蜚声中外的唐代京师长安，以及东都洛阳，实际上都是在隋代建造的，创建这两座历史名城的第一功臣是杰出的建筑学家宇文恺。
宇文恺，字安乐，鲜卑族。西魏恭帝二年（555年）生于长安。他出生在北朝后期一个显赫的豪门。
出生在这样一个家庭中的宇文恺，二岁时就被赠爵双泉县伯，六岁时袭祖爵安平郡公，但身在将门的宇文恺却不好弓马，而喜好读书。《隋书》本传说“恺少有器局。家世武将，诸兄并以弓马自达，恺独好学，博览书记，解属文，多伎艺，号为名父公子。”这段记载可窥知他为学的大致情况。
北周末，宇文恺累迁右侍上士、御正中大夫、仪同三司。大象二年（580年），杨坚任北周宰相后，宇文恺又被任命为上开府、匠师中大夫。据《唐六典》卷二三“将作都水监”记载：“后周有匠师中大夫一人，掌城郭、宫室之制及诸器物度量。”又据考证，北周设有“匠师中大夫，一人，正五命”。因此可以推知，当时年轻的宇文恺已经在建筑科学和工程管理方面崭露锋芒。
581年，杨坚建立隋朝，是为隋文帝。为了巩固自己的统治地位，他大肆诛杀北周宗室宇文氏，以清除北周残余势力。宇文恺原也被定入诛杀之列。由于宇文恺家族与北周宗室有别，二兄宇文忻又拥戴隋文帝有功，加上他本人的才华深得隋文帝的赏识，因而方幸免一死。隋文帝“修宗庙”，宇文恺被起用，任营宗庙副监、太子左庶子，负责宗庙的兴修事务。宗庙建成后，被加封为甑山县公，邑千户，随后投入了隋代都城大兴城（今西安城）的营建工程。隋朝建立之时，仍承袭北周以长安城为京都。长安城始建于汉代，已有近八百年的历史，城市已显得过于狭小，宫宇亦多朽蠹，加上供水、排水严重不畅，污水往往聚而不泄，生活用水受到严重污染，已经不能适应社会发展和人们生活的需要。因此，隋文帝嫌其“制度狭小，又宫内多妖异”，通直散骑常侍庾季才也奏云：“汉营此城，经今将八百岁，水皆咸卤，不甚宜人。”于是决定另建新都。
开皇二年（582年）六月，隋文帝下诏：“此城从汉，凋残日久，屡为战场，旧经丧乱。今之宫室，事近权宜，又非谋筮从龟，瞻星揆日，不足建皇王之邑，合大众所聚”，“今区宇宁一，阴阳顺序，安安以迁，勿怀胥怨。龙首山川原秀丽，卉物滋阜，卜食相土，宜建都邑，定鼎之基永固，无穷之业在斯。公私府宅，规模远近，营构资费，随事条奏。”隋文帝下诏于是“诏左仆射高颎、将作大匠刘龙、巨鹿郡公贺娄子干、太府少卿高龙叉等创造新都”。“以太子左庶子宇文恺有巧思，领营新都副监”。时高颎虽为大监，不过总领大纲，而规模计划皆出自宇文恺。由于杨坚在北周时曾被封为大兴郡公，故新都命名为大兴城（今陕西西安）。开皇三年，新都建成，而仓廪尚虚，需要大量转运关东米粟，渭水多沙，不便漕运。四年，下诏兴建漕渠，令宇文恺率领水工凿渠，引渭水通黄河，自大兴城东至潼关三百余里，名叫广通渠。渠成后，转运便利，隋唐关中的富庶颇得益于此。其后，他受到其兄宇文忻被杀事件的牵连，一度罢官居家。开皇十三年，隋文帝要在岐州（今陕西凤翔）建仁寿宫，经右仆射杨素推荐，文帝任命恺为检校将作大匠，后又拜为仁寿宫监、将作少监。在杨素主持下，仁寿宫建造得非常华丽，成为隋文帝经常临幸的别宫。
开皇十三年（593年）二月，隋文帝令杨素在岐州（今陕西凤翔）北营造仁寿宫。杨素以宇文恺有巧思，“奏前莱州刺史宇文恺检校将作大匠”，负责仁寿宫工程的筹划和设计。“于是夷山堙谷以立宫殿，崇台累榭，宛转相属”，整个宫殿区“制度壮丽”，是一组极其雄伟的宫殿建筑群。开皇十五年三月，仁寿宫建成，宇文恺被任命为仁寿宫监，授仪同三司，接着又被任命为将作少监。
仁寿二年（602年）八月，隋文帝皇后独孤氏卒。闰十月，杨素和宇文恺受命营造皇陵太陵。独孤皇后葬后，宇文恺复爵安平郡公，邑千户。
仁寿四年七月，隋炀帝杨广继位。鉴于大兴城位置偏西，又水陆交通不便，也为了更进一步加强对河北、山东以及江淮地区的控制，决定在洛阳故都附近建造新城，作为东京。十一月癸丑，隋炀帝在巡幸洛阳时下诏说，洛阳的地理位置“控以三河，固以四塞，水陆通，贡赋等”，“今可于伊、洛营建东京，便即设官分职，以为民极也”。
据《隋书·炀帝纪》记载，大业元年（605年）三月丁未，隋炀帝“诏尚书令杨素、纳言杨达、将作大匠宇文恺营建东京，徙豫州郭下居人以实之”。又据《资治通鉴》卷一八零记载，“每月，役丁二百万人。徙洛州郭内居民，及诸州富商大贾数万户以实之”。大业二年春正月辛酉，“东京成”，其营建过程前后仅历十个月，是又一座在短时间内经周密规划、设计、建造而成的大型城市。在营建东京时，宇文恺“揣帝心在宏侈，于是东京制度穷极壮丽”。故此宇文恺博得隋炀帝的欢心，被进位开府仪同三司。其间，宇文恺还受命在河南郡寿安县（今河南宜阳）营造显仁宫，“南接皁涧，北跨洛滨”，为此，曾“发大江之南、五岭以北奇材异石，输之洛阳；又求海内嘉木异草，珍禽奇兽，以实园苑”。
隋炀帝杨广即位后，要营建洛阳，又以恺为营东都副监，后迁将作大匠。宇文恺把东都建筑得极其壮丽，因此被升为工部尚书。他曾经建造大帐，帐下可以容纳数千人。又造观风行殿，殿上可以容纳侍卫数百人，行殿下装轮轴，可以迅速拆卸和拼合。他曾建议按古制建筑明堂，“下为方堂，堂有五室，上为圆观，观有四门”，并曾用木料制作了模型。虽然没有兴建，却表现了他的巧思和学识的渊博。大业八年（612年），宇文恺卒。
宇文恺在建筑学方面的著述有《东都图记》20卷，《明堂图议》2卷，《释疑》1卷，均见行于世。但除《明堂图议》的部分内容保存在《隋书·宇文恺传》、《北史·宇文贵传》和《资治通鉴》等史籍中外，其他的后来都亡佚了，这实是建筑学史上的一大损失。
政治、经济、文化中心
大兴城的营建，史称“制度多出于高颎”，“高颎虽总大纲，凡所规画，皆出于恺”。宋代的宋敏求在《长安志》中也说在隋大兴城兴建时，“命左仆射高颎总领其事，太子左庶子宇文恺创制规模，将作大匠刘龙、工部尚书巨鹿郡公贺楼（娄）子干、大（太）府少卿尚龙义并充使营建”。可见高颎主要是提出都城的总的制度，并负责总的施建方针，而具体的规划、设计则是由宇文恺完成的，其他的副使主要是协助负责施工和材料管理诸事务。
大兴城的兴建，不是在旧有基础上进行改建、扩建而成的城市，而是在短时间内按周密规划兴建而成的崭新城市。全城由宫城、皇城和郭城组成，先建宫城，后建皇城，最后建郭城。开皇二年（582年）六月开始兴建，十二月基本竣工命名大兴城，次年三月即正式迁入使用，前后仅九个月，其建设速度之快实令人惊叹。整个工程的规划、设计、人力、物力的组织和管理都应是相当精细和严谨的。在规划设计和建设施工中，还得考虑地形、水源、交通、军事防御、环境美化、城市管理、市场供需等的配套，以及都城作为政治、军事、经济、文化中心的特点等诸多方面的因素，解决一系列复杂的问题。因此大兴城的兴建标志着当时的中国所达到的经济和科学技术水平。
有人曾列举世界古代十座城市的面积进行比较：（1）隋大兴城（唐长安城），583年建，面积84.1平方公里；（2）北魏洛阳城，493年扩建，面积100平方公里；（3）明清北京城，1421—1553年建，面积60.2平方公里；（4）元大都，1267年建，面积50平方公里；（5）隋唐东京（洛阳城），605年建，面积45.2平方公里；（6）明南京，1366年建，面积43平方公里；（7）汉长安（内城），建于公元前202年，面积35平方公里；（8）巴格达，800年建，面积30.44平方公里；（9）罗马，300年建，面积13.68平方公里；（10）拜占庭，447年建，面积11.99平方公里。从上所列可以看到，中国古代都市的规模之大在世界上是无与伦比的。
大兴城的规划吸取了曹魏邺城（故址在今河北临漳邺镇东）、北魏洛阳城的经验，在方整对称的原则下，沿着南北中轴线，将宫城和皇城置于全城的主要地位，郭城则围绕在宫城和皇城的东、西、南三面。分区整齐明确，象征着皇权的威严，充分体现了中国古代京都规划和布局的独特风格，反映了统治者专制集权的思想和要求。特别是把宫室、官署区与居住区严格分开，是一大创新。北宋吕大防在《隋都城图》题记中，曾称赞大兴城的布局思想：“隋氏设都，虽不能尽循先王之法，然畦分棋布，闾巷皆中绳墨，坊有墉，墉有门，逋亡奸伪无所容足。而朝廷官寺，居民市区不复相参，亦一代之精制也。”清代徐松也说：“自两汉以后，至于晋、齐、梁、陈，并有人家在宫阙之间。隋文帝以为不便于事，于是皇城之内惟列府寺，不使杂居，公私有辨，风俗齐整，实隋文之新意也。”
在大兴城的规划和兴建中，对于环境美化和给排水问题，也给予了高度的重视。整个城址位于渭水南岸，西傍沣河，东依灞水、浐水，南对终南山。根据其地理环境和河道情况，开凿了三条水渠引水入城。城南为永安渠和清明渠，城东为龙首渠，龙首渠又分出两条支渠。三条水渠都分别流经宫苑再注入渭水，不但可以解决给排水问题，而且可以进行生活物资的运输。水渠两岸种植有柳树，形成了“渠柳条条水面齐”的宜人景色。城东南还开辟有曲江“芙蓉园”，其“花卉周环，烟水明媚，都人游赏盛于中秋节。江侧菰蒲葱翠，柳荫四合，碧波红蕖，湛然可爱”，是全城的风景区和旅游区。
在大兴城的规划、设计中，也还存在着严重的缺陷。其突出者有三：
其一是没有很好地考虑当时社会发展的需求，城市规模过大，超越了时代的要求。其城南四列里坊，经过隋唐两代三百多年的时间，始终没有多少住户，非常冷落荒凉。正如宋敏求所说：“自朱雀门南第六横街以南，率无居人第宅。”其注又云：“自兴善寺以南四坊，东西尽郭，虽有居者，烟火不接，耕垦种植，阡陌相连。”
其二是大兴城的道路虽然很宽，但全是土路，雨雪时泥泞不堪，难以通行，有时连上朝都得停止。为了排水，路面都是中间较高，两侧有宽、深各两米多的水沟，但由于城内地形起伏较大，排水仍有困难，以致暴雨后常有坊墙倒塌，居民溺死的事故发生。
其三是在漕运方面也存在着较大的问题。有时漕运不通，即造成粮食供应匮乏。为此，终于酿成了都城的东迁。
在当时的社会、经济、科技条件下，大兴城有如此规模的建设和成就，是值得人们赞颂的。大兴城的设计和布局思想，不但对中国后世的都市建设有着很大的影响，而且对日本、朝鲜的都市建设也有着深刻的影响。如日本飞鸟、奈良时代的都城藤原京、平城京，就是仿效大兴城的布局特点而建造的。平城京东西三十二町，南北三十六町，每隔四町均有大路相通，形成整齐有序的棋盘状。宫城也是位于城北正中，四周以官衙和贵族邸第围绕，明显地体现着大兴城的特征。
又谓“新都”。是隋唐时期仅仅次于大兴（长安）的城市它位于汉魏洛阳城之西约十公里，北依邙山，南对龙门，地理位置十分优越。正如李吉甫所说：“北据邙山，南直伊阙之口，洛水贯之，有河汉之象，东去故城一十八里。”由于水陆交通方便，自隋代至北宋，一直作为都城，成为一个政治、经济和交通的中心。
东京的营建是一个浩大的工程。据《隋书·食货志》记载：“始建东都，以尚书令杨素为营作大监，每月役丁二百万人。”《大业杂记》中记载：“初卫尉刘权、秘书丞韦万顷总监筑宫城，一时布兵夫，周匝四面，有七十万人。城周匝两重，延袤三十余里，高四十六尺。六十日成。其内诸殿基及诸墙院，又役十余万人。直东都土工监常役八十万人，其木工、瓦工、金工、石工又役十余万人。”唐初张玄素曾对唐太宗言及他所见营建东都的情况，说：“臣又尝见隋室造殿，楹栋宏壮，大木非随近所有，多从豫章（今江西境）采来。二千人曳一柱，其下施毂，皆以生铁为之，若用木轮，便即火出。铁毂既生，行一二里即有破坏，仍数百人别赍铁毂以随之，终日不过进三二十里。略计一柱，已用数十万功，则余费又过于此。”从这些记载，可以看到其用工量的大致状况。建造大兴城的用工状况，虽缺乏史料记载，但参照有关东京的记载，当与东京的用工数量相当。
东京规模略小于大兴城。据勘探，它的东城墙长7312米，南城墙长7290米，北城墙长6138米，西城墙长6776米，总计周长27516米，合55里。平面呈南宽北窄的不规则长方形。全城亦是由宫城、皇城、郭城所构成。洛水由西而东穿城而过，把城分为南北二区。由于地形的关系，东京不似大兴城那样强调南北中轴线和完全对称的布局方式，其宫城和皇城建于西北部，但整个规划力求方正、整齐，仍与大兴城相似。
东京洛阳城的营建
开凿广通渠工程
营建东京是宇文恺在城市建设方面的另一个重大成就。开皇四年（584年）六月，宇文恺又受命负责开凿广通渠工程。据记载：“隋主以渭水多沙，深浅不常，漕者苦之”，“诏太子左庶子宇文恺帅水工凿渠，引渭水，自大兴城东至潼关三百余里，名曰广通渠。漕运通利，关内赖之。”其后，宇文恺出任莱州（今山东掖县）刺史，“甚有能名”。
开皇六年闰八月，宇文恺之二兄上柱国、杞国公宇文忻因谋反被诛，宇文恺也受株连而解职，“除名于家，久不得调”。
宫城名紫微城，宫城位于南北中轴线的北部，“东西四里一百八十八步，南北二里八十五步，周一十三里二百四十一步，其崇四丈八尺，以象北辰藩卫。实测东西长2820.3米（含掖庭宫），南北宽1492.1米。城内有墙把宫城分隔成三部分。宫城内有乾阳殿、大业殿等数十座殿、阁、堂、院，极其富丽堂皇。中部是大兴宫，由大兴殿等数十座殿台楼阁组成，是皇帝起居、听政的场所。东部为东宫，专供太子居住和办理政务。西部为掖庭宫，是安置宫女学习技艺的地方。李吉甫称：“（东京）宫室台殿，皆宇文恺所创也。恺巧思绝伦，因此制造颇穷奢丽，前代都邑莫之比焉。”其中以乾阳殿最为奢华，是皇帝举行大典和接待重要外国使团的地方。“殿基高九尺，从地至鸱尾（房脊两端的兽）高一百七十尺，十三间二十九架，三陛轩。文掍镂槛，栾栌百重，楶拱千构，云楣绣柱，华榱璧珰，穷轩甍之壮丽。其柱大二十四围，倚井垂莲，仰之者眩曜。南轩垂以珠丝网络，下不至地七尺，以防飞鸟。四面周以轩廊，坐宿卫兵。”“殿庭东南西南各有重楼，一悬钟，一悬鼓，刻漏即在楼下，随刻漏则鸣钟鼓。”宫城正门则天门，“门上飞观相夹，门外即朝堂”。因其太奢，致武德四年（621年）唐高祖李渊令人焚毁另建。
形如偃月，谓之月陂
宫城西面是上林西苑，又名会通苑，在今洛阳涧西一带。据《大业杂记》记载：“（大业）元年夏五月西苑，周二百里，其内造十六院，屈曲绕龙鳞沟。”苑内引涧河汇水成海，周十余里，海中造蓬莱、方丈、瀛洲三神山，高出水面百余尺，台观殿阁布置在山上，风景非常壮观。缘渠作十六院，门皆临渠，堂殿楼观，极为华丽。为了引洛水入苑，宇文恺还修筑了月陂。据李吉甫《元和郡县图志》卷五记载：“洛水，在（洛阳）县西南三里。西自苑内上阳之南弥漫东流，宇文恺筑斜堤束令东北流。当水冲，捺堰九折，形如偃月，谓之月陂。”
宫城的东北面为含嘉城，城里为含嘉仓，是一座贮藏粮食的大型国家粮仓。据《大业杂记》记载：“大业元年，炀帝建东都洛阳，在宫城东建含嘉仓。”据1969年以来的考古发掘，含嘉城的总面积约43万平方米，四面有城墙，城墙为挖槽夯筑而成。在仓城的东北和偏南地区，勘探出大小不等的圆形或椭圆形的地下粮窖287座，估计全城的地下粮窖应在400座以上。由于东京漕运方便，又在含嘉城内储藏了大量粮食，避免了大兴城发生粮荒的问题，使其粮食供应得到了保障。
皇城名太微城（又称子城），亦称南城、宝城，在宫城南面，由一条横街与宫城相隔，“东西五里一十七步，南北三里二百九十八步，周一十三里二百五十步，高三丈七尺。实测东西长与宫城相同，南北宽为1843.6米。其城曲折，以象南宫垣”。皇城是军政机构和宗庙的所在地。“城中南北七街，东西五街。左宗庙，右社稷。百僚廨署列于其间，凡省六，寺九，台一，监四，卫十有八。东宫官属，凡府一，坊三，寺三，率府十”。
郭城称罗郭城、罗城、京城，隋时仅筑有短垣，一说：“东西一十八里一百一十五步，南北一十五里一百七十五步，周六十七里，其崇一丈八尺”，实测东西长9721 米，南北宽8651.7米。全城由南北向大街十一条，东西向大街十四条，划分为一百零八个里坊和两个商市，形成棋盘型的布局。白居易有诗云：“百千家似围棋局，十二街如种菜畦。”既形象又贴切地描绘了大兴城的布局特征。二说：“东西五千六百十步，南北五千四百七十步”，实测南北最长处7312米，东西最宽处7290米。全城纵横大街各十条，一般宽41米，把全城划分为“里一百三，市三”。这些里坊分布在北区的东部和整个南区，其中南区的里坊与街道最整齐。里坊平面作方形或长方形，面积比大兴城的里坊略小，坊内辟十字形街道。由于里坊小街道窄，临街开门的住宅随之增多，这样就使城内各部分的关系显得比较紧凑。
城中的街道都很宽。通向城门的街道之宽度都在百米以上；最宽的是界于宫城和皇城之间的横街，宽达220米以上；位于南北中轴线上的主干道朱雀大街宽150 米；不通城门的街道宽42—68米；最窄的是四周沿城墙内侧的顺城街，宽25米。里坊都筑有坊墙，坊中也有街道。大的里坊四面开四个坊门，中辟十字街；小的里坊开东西二门，有一条横街。这些纵横相交的街道形成一个交通网络，井然有序。各大街的两侧都开有排水沟，街道两旁植以榆、槐为主的行道树，株行距整齐划一，使道路成为宽广笔直的林荫大道，为城市增添了风采。
大兴宫的建造布局天人合一，从六坡的高度看，地势从北到南渐次降低。那么宫城所处的位置则相对较低。不把宫城设置在最高处另有原委。根据天上星宿的位置，最为尊贵的紫薇宫居于北天中央，它以北极为中枢，东、西两藩共有十五颗星环抱着它。紫薇宫即皇宫的意思，皇帝贵为天子，地上的君主和天上的星宿应该相对应，应此，只能把皇宫布置在北边中央位置。而且北有渭河相倚，从防卫角度看，也具安全性。
但是这种追求理念的设计似乎也有缺陷。隋代的皇宫——大兴宫到唐朝继续沿用，只是改名太极宫。而太极宫很快就被大明宫所取代，究其原因，就是应为太极宫地势较低，而长安城盛夏气温很高，使得住在太极宫有“湫湿感”。为此从秦至唐，每逢夏季，统治者都要到夏宫去避暑。唐太宗选定长安城北禁苑中龙首高地，营造大明宫，为太上皇消夏的夏宫。后来唐高宗李治又接着以为完成的大明宫为基础，进行大规模的再建工程。大明宫的正殿含元殿建成后，唐高宗便正式在大明宫听政。此后二百余年，大明宫都是唐代主要的朝会之所，成为唐王朝的统治中心和国家象征。
宇文恺的一生，主要是担任营造方面的高级官员，主持过许多大型的建筑工程，起着相当于工程总指挥、总设计师和总工程师的作用。他在建筑方面取得了许多重大的成就，有些成就甚至具有划时代的意义。但也应该指出的是，在他设计和主持的工程中，除了开凿广通渠，客观上有利于国计民生外，其余大多是为了满足统治者的统治需要，尤其是宫殿建筑，不顾劳民伤财，取悦帝王。如营造仁寿宫时，“役使严急，丁夫多死，疲顿颠仆，推填坑坎，覆以土石，因而筑为平地。死者以万数”，“时天暑，役夫死者相次于道，杨素悉焚除之”。营建东京时，他“揣帝心在宏侈，于是东京制度穷极壮丽”。“东京官吏督役严急，役丁死者什四五，所司以车载死丁，东至城皋（今河南荥阳），北至河阳（今河南孟县南），相望于道”。长城之役，“死者十五六”。建仁寿宫和东京的工程，宇文恺虽挂的是副职，但他是实际的负责者，因此功过与他都有直接的关系。
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