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紫禁城古建筑的防火智慧
发布时间:2019年04月19日 13:59:00  来源: 科技日报
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  原标题:紫禁城古建筑的防火智慧

  太和殿前铜缸

  法国时间4月15日傍晚,世界文化遗产巴黎圣母院发生大火。尽管火势最终得到了控制,但这座有800多年历史的大教堂三分之二的屋顶遭到破坏,最具标志性的93米高的哥特式尖塔,在大火中轰然倒塌。尽管该建筑有可能在未来得到复建,但是其原真性和历史性已很难再次体现。可以认为,巴黎圣母院的火灾是人类历史文化遗产的重大价值损失,无法用金钱衡量。巴黎圣母院的大火,给全球的文化遗产防火工作保护敲响了警钟。

  同样是世界文化遗产,且同样含有大量木质建筑材料的明清紫禁城(今北京故宫博物院)拥有世界上现存规模最大、保存最为完整的木结构古建筑群,含建筑9000余间。这些始建于明朝永乐十八年(1420)的古建筑不仅核心受力骨架的材料以易燃的木材为主,而且其内外檐还绘制有大量的易燃性油饰彩画,建筑防火极其重要。尽管近600年来紫禁城古建筑曾经因为雷击、人为失火或纵火而产生过火灾,但是历代帝王极其重视防火,建筑工匠在施工中采取了多种科学的防火措施,使得紫禁城古建筑群至今基本完好。

  太和殿是紫禁城最为重要的宫殿,其在历史上却曾遭受过数次火灾。清康熙十八年(1679)农历十二月初三,6名烧火的太监在紫禁城西北角的御膳房用火不慎,诱发大火。大火从御膳房直接向南串,跨过乾清门广场,然后拐了个弯,从保和殿蔓延到太和殿,使得太和殿被烧毁。16年后,太和殿开始复建。为避免再次发生别的建筑火势蔓延到太和殿的情况,建造者梁九将太和殿原有的两端木质斜廊改成了砖砌的卡墙。这样一来,别的建筑发生火灾时,就很难波及到太和殿。太和殿两端的卡墙也成为我国最早的防火墙。

  紫禁城中另一种防火墙较为常见,即用于硬山屋顶的后檐墙。这种屋顶类型的建筑在紫禁城古建筑群中的地位非常低,为太监、宫女的值守用房。在雍正时期之前,其前后檐均开设门窗,以便采光及通风。然而这些建筑内常常生火照明、做饭、取暖,时常引发火灾,雍正五年(1727)起,雍正下令所有的这种用房的后檐墙一律不得开设门窗,以利于防火。这种规定在紫禁城实施后,逐渐形成了中国古建筑后檐墙的一种施工工艺,称为封护(后)檐。

  紫禁城外有方正形状的筒子河(护城河),其主要目的是为了防御外敌入侵。紫禁城内亦有河流,称为内金水河。尽管内金水河围绕紫禁城周圈布置,但其形状弯弯曲曲,尽量接近部分宫殿建筑,这也属于紫禁城古建筑的防火做法。其目的有二:一是切断火源的蔓延路径,如文渊阁前的内金水河。文渊阁是乾隆皇帝专贮第一部精抄本《四库全书》的场所,建筑防火意义重大。为彻底切断可能存在的火势蔓延,乾隆下令将文渊阁建在内的金水河的北侧,使得南侧建筑一旦着火,则受阻于内金水河。二是利用水源来扑火。紫禁城宫殿建筑众多,而仅有的70多口井不能满足所有建筑的灭火水源需求。因此,内金水河的布局形状弯弯曲曲,尽量靠近部分重要的宫殿建筑,以利于及时有水源进行灭火。明代文献《酌中志》里就有关于内金水河的一段记载:“非为鱼泳在藻以资游赏,亦非故为曲折以耗物料,恐意外回禄之变,此河实可赖”,还举例说,“天启四年(1624)六科廊灾,六年武英殿西油漆作灾,皆得此水之力。”

  紫禁城里还有铜质或铁质的水缸231口,分布在多个宫殿建筑前。这些大缸平时贮满清水,宫中一旦失火,即可就近取水灭火。因此,它们又被称作“吉祥缸”“太平缸”。为了防止大缸里的水冬季结冰,每到十月至翌年二月,都要在缸外套上棉套,缸上加盖,气温特别低时,还要在缸下烧炭加温。

  为阻挡火源,紫禁城部分宫殿建筑的木质屋架部分还被石材取代。如乾清宫东侧的基化门与龙光门之间、乾清宫西侧的端则门与凤彩门之间,其建筑后檐墙上的梁、柱、枋、斗拱、椽子和望板等木构件全部用石料雕刻而成,且上面亦有彩画,远观建筑表面与其他木质建筑无异。

  这些科学而有效的防火措施,是几百年来紫禁城基本保持完好至今的重要保障。这些举措,不仅凝结着我国古代工匠的智慧,也成为当下文化遗产保护或修复的重要参考依据。(周乾)

我国木质建筑如何防火

在我国古代,建筑大多是木质结构,却没有自来水管、高压水枪和消防车,又是如何预防和应对火情的呢?

 
防火理论:“防患于未然”

为了对付火这个不可或缺又十分危险的生活伙伴,早在商周时期,就已经出现了相当成熟的防火理论,认为对付火灾必须“防患于未然”。到了东汉时期,防火理论进一步完善,荀悦在《申鉴·杂言》中说:“一曰防,二曰救,三曰戒。先其未然谓之防,发而止之谓之救,行而责之谓之戒。防为上,救次之,戒为下。”

在各种古装剧里,我们经常会看到有打更人边走边喊:“天干物燥,小心火烛。”这个场景并不是导演和编剧的想象,正是有据可依。《周礼·天官》中记载,到了每年春秋两季,掌管宫内用火安全的宫正都要摇动木铎,提醒大家注意防火。

古代的消防科学技术

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建筑中的分割技术

在古代历史上,中国建筑多采用木质结构,就是一旦发生火灾,会在很短的时间内蔓延到其他建筑,导致整个地区都陷入熊熊烈火中。为了解决这个问题,聪明的古人想出了分隔技术。

所谓分隔,就是在可燃物之间做技术处理,涂上湿润的泥土,形成一个不可燃的保护层。春秋时期,为了应对军事进攻和火的侵袭,墨子首先总结了建筑防火的基本经验。提出了城门上涂泥防火、用麻布做水斗、皮革做水盘、城门楼上设储水器等一系列的防火措施。

在后来的发展中,在建筑中加入防火墙逐渐成为了一种常见的防火方法。

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有代表性的消防工具

储水是救火的关键,为此人们设计出了很多储水工具。从商代起宫廷里就开始设置水缸。明朝时,在宫廷里铸造金属大水缸,每口水缸高1米,重1500多千克,缸内可存水1000多升。到了清朝,宫里的大水缸增加到300多口,每天安排太监往缸里挑水,冬天为了防冻,还要给水缸带上棉套,并用炭火给水缸加温。

责任编辑:董明强
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