古建防雨有巧思 處處皆顯匠心
雨中的故宮也沒有積水,游客們撐傘游覽。首席攝影記者 李木易/攝
古建筑物的瓦當和滴水。王歧豐/攝
古建筑物的飛檐和斗拱。王歧豐/攝
游客參觀故宮排水系統。(晨報資料圖)
單霽翔檢查排水系統。(晨報資料圖)
八月的天氣,就在高溫與降雨之間切換。在北京,以紫禁城為代表的多處古建群是整個城市的靈魂。面對滂沱大雨,這些幾百歲的殿宇依靠高臺階、人字坡、飛檐、斗拱等精巧設計,不僅有效避雨,還與雨景自然融合,化成一種妙不可言的景觀。近日,北京晨報記者走進這些古代建筑群,聽專家講起古建防雨的絕招兒。
建筑設計
飛檐形成美妙曲線
這兩天京城又切換為降雨模式。在先農壇北京古代建筑博物館,一場急雨過后,雖然外面空氣里還彌漫著水汽,但大殿內卻沒有一絲潮濕的痕跡。
北京古代建筑博物館社教信息部副主任李瑩表示,古建都建有高大的臺階,往往級別越高,臺階也越多。這種建筑上的高臺階具有顯著的防潮作用。而且臺階內的基礎都是結實的夯土,也保證建筑里面會很干燥。同時,高臺階也防止大暴雨時,積水倒灌到屋內。
屋頂的“人字坡”與高臺階是最佳拍檔。李瑩說,在斗拱的幫助下,古建可以有出檐。這種出檐不是簡單的一條直線,而是在飛檐椽的作用下,形成一條曲線。屋頂前后兩面的飛檐,便造就了“人字坡”。這種坡面曲線,既可以緩解雨水流下的速度,還能增加雨水滑行距離,使其落在距離房體較遠的位置。從而減小對高臺階上古建本體的影響。
筒瓦板瓦嚴絲合縫
有人說,中國傳統建筑的屋頂是仿造魚的形狀建造的。魚是不怕水的。屋脊就像魚的脊背,而屋瓦就像魚鱗。
李瑩說,傳統古建屋頂是由多層結構組成的。包括椽檁、灰層、屋瓦等,一層又一層地覆蓋在房頂,確保不會漏雨。“很多電視劇里有這樣的情節,一個武林高手在房頂上揭開一塊瓦,偷看屋里的情況。這是不真實的。”李瑩說,如果揭起一塊瓦,露出來的只能是房頂的灰土。
李瑩介紹,古建房頂上的瓦也是很有講究。一般情況下都是一塊筒瓦下面壓著兩塊板瓦,嚴絲合縫。房檐處是瓦當和滴水。滴水的夾角并不是直角,而是向外傾斜的鈍角,這樣確保雨水不會回流,而是匯集成一條拋物線飛向地面。
值得一提的是,大雨來臨時,雨水匯集起來,從屋頂流下,像一條條串珠,組合成一幕雨簾,這是中國古建在下雨天獨有的景觀。
排水系統
借助地勢排出積水
在京城古建群里,仍在使用的古代排水系統,只有紫禁城內的排水系統了。
專家在研究后發現,古建的排水系統,非常重視對地勢的運用。據故宮博物院院長單霽翔介紹,紫禁城的地面就順應北京地區地理環境,整體走勢亦呈北高南低、中間高兩邊低,而且略有坡度。其中紫禁城北門神武門地平標高46.05米,南門午門地平標高44.28米,豎向地平高差約2米,這一坡降為自然排水創造了有利條件,使積水能緩慢排出。
金水河連通京城水系
單霽翔介紹,紫禁城內的排水溝渠全部通向內金水河。內金水河又與紫禁城城墻外側52米寬的護城河相連,之后同周邊的外金水河、中南海等水系相通。
如果說內外金水河和干溝是紫禁城排水系統的主動脈,那么明溝暗溝毛細血管。紫禁城排水系統分為三類,分別是建筑排水、地表徑流、地下暗溝。一部分雨水落到建筑上,沿著建筑屋頂琉璃瓦落到地面,順著明溝流到地下暗溝溝口,還有一部分雨水直接形成地表徑流,順地面坡度流入院落和房基四周的石槽明溝。明溝若遇有臺階或建筑物,則從“溝眼”穿過,匯入暗溝。雨水排入暗溝以后,再由支溝匯集到干溝,經干溝排入內金水河。
暴雨時現“千龍出水”
冬天到故宮看雪,夏天看雨,都會看到不同的奇觀,故宮前三殿的排水功能格外引人注目。太和殿、中和殿和保和殿前后排列,坐落在8米多高的工字型臺基上,臺基面積25000平方米,分為三層。在臺基四周欄桿底部,有排水的孔洞,每根望柱下還有一個雕琢精美的石龍頭,其口內為鑿通的圓孔,也是主要的排水口。
三層共有龍頭1142個。暴雨時,雨水逐層下落,使得臺面無積水。臺基底部的石龍頭也稱螭首或角獸,是用于須彌座轉角處和望柱外緣之下的排水構建,多鐫刻成龍首形,既有裝飾作用,也有實用價值。
從螭首龍頭孔中流水,在大雨時如白練,小雨時如冰柱,在暴雨時,會呈現“千龍出水”景象,蔚為壯觀。
■相關鏈接
這些古建怎樣過雨季
孔廟和國子監博物館
集中對前院電纜井、排水管道、孔廟中院施工工地、孔廟崇圣祠院落及乾隆石經等進行檢查。清理淤積,加緊排水;同時通知所有部門人員,按分工責任到人,遇到問題立即報告,并按照防汛應急預案及時處置。
北京藝術博物館(萬壽寺)
實行汛期“雨前、雨中、雨后”三查制度,成立防汛領導小組和應急小分隊;準備鐵鍬、沙袋、防汛照明燈具等防汛工具;及時清理電纜井內雨水,疏通下水管道,清理淤泥;嚴格落實汛期應急值守工作。
正陽門管理處
執行戰備值班預案,確保汛期安全;館領導帶領安保人員準備好防汛沙袋、抽水機、排水鐵桶和鐵鍬等防汛工具;值班干部夜間多次巡查,對可能發生積水、漏水情況的部位進行重點排查。
古代錢幣展覽館(德勝門箭樓)
對全館電路進行了集中檢查,在全館范圍內開展防汛排查,對開放展廳、配電室、文物庫房等重點部位進行了細致檢查,對曾經出現過漏雨情況的房屋尤其關注,此外,再次確認了排水系統及防汛工具均處于正常工作狀態。
團城演武廳管理處
組織實施了包括布置防汛設施、防汛工作演練、安排人員巡查等各項措施,對存在的問題進行了進一步的摸底排查。在發現辦公區后面護坡漏水嚴重、導致河道護岸內側塌陷等情況時,迅速在單位北門、南門、辦公區碼放沙袋,疏通院內排水系統。
■記者手記
效法傳統尊敬自然
從傳統建筑屋頂的曲線,到利用地勢排出積水,處處顯示著古人在建筑設計上對自然的尊重。我們在嘆服古人營造技藝的同時,不得不虛心學習前人對自然的尊重。讓建筑與自然融為一體,我們會得到很多樂趣,減少很多煩惱。
在今天的城市建設中,也不妨多吸收一些傳統營造智慧。依據不同環境,因地制宜,因勢利導。每次大雨過后,不少人都不禁會問,為什么紫禁城里使用了幾百年的排水系統,依然可以保證故宮里面沒有積水?