大，很輕。在羅馬的大型公共建筑中，最常采用拱券結構的是公共浴場。這不僅是因為空間組合的需要，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的內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這些管道，把拱頂和穹頂的內表面烤熱，熱量就散發到浴場里去了。這些熱氣和熱煙，在穹頂或拱頂內表面流動，沒有危險，而如果采用木屋架，那就可能引發火災。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。拱券結構技術的成熟，根本上改變了一些依托于梁柱結構的古老的建筑形制和藝術。梁柱結構不可能造成寬闊的內部空間，而大跨度的拱頂和穹頂可以覆蓋很大的面積，形成寬闊的建筑內部空間，以致人們的許多活動可以從室外移到室內進行，從而改變了建筑的形制。同時，建筑內部空間的藝術發展起來，至少和外部形式藝術處于同等重要的地位。而且梁柱結構不可能獲得向心力很強的集中式內部空間，穹頂則可以。穹頂和拱頂的組合又可以構成很復雜的空間組合。

拱券結構造就了建筑既可集中又可連續擴展的內部空間藝術，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神廟相比較，這種形制和藝術的變化就很清楚了。帕提農的藝術表現力主要在外部，它幾乎相當于一座雕刻品，而萬神廟的藝術表現力則主要在內部，它是一個空間藝術品。建筑藝術家的創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，以公共浴場為代表的多種拱券結構的組合和相互平衡的技術成熟之后，建筑的功能形制和內部的空間藝術又達到了新的境界。

一方面是復雜多樣的功能活動都可以在連續不斷的內部空間中進行，一方面是內部空間形成了變化多端而又集中統一的藝術序列。拱券結構創造了嶄新的建筑藝術。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，大約已經有了一點初步的雛形。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？”

另一種因為采用了拱券結構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。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。古羅馬人依仗強大的技術力量，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在觀眾席底下空間內的樓梯，這樣觀眾依照自己的座位區選擇樓梯上下，減少了在觀眾席內的移動，大大改善了觀眾席內的秩序。完全依仗拱券結構而產生的建筑類型和相應的形制是角斗場。它相似于兩個劇場對接而成（國內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，在中央設表演區。表演區的地下室是獸檻和奴隸囚室。表演區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，分區進行，絲毫不亂。羅馬城內的大角斗場是古羅馬建筑最偉大的代表作，沒有拱券結構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，建筑師在構思建筑的形制和藝術形象的時候，不能不立足于當時掌握的技術可能性，一方面不得不受它的限制，一方面要充分利用它的潛力。

結語

建筑師的創造思維不是憑空而來隨心所欲的，它必須反映當時當地的物質可能性，包括結構技術。