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见证帝国兴衰的东方博物馆北京故宫
北京故宫,是明清两代的皇宫,旧称紫禁城,位于北京中轴线的中心,占地面积约为72万平方米,建筑面积约为15万平方米,是世界上现存规模最大、保存最为完整的木质结构的宫殿型建筑.它是汉族宫殿建筑之精华,也是无与伦比的古代建筑杰作.明清两代24位皇帝在此处理政务和生活起居,几百年间多少军国大策都由此发出,改变着一代代中国人的命运.
2017年北京故宫博物院接待游客近1670万人次,按计划,2018年故宫开放面积将扩大到80%,到2020年,85%的紫禁城将对公众开放.一座历经近600年的宫殿为何至今依然有如此魅力？它是怎样建造的,又是如何在一次次灾难中保存下来的？
故宫备料过程长达十余年
“山河千里国,城阙九重门.不睹皇居壮,安知天子尊？”唐代骆宾王寥寥几句诗,就把世人对帝王宫殿的尊崇与好奇表现出来了.2018年,是故宫博物院建立93周年；同时,也是故宫建成598周年.作为明清两代的皇宫,故宫几百年来一直无比威严和神秘,直到被辟为博物院后,其真实面貌才逐渐向世人公开.
公元1403年1月23日,中国农历癸未年大年初一,大明朝第三个皇帝朱棣,正式启用永乐作为自己的年号.这一年为永乐元年,当时明朝的首都在今天的南京.这座六朝古都自东汉时代起就被认为有王者之气.明太祖朱元璋将都城定在这里,并集中国两千年宫殿建筑之精华,建造了皇家宫殿.
当时人烟稀少的北京城在大明的版图上,还只是朝廷的一个布政司,叫作北平.朱棣11岁时被封为燕王,他和他的旧部们十分熟悉这里,对这个地方充满了感情.
永乐元年的农历正月十三,朱棣按祖制祭祀完天地后回到皇宫.当君臣们相聚一堂时,礼部尚书李至刚提出了一个建议,他说,北平这个地方是皇上承运龙兴之地,应该遵循太祖高皇帝另设一个都城的制度,把北平立为京都.永乐皇帝非常高兴,当即答应了下来.于是,北平升为北京,成为王朝第二个京都.
这个消息很快传遍了全国,一座伟大的宫殿也将由此诞生.
从史料中可以发现,1403年的朱棣正处在一种十分微妙而不安的气氛中.作为一个从侄儿建文帝手中夺取皇权的皇帝,他面临着太多棘手的问题,对反对他的建文帝的旧臣的杀戮仍在继续.
更让他不安的是,攻入南京城时,他的侄儿建文帝在一场大火中神秘失踪,生死不明.尽管他按天子礼仪,给建文帝举行了隆重的葬礼.但后世的很多历史学家认为,当时下葬的并不是建文帝本人.真正的建文帝,很可能已经逃亡在外.这件事成为朱棣最大的一块心病.
有一天上朝时,朱棣差点儿被御史大夫景清刺杀.此后,朱棣在南京城里经常做噩梦,加上不习惯南京湿热的天气,更加强烈怀念起居住多年的北京来.他开始计划将第一京都迁往北京.
这年5月,在一次临朝时,朱棣对大臣们说,北京是我旧时的封国,有国社国稷,将实施国都的礼治.这一建议却遭到了大臣们的激烈反对.从那以后,朱棣开始以迂回而秘密的方式,为迁都进行系统而缜密的准备.
1403年,在这座由北平刚刚改称为北京的城市里,突然多了很多来自江浙等地的南方人.他们得到朝廷的应允迁至北京,并获得五年免缴税赋的优待条件.这些人普遍比较富有,很快便在北京做起他们以往在南方所经营的生意.同时在北京的郊区,也多了很多农民开始垦荒种地,大规模的移民工程开始了.
1406年8月,以丘福为首的大臣,建议朱棣在北京修建一座新的宫殿,朱棣毫不犹豫地答应了.一场浩大的工程于是拉开了序幕.依照中国古代的星象学说,紫微垣（即以北极星为中心的区域）是天帝居住之处,天人对应,所以皇帝的宫殿被称为紫禁城.
朱棣派出他的心腹亲信们奔赴全国各地,为这项巨大工程作准备.他们中有工部尚书宋礼、礼部右侍郎师逵、户部左侍郎古朴.他们前往四川湖广等地的群山峻岭,开采楠木.珍贵的楠木多生长在原始森林的险峻之处,那里时常出没着虎豹蛇蟒.官员和百姓们冒险进山采木,很多人丢了性命,后世留下了“入山一千,出山五百”之说来形容采木所付出的代价.
这些楠木后来成为紫禁城太和殿中巨大的柱子,遗憾的是,这些永乐时期巨大的楠木,在太和殿里已难见踪影（在一场火灾中烧毁）,今天我们所见到的巨大的柱子,是后来清朝用松木拼凑而成的.
这些巨大的木材,即使通过现代的运输工具运到故宫,也是一项庞杂而艰巨的工作.600多年前,这些巨大的楠木是怎么运到紫禁城里的呢？被派往四川的工部尚书宋礼这样向皇帝描述了一次大木出山的传奇情景：有一天山洪暴发,一株大木顺流而下.遇有巨石拦路,大木发出雷鸣般的巨响,撞击巨石,巨石裂开大木完好无损.
永乐皇帝将发生这一故事的大山封为神木山.这只是一个特殊的例子.更多的木材,从川贵湖北的崇山峻岭中依靠天然的河流和修好的运河输送到北京.为建造新的宫殿而进行的采木工作,据说持续了整整13年.
开采修建宫殿的石料,同样很艰辛.现在保和殿后那块最大的丹陛石,重达200多吨,是由一整块石头雕刻而成.它开采于北京西南的房山,史书记载了这块石料开采和运输过程：光开采就动用了一万多名民工和六千多名士兵,将它运往京城则更为艰巨.数万名劳工在道路两旁每隔一里左右掘一口井,到了寒冬腊月气温足够低时,就从井里汲水泼成冰道.两万民工一千多头骡子,用了整整28天的时间,才将这块石料送到了宫里.此外,还要在苏州烧制专供皇家建筑使用的方砖——金砖,山东临清也要向北京运送贡砖.这些各地的材料大部分经由大运河船运而来,因此才有了“先有大运河,再有北京城”这句俗语.
据现在的专家学者考究,这次宫殿建设的备料过程长达十余年.在这十余年中,北京逐渐成了大明王朝疆域内最热闹最庞大的建筑工地.
如此浩大的工程,即使在今天也不可能用三年半的时间完成
紫禁城尚未建成之时,朱棣的燕王府和紫禁城完工前的临时宫殿,就在现在中南海一带的西北.1409年,朱棣以巡狩的名义住在这里.从1409年至宫殿建成后的1421年间,他在北京断断续续度过了5年又8个月.这使得大明朝的决策、军事和行政系统逐渐北移.北京对于这个王朝开始显得越来越重要.
1416年11月的一天,朱棣召集文武群臣,谈论起迁都的意愿.这次群臣没有提出反对意见,不仅一致通过紫禁城尽快动工修建的建议,还赞美其优越的地理位置,纷纷强烈要求将明王朝的第一首都定在北京.他们表示：北京北枕居庸关,西靠太行山,东连山海关,南俯中原,沃野千里,山川壮丽,足以控制四方,统治天下,确实是可以绵延万世的帝王之都.
朱棣多年的迁都愿望,此时变成了君臣的合意.中国政治中心开始北移,中国地缘政治从此发生改变,这种改变影响了中国数百年的政治格局,直到今天.
北京一次性地会集了十万名工匠,开始修建紫禁城.他们大多来自河南、山东、山西、安徽等地.《明实录》上有这样几句关于这座宫殿建设的记载：“癸亥,初营建北京,凡庙社、宫殿、门厥,规制悉如南京,而高敞壮丽过之,至是成.”
《明实录》上还记载：“自永乐十五年六月兴工.”今天的一些研究者以此为据认为,紫禁城是自永乐十五年,用了三年半的时间建成.而另一些学者则认为,如此浩大的工程,按照千百年来中国古典建筑的工程方法,即使在今天也是不可能用三年半的时间完成的.
1420年,这座宫殿终于建成.它诞生在元大都皇宫旧址上,元大都时著名的延春阁被景山（挖紫禁城护城河时挖出来的上百万立方米的土石,运往紫禁城的正北面,为紫禁城堆起了一座永久的靠山）所取代,整个宫殿建筑群由北往南延伸坐落在北京的整个中心地带,成为这个王朝新的神圣之地.
1421年春节,朱棣在新落成的宫殿里,举行了规模宏大的朝贺仪式.朱棣和大臣们都为这座辉煌无比的宫殿所振奋与鼓舞.这里有个传说,据说当时朱棣找来一位会占卜的官员,让他算了一卦.官员说：“明年四月初八宫殿会发生火灾.”朱棣大怒.没想到第二年的这一天,天气骤变,雷鸣电闪,三大殿（太和殿、中和殿和保和殿）真的被雷电击中了.
毁于天火的三大殿,在永乐时代没有再进行重修.之后的十余年中,曾经辉煌如梦境一般的紫禁城地带,是一片焦黑的废墟.
正统元年（1436年）,明英宗朱祁镇即位.这年秋天,朱祁镇下诏命太监阮安、都督同知沈清、少保工部尚书吴中率军夫数万人修建京师九门城楼.又过了五年,他正式下诏重修三大殿和乾清、坤宁二宫.一年半后,重建工作完成,紫禁城又完好如初.
北京紫禁城最终成为中国明清两代统治天下的最高政治中心.一座世界建筑艺术史上独一无二的经典之作,从此傲然于世,成为人类历史上迄今能看到的最大的宫殿建筑群,成为全人类共同的历史文化遗产.它的草木荣枯,见证了中国几百年间的改朝换代,见证了千年封建帝制风云起落.
1644年农历八月,在浩浩荡荡的随从队伍的陪同下,一个六岁的男孩和他的母亲一起,从盛京老家向北京进发.男孩名叫福临,是大清王朝的顺治皇帝,此行的目的地是他们在北京的新家——紫禁城.
对于六岁的顺治皇帝来说,这座他前所未见的高大城门,一定给他留下了新奇而深刻的印象.
紫禁城最大的门,有37.95米高.按照中国的阴阳学说,正北叫子,正南叫午,所以位于紫禁城中轴线的南端的这座城门,叫作“午门”.穿过午门,紫禁城的真容出现在顺治眼前.深红色的宫墙和金的琉璃瓦是这座宫殿最引人注目的特征,这绵延一片的红色和金色也将紫禁城与周边的建筑完全区分开来.
故宫雄踞于北京的中轴线上,将北京城分为东、西两部分,城墙内的面积约72万平方米,现存建筑面积15万平方米.紫禁城的建筑分为前后两个部分,前半部分是处理朝政和举行重大礼仪活动的场所,称为前朝.后半部分是皇帝处理日常政务和帝后嫔妃的生活场所,称为内廷.“左祖（太庙）右社（社稷坛）”和传统的阴阳五行学说,也在故宫建筑中得到运用.
故宫博物院原副院长晋宏逵介绍：“紫禁城的总体部署就是这样,用若干条纵深的轴线来安排这么多的建筑,这些建筑都是用院落的形式来展开的.每个院落当中都有成组的建筑.每栋建筑相互之间都有主有从,有正有配,它就是用这样的建筑方式来表达封建社会、封建礼制所表达的那种等级和秩序.”
《清实录》记载,顺治皇帝是在皇极门也就是现在的太和门登的基.顺治二年,中轴线上的宫殿被一一修复,重新命名.皇极殿改名为太和殿,中极殿改名为中和殿,建极殿改名为保和殿,对于当时尚不稳固的新政权,一个和字,包含了他们对天下和平、君民和谐的未来最迫切的期盼.
也是从此,紫禁城的匾额上出现了满文.
谁设计了故宫
在这样一个浩大的工程中,能被历史记载下来的人,只有极少的几个.那些当年为这座宫殿付出辛劳的工匠,据说超过百万之多.他们中也不乏幸运者,比如两个来自山西的工匠王顺、胡良.一天永乐皇帝视察工地,看到他们的彩绘,皇帝扶着王顺的肩膀,对他称赞不已.
泰宁侯陈珪1406年被任命为改造建设北京城及宫殿的总指挥.陈珪一直在北京监工,直到1419年去世,他没有等到紫禁城落成的那一天.据历史记载,在参与这项工程的能工巧匠中,以老木匠金珩为首的二十多人被同时提升为营缮所丞.负责石料制作的陆祥、负责工艺的蔡信,也都被历史记载了下来.
关于故宫的文献与实物异常丰富,可惜的是,独缺建筑设计者的资料.这片宏伟的建筑群,到底是由谁来负责设计的呢？
据目前流传最广的说法,故宫的设计者是明代一位杰出的匠师,姓蒯名祥.他生于洪武三十一年（1398年）,卒于成化十七年（1481年）,苏州吴县（今江苏省吴县）香山人.当时,进京的工匠中有一个香山帮,都是吴县香山人或其门徒.他们擅长木工,其中又不乏出色的泥水匠、漆匠、石匠、堆灰匠、雕塑匠、彩绘匠.蒯祥是香山帮匠人的头领.
民间一直流传着他的一个故事.据说建造皇宫时,缅甸国向明朝进贡了一块巨木,朱棣下令把它做成大殿的门槛,但一个木匠不留神锯错了,短了一尺多.木匠吓得脸色煞白,慌忙报告蒯祥.蒯祥看了,让那个木匠再锯短一尺多,大家都很惊愕.之后,蒯祥就在门槛的两端雕琢了两个龙头,再在边上各镶上一颗珠子,还搞了创新,让门槛可以装卸.皇帝见了十分高兴,大加赞赏.这就是俗称的“金刚腿”（活门槛）.
蒯祥很聪明,营建宫殿楼阁时,他只需略加计算,便能画出设计图来,待施工完毕后,建筑与图样大小尺寸分毫不差.蒯祥的建筑造诣,得到极高评价,永乐皇帝“每每以蒯鲁班称之”.
正统年间,朝廷重新修缮因雷击而失火的三大殿,负责此次工程的仍是蒯祥.现在中国历史博物馆收藏的一幅明代宫城图中,承天门（即今天的天安门）下所绘的人物据说就是蒯祥.
蒯祥后来担任了工部左侍郎,他非常谦逊、俭朴.到了晚年,虽然辞官归隐,但每当有人向他请教营造工程的问题时,他都非常热心地给予指点.过去北京曾有一条蒯侍郎胡同,据说他就曾在那里住过.蒯祥的后代大多继承了他的技艺,直到晚清,仍有“江南木工巧匠,皆出香山”的说法.
关于蒯祥是故宫设计者之说,也有很多让人怀疑的地方.曾任故宫博物院古建部高级工程师的于倬云先生认为,年纪轻轻的蒯祥进京时,宫殿的修建已是热火朝天的关键时刻,不可能这个时候才开始设计.真正的设计者是蔡信.故宫博物院古建部的研究员李燮平也质疑说,1417年故宫初建时,蒯祥只有不到20岁,无论从年龄还是资历来看,都难以胜任设计整个工程.蒯祥的贡献应主要体现在正统那次的重建工作.
于倬云提到的蔡信,是南直隶武进（今江苏省常州市武进）人,其生辰年月如今已无法考证,但民间流传下一个他参与故宫设计的故事.据说,当时朱棣将建造宫殿的任务交给了工部尚书宋礼.建皇宫得先有图纸,宋礼就找到了蔡信,让他设计.蔡信很快交出了答卷.宋礼一看设计图,非常满意.新皇城比元朝时略向南迁；各大宫殿,依中轴线,左祖右社,十分规整；又开凿南海,堆砌景山.整个设计方方正正,稳稳当当,象征大明长治久安.宋礼不放心,还亲自实地考察了一番,确定这个设计创意十足,且操作不难,于是报呈皇帝.朱棣也不懂设计,只是一听说新皇宫里有九重宫阙、9999间半房屋,顿时心花怒放.传说天宫有1万间房屋,皇宫比天宫只少半间,既表明了皇权的威严,又显示着人间帝王的谦虚.朱棣于是痛痛快快地批准了蔡信的设计方案.1973年,专家们还为此专门做过统计,结果发现故宫实有8704间房.
另有专家提出,故宫的设计人应该是杨青.但他留下的资料更少,只知道是一名瓦工,据说连杨青这个名字都是朱棣赐的.
还有人综合以上几种说法,认为在故宫初建时,蔡信、杨青都起了很大作用.但当时二人年事已高,所以在蒯祥进京以后,由于他年轻力壮,参与过南京宫殿的设计与建造,又善于计算和绘画,故而主要的设计与建造工作由他来完成,其地位和作用也就由此凸显出来了.
李燮平研究员认为,宫殿的建造归根到底还是由朝廷官员来把关、决策,无论是蒯祥,还是蔡信、杨青,其实只是负责木、石、绘等具体工种而已.
故宫是中国古代宫殿艺术的集大成之作,也是世界上最宏伟的宫殿建筑群之一.大批工匠、百姓为此付出了极大心血,甚至牺牲了无数人的生命,可惜都湮没无闻了.对于今天的我们来说,故宫像是几百年前建筑家们的一次“集体汇报演出”,在如何抗震、排水、防火等方面,故宫更是中华民族集体智慧的体现.
故宫建筑可抗10级强震不倒之谜
2017年8月,一段“故宫建筑模型在强震模拟中岿然不倒”的视频在微博上火了.这段视频来自英国电视台制作的纪录片《紫禁城的秘密》.
故宫博物院研究馆员周乾博士是该纪录片中展示的故宫建筑模型抗震试验的主要设计者.他介绍道：“这是首次将故宫中某一建筑的整体结构模型放置在地震工况下进行测试,结果出乎意料,模型经受住了10.1级地震的考验.”
根据地震学理论,一般用地震烈度来表示地震对建筑物的影响程度.但是该片英国导演认为,对英国观众来说,地震烈度的概念比较陌生,而更倾向于接受震级的概念.“因此,在纪录片中,用震级来代替烈度描述地震作用强度.”周乾表示.
在做故宫建筑模型抗震测试前,英国摄制组曾经做过一些欧洲古代建筑模型的抗震试验,砖石结构的模型都以坍塌告终,中国古建筑木结构能扛过强震吗？测试开始前,参与拍摄该节目的英国专家理查德和周乾打了个赌.理查德认为,故宫建筑模型肯定会被震垮.
起初,在体验3级到4级地震时（地震烈度约为5—6度）,模型只是在试验台上轻微晃动.随着地震烈度的不断增加,模型晃动的幅度增大,两侧的砖石墙体出现垮塌.加码到10.1级地震强度时,地震波烈度的峰值已超过历史地震的最大值,振动台加载装置也已达到工作极限.
然而,在如此剧烈的地震作用下,试验模型仍然保持稳定摇晃,并在震后基本能够恢复到初始状态,建筑整体屹立不倒,立柱只是发生了轻微的位移,充分体现了中国传统木构古建在地震作用下“墙倒屋不塌”的特点.
“理查德曾向我描述,他在现场感受到,在强震作用下,有一个巨大的冲击力扑向模型.模型开始摇晃,但是始终保持稳定状态.在复位过程中,古建筑模型像揉太极球一样,把地震力往外推了出去.这很像中国太极功夫中的以柔克刚,四两拨千斤.”周乾说道.
故宫建筑模型表现出的“强震不倒”靠的是什么？周乾指出,中国是世界上最早将隔震理念应用到建筑中的国家,故宫建筑的设计建造中充分考虑了抗震的需求,采用了多项隔震技术.所谓建筑隔震,就是在建筑基础部位安放可运动装置；地震发生时,通过装置的运动来耗散、吸收部分地震能量,并错开地震波的频率,从而减轻地震对建筑的损害.
故宫古建筑的隔震是如何实现的呢？周乾举例解释道,比如建筑的柱根并非插入地底下,而是平摆浮搁在柱顶石上.地震作用下,柱根在柱顶石上往复运动,产生摩擦滑移隔震效果.
故宫古建筑的梁与柱采用榫卯节点形式连接,梁端做成榫头形式,插入柱顶预留的卯口中.地震作用下,榫头与卯口之间反复开合转动,并产生小量拔榫.拔榫即榫头从卯口拔出,但不是脱榫,榫头始终搭在卯口位置.这种相对转动也是摩擦减震、隔震机理的体现.
柱顶之上为斗拱.斗拱由坐、拱、翘、升等小尺寸构架由下至上层层叠加而成.地震作用下,这些细小构件之间相互挤压、错动,可耗散大量地震能量,并能够延长建筑的晃动周期,产生隔震效果.地震结束后,这些小构件基本能恢复到初始位置,并保持完好.此外,厚重的屋顶犹如一个胖子,在外力作用下晃晃悠悠地往复摇摆,但始终保持稳定不倒,起到了很好的隔震效果.
太和殿是紫禁城内体量最大、等级最高的建筑物.按英国摄制组最初的设想,他们希望能复制太和殿的模型进行地震测试.
但受试验条件限制,建筑模型将在一个长宽均为3米的震动平台上接受地震考验,这意味着要按1：20比例缩小建造太和殿模型.“缩小为原来的二十分之一后,太和殿模型中木柱太小,会导致试验严重失真.”周乾指出.
为了找到一个既能体现故宫建筑典型构造特征,又能满足试验要求的古建筑,周乾和摄制组导演反复论证研讨.最后,他们决定以故宫南三所大门为原型,按照清工部《工程做法则例》相关规定,对其开间尺寸进行适当调整,加工成缩尺比例约为1：5的试验模型.
周乾介绍,模型建造过程中,瓦作、木作、石作等所有工序严格按照清工部《工程做法则例》进行施工.《工程做法则例》是清代颁布的建筑施工工艺标准.在试验模型安装过程中,工人有一些不符合复原故宫官式木构古建的施工行为,如对斗拱采用了钉子、柱顶石平面尺寸过小、木材使用了裂纹较大的材料等等.周乾都让他们逐一进行了拆改,原汁原味地再现故宫官式木构古建的施工工艺特征.
据统计,自紫禁城建成以来,故宫古建筑经受了大大小小至少222次地震的考验,其中不乏像1679年北京平谷发生的8.0级地震和1976年唐山发生的7.8级大地震.
在周乾看来,故宫古建筑之所以能抵御非常罕见的强地震,有个非常重要的前提是：这些古建筑在历朝历代得到了很好的维护保养.在古代,皇帝每年都会安排大量经费用于紫禁城建筑的修缮,并有专门的部门负责修缮工作.如明代为工部营缮清吏司,清代为内务府营造司.新中国成立后,故宫博物院先后成立古建部、工程管理处、修缮技艺部来对故宫古建筑进行定期维护和修缮.
故宫博物院院长揭秘故宫排水系统
2016年7月19日凌晨至20日夜间,北京遭遇长达55个小时的降雨天气过程,降雨强度为多年所罕见.大雨过后,媒体争相传播一组故宫雨景照片,展示了难得的“千龙出水”场景.面对超雨,近600岁的紫禁城几乎没有明显积水.
故宫博物院院长单霁翔披露了紫禁城“最牛”排水系统的奥妙.地上径流“千龙出水”,地下暗沟纵横交错,故宫完善的排水系统和强大的排水能力,体现了前人建筑营造的智慧与匠心.
据单霁翔介绍,紫禁城建造之初,对排水系统进行了精准测量、精密设计和精细施工.京城北依燕山、东临渤海,地形北高南低,因此水向东南流.
紫禁城的地面顺应北京地区地理环境,整体走势亦呈北高南低、中间高两边低,而且略有坡度.其中紫禁城北门神武门地平标高46.05米,南门午门地平标高44.28米,南北地平高差近2米,这一坡降为自然排水创造了有利条件,使积水能缓慢排泄.
另外,紫禁城内的排水沟渠全部通向内金水河.内金水河又与紫禁城城墙外侧52米宽的护城河相连,之后同周边的外金水河、中南海等水系相通,消纳紫禁城的雨水.
单霁翔说,紫禁城内总的雨水走向,是东西方向的雨水汇流入南北干沟内,然后流入内金水河.整个排水系统经过统筹规划,设计营造了主次分明、明暗结合的庞大人工排水网络,疏通各个宫殿院落的排水系统有干沟、支沟,有明沟、暗沟,有涵洞、流水沟眼等众多排水设施.
单霁翔介绍,紫禁城排水系统分为三类,分别是建筑排水、地表径流、地下暗沟.雨水降落时,一部分雨水落到建筑上,沿着建筑屋顶琉璃瓦落到地面,之后雨水会顺着明沟流到地下暗沟沟口,还有一部分雨水直接形成地表径流,顺地面坡度流入院落和房基四周的石槽明沟,明沟若遇有台阶或建筑物,则从“沟眼”穿过,汇入暗沟.地下暗沟纵横交错、四通八达,雨水排入暗沟以后,再由支沟汇集到干沟,经干沟排入内金水河.历年固定时间淘挖养护,几百年来排水效果良好,无论雨量多大,并无积水之弊.
网上流传的“千龙出水”照片,让人感叹故宫雨景的壮美.单霁翔说,这一组照片便出自故宫前三殿.
太和殿、中和殿和保和殿前后排列,坐落在一个8米多高的工字型台基上,台基面积25000平方米,分为三层.在台基四周栏杆底部,有排水的孔洞,每根望柱下还有一个雕琢精美的石龙头,其口内为凿通的圆孔,就是主要的排水口.三层共有龙头1142个.这些龙头也称螭首或角兽,是用于须弥座转角处和望柱外缘之下的排水构建,多镌刻成龙首形,既能排水,又具有很好的装饰作用.
单霁翔说,暴雨来临时,雨水逐层下落,使得台面无积水.雨水从螭首龙头孔中流出,在大雨时如白练,小雨时如冰柱,而暴雨时,则会呈现“千龙出水”景象,蔚为壮观.三台雨水逐层向,院内地面留有泛水坡度,北高南低,绕四周散水都有石槽明沟,在台阶下有石券涵洞接通干沟,使流水顺利通过,最后排入内金水河.
单霁翔表示,紫禁城古代排水设施是故宫世界文化遗产的重要组成部分,应该和故宫古建筑一样得到精心呵护.故宫古建筑整体保护修缮工程已将古代排水系统保护纳入其中,正在稳步推进实施.
故宫的排水系统十分庞大,仅保留至今的古代雨水沟的长度就超过15公里,其中暗沟的长度将近13公里.故宫博物院将排水系统分成几个区域,按区域制定集中清理计划,逐区开展,在4至5年间完成一次全院的排水系统的集中清理工作.
另外,故宫排水系统仍然功能强大的一个重要原因,就是故宫内的明、暗雨水沟很多都是全石制造的,结实耐用.当然也有一些砖石混合或者砖制而成,在历次检修排查中,发现破损构件都及时进行了更换,确保大雨中排水通畅.
单霁翔透露,随着故宫社会功能的增加和强化,在保护和保留原有雨水系统的同时,需要继续建设完善污水排放系统,实现雨污分流的排水系统建设.目前故宫博物院内部排水系统已经形成雨污分流的两套排水系统,污水系统是同市政管网相连的单独管线,排水系统仅用于排除雨水.
单霁翔同时表示,古代排水系统与现代排水系统相结合的同时,人员管理也要到位.在暴雨过程中,全员上岗.一是制定防洪预案,专职人员到位,预备疏通工具到位,以随时到岗排除堵点.二是与北京市水务局河湖管理处建立紧密的联系,保证通讯畅通,在雨季随时监察内金水河水位,通过开闸放水,适时调节内金水河水量水位.
单霁翔认为,故宫排水系统能够经受住暴雨考验,既是因为古代排水系统沉淀着世代传承的“工匠精神”,同时也是在“天时地利人和”的综合作用下,造就了今天强大的排水防灾功能.
木质结构的故宫如何防火
故宫采用的是木质构架为主的结构方式,极易发生火灾,造成重大损失和影响.据统计,自故宫建成以来,共发生过80多次火灾,其中重大火灾20余次.值得注意的是,明清共24名皇帝在故宫中居住过,可从火灾数量看,明代明显多于清代,这与防火技术发展及帝王防火意识的提高有着密切关系.
内金水河,为明凿建成.对于金水河的效用,明代史料中记载：“是河也,非为鱼游在藻,以资游赏,亦非故为曲折,以耗物料,恐意外回禄之变,此水实可赖.天启四年（1624年）六科廊灾,六年（1626年）武英殿西漆作灾,皆得此水之力.”可见金水河之水,是宫内灭火的重要水源.清代在消防中仍得益于此河.
防火墙,即是以墙的形式达到隔火、灭火目的.防火墙一般建造在皇家要冲之地,这样一旦发生火灾,便将熊熊火焰断然隔开.至今故宫建筑中,仍然留有防火墙.后三宫分别在凤彩门与龙光门以南,端则门与基化门南的1.6米处,就设有隔火墙.这些隔火墙由于构思巧妙,从外观看其与周围建筑无异,但细心察看,方可看出梁、柱、枋、斗拱、椽飞和望板全部用石料雕刻而成,未施加一丝木材.根据建筑行家鉴定,为宫殿内原始建筑.
风火檐,又称为封护檐.其特点是将宫殿顶部的梁头或斗拱等木构件不暴露在外的建筑手法.这是始自雍正年间的一种新型防火建筑.雍正五年（1727年）,雍正皇帝看到乾清宫附近做饭值班房内时有火星飞溅,高达木房檐,为确保防火安全,特降旨“速将围房后檐改为风火檐,即使是十二宫中的大房,有靠近做饭的小房之处,也行改成风火檐”.这种建筑在高大宫殿中只是小小局部的改变,但它却能抑制火灾的发生,可谓意义非同小可.
明代雷击引发故宫火灾多达16起,清代则在故宫中安装了类似避雷针的装置,康熙年间来中国的法国人戴马甘曾记述说：“中国屋脊两端,都有一个仰起的龙头,龙头吐出曲折的金属舌头,伸向天空,舌根连接一条细的铁丝,直通地下.”不过,当时人不太懂避雷针的原理,所以清代依然有雷击引发火灾的个案.
相对于明代,清代救火科技更成熟.清代故宫配置了大量激筒（又称唧筒）,利用活塞原理,将水射向火焰,又称“水铳”,特别是西方传教士邓玉函参与了设计,这种“水铳”效果奇佳,所谓“但有此器则五六人可代数百人之用,又不空费一滴水,不拘多高多远,皆可立到,有似大雨喷空,无处不沾,不但可灭已焰之火,仍可预阻未燃之火”.据史料记载,“顺治初,唐某得水龙之制于日本”,成为故宫中消防利器.清朝自进鼎起,每日黄昏在乾清宫高喊“搭门,灯火小心,下钱粮”.一声即出,各殿呼应四起.宫内照明灯烛用火,做饭用火,供佛燃香用火,冬季取暖烧炭用火等,这些人为的火灾隐患困扰着宫殿建筑及人的生命安全.针对这一现实,朝廷中除备有必要的消防器具及相关的建筑外,在行政上还组建了防火机构,即防火班.
防火班又称激筒处,为内务府下属机构,始建于清初.康熙朝中期就已成立防火班.当时是由体力健壮的太监组成：主要职责是巡逻、看守明火处,遇有特殊情况,立即行动.
清代有关内火班制度尽管各朝有所变化,但对火班人员（圆明园火班人员在内）在灭火职责上却有共同的要求,即平素勤加演习,熟练操作灭火器具的技术；按规定存放灭火器具并随时检查灭火工具,遇有损坏及时修理或予以更换；遇有火灾即赴现场,务必凭腰牌出入,事后放行必须核对腰牌,不断提高防火班人员专业素质,不能假冒顶替,一旦违例,必严惩不贷.
随着帝王防火意识的提高,清代管理更严格.明代很多次火灾是因宫内太监放鞭炮造成的,清代顺治时,也曾因吸烟引燃绳堆,烧毁绳子3万多斤,炮车200余辆及仓库120多间.康熙时,御膳房太监用火不慎,烧毁了太和殿,康熙命令将6人斩首,通过严刑峻法,震慑了手下人.雍正在执政时期,凡与火有关之事,他都认真对待,丝毫不放过.雍正初期下旨造办处制作、维修激桶,并于雍正五年下旨：“每日备用水桶,查火之时桶内有水方许散,若无水必着本作内多留人看守.”据雍正七年（1729年）统计,清宫的防火灭火队伍多达一千余人,管辖着紫禁城内太和殿、中和殿、体仁阁、景运门、隆宗门、中左门、中右门等37处重点处所,由此形成了故宫中庞大的防火网络.
乾隆在位60年,其间皇宫及京城皇家园林未发生重大火灾,这与乾隆时刻注意清除火灾隐患分不开.乾隆二十六年（1761年）上谕中指出：“九月初四日三更后,寿安宫内廷遮阳席片失火,外面护军巡更看见,急唤开门,始将首领太监等警醒,讵伊等竟不开门,自行扑救,幸是席片烧毁易于扑灭,倘火势稍不能救时,始行开门,岂不迟误了.嗣后凡宫内廷倘遇此等意外之事,该总管即行开门,放外边人等进内扑救,如不即时开门,必将该总管等从重治罪,将此旨传谕内务府总管一并记载.”
嘉庆帝在借鉴前人经验的基础上,议定了宫廷中内火班章程以及圆明园处防火细则,直至清末,依然执行.
光绪帝时正处在多事之秋的年代,但他仍不淡忘防火的观念.他曾在十四年（1888年）上谕中指出：“紫禁城向来设立火班官兵备预不虞.近年以来,日就废弛,器具等项亦不全备,亟应认真整顿,着军机大臣、总管内务府大臣会同步军统领衙门妥议章程具奏.”至十五年（1889年）,在光绪批准下宫内采买头号、二号西洋激桶各四架,并重新议定火班八条章程,及规定火班值宿等事宜.
正是由于历代帝王时刻注重防火,并不断强化朝中的防火机构,才得以使这座富丽堂皇的宫殿,建成近600年后,依然焕发着青春.
（参考资料：《话说故宫》中国工人出版社2015年6月、《故宫今年开放面积将增至80%》《北京日报》2018年1月7日、《北京故宫去年接待游客近1670万人次》新华网2018年1月2日、《究竟是谁设计了紫禁城？》《环球人物》2010年第27期、《10级强震不倒 故宫古建抗震功夫是如何炼成的》《科技日报》2017年8月24日、《暴雨后故宫为何无明显积水？故宫博物院院长揭秘》《北京晨报》2016年7月26日、《清代故宫为何火灾少》《北京晨报》2017年4月24日等；作者：赵微、周兵、胡恒、项旋、唐婷、王歧丰、刘宝健等）
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