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紫禁城内金水河,并非防火排水这么简单

zhongzy发表于2020-01-10 14:11:35
来源:科技日报

 

位于北京市中心的紫禁城不仅拥有雄伟壮观的古建筑群,城内亦有一条长长的河流环绕,这条河被称为内金水河。

“内金水河”的水源于北京西郊玉泉山,再从紫禁城西北角处的护城河引入。紫禁城的地势是北高南低、西高东低,因而内金水河的流动走向由西北流向东南,具体路线为:由紫禁城西北角楼附近入宫,然后沿着西城墙向南流至西华门附近,再向东依次穿过武英门、太和门广场、文华殿等区域,最后由紫禁城东南角的东华门流出,汇入护城河。

内金水河全长约2100米,平均深度约4米,河水时隐时现,时直时弯,时宽时窄,最宽达11.8米,最窄处不超过2米。河底及侧帮均由石材铺砌。蜿蜒的河流和碧波河水给紫禁城带来了灵气,其造型亦点缀着紫禁城,丰富了建筑艺术效果。然而,内金水河更重要的意义在于它的科学运用,在紫禁城古建筑的防火、排水、气候调节等方面发挥着重要作用。

我们知道,紫禁城古建筑以木结构为主,建筑内外檐还饰以油性易燃材料,一旦着火,需要及时而充足的水源进行扑救。紫禁城内虽然有72口生活用水井,且它们能够提供消防水源,但这些水井并非均匀地分布在各大宫殿附近,而紫禁城宫殿建筑数量众多,因而水井无法满足紫禁城的消防用水需求。

明代宦官刘若愚所作《酌中志》里面有关于内金水河的这么一段话:“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”。这说明内金水河的平面设计成弯弯曲曲形状,主要目的就是充分接近流域途径的各个宫殿,以利于及时救火。

清乾隆四十一年建造的“皇家图书馆”——文渊阁,内藏有《四库全书》;为避免建筑着火,文渊阁的选址位置即在文华殿区域的内金水河后面。文渊阁与前面的文华殿隔着内金水河,一方面防止其他建筑物失火时的火势蔓延,另一方面可提供及时可靠的消防水源。

北京每年的汛期一般是6月1日至9月15日。尽管该时段紫禁城内的雨水暴增,但是紫禁城内9000余间房屋从未出现过积水问题;即使在对外开放的今天,紫禁城内的暴雨也不会影响公众参观,这无疑得力于紫禁城优秀的排水系统。

紫禁城的排水系统包括屋顶、地上和地下三个部分。屋顶排水,即雨水降落到屋顶后,而后从屋顶排至地面;地上排水,即是指地表雨水流入明沟、再流入暗沟或直接排入内金水河;地下排水,即暗沟的水排入内金水河。紫禁城屋顶排水利落;而地上、地下排水系统纵横交叉,巧妙地通向各个宫殿及院落,它们将雨水由中轴线排向东西两侧,再统一由北向南排向内金水河,最后由东华门区域的内金水河并及时排出紫禁城,经护城河流入通惠河。由此可知,内金水河是紫禁城内排水系统最终的环节和最重要的保障手段。

紫禁城的布局特点是“背山面水”,此处“山”即为紫禁城北面的景山,“水”则是指紫禁城南面的内金水河。内金水河不仅在南面、在东西两侧亦环绕紫禁城,因而紫禁城中的水汽比较丰富。从气流组织角度来看,由于北部有景山遮挡的原因,因而与山垂直的气流必然不会很顺畅,而与山平行的气流则畅通无阻。

紫禁城古建筑一般是正面宽、侧面窄,呈正面为长边的长方形,且正面方向大都与景山平行。由于侧面的挡风面积较小,即整个建筑群的挡风面积也较小,因而气流组织较为顺畅,有利于内金水河的水汽充满紫禁城,这有利于缓解北方较为干燥的气候对紫禁城使用者的不利影响,提高人体的舒适度。

不仅如此,内金水河的水汽还有利于紫禁城建筑的避暑和御寒。在夏天,内金水河能通过水汽蒸发来降低各个建筑的温度,有利于避免紫禁城内温度过高,并产生良好的避暑效果;在冬天,内金水河的水有利于避免紫禁城内温度过低,并起到一定御寒作用。其主要原因在于:水的比热容大于土壤,而物体的温度变化与比热容成反比,在同样的热量条件下,水的温度改变没有土壤明显。

内金水河有效分割了紫禁城的空间,增添建筑的活力和美感。它可静止、可活动、可映射周围的景物,因而具有独特的美。内金水河的流水增添了紫禁城建筑群的灵气,动态的水景与静态的建筑形成完美的统一,刚柔并济,对比鲜明,形成了和谐的人文景观。

(作者系故宫博物院研究馆员)

本文来自:科技日报
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