故宮在冬天是如何取暖的?

導讀“六九”到來,北京冬日的氣溫仍在波動,依照往年,預計供暖將持續至三月。數九寒天之際,明清兩代時的故宮又是如何取暖的?關于故宮古建筑...

“六九”到來,北京冬日的氣溫仍在波動,依照往年,預計供暖將持續至三月。數九寒天之際,明清兩代時的故宮又是如何取暖的?關于故宮古建筑如何取暖,流傳著一種“火墻”的說法,實際上除了“火墻”,紫禁城內還采用火地、暖閣和火炕等方式以保證冬日里的宜人溫度。下文經出版社授權,摘編自《故宮建筑細探》,文中插圖均由出版社提供。


《故宮建筑細探》,周乾 著,世紀文景|活字文化|上海人民出版社,2023年1月版。

故宮位于我國北方地區,冬天溫度較低,而明清兩代又處于中國歷史上第四個寒冷期,即“明清小冰期”,一年中約150天屬于冬天,最低氣溫可達零下30 攝氏度。即使在極其寒冷的時期,故宮的古建筑也是很溫暖的,因為其有地暖、暖閣、火炕等一系列取暖設施。

故宮也有“地暖”

與現代人冬季采用的水地暖(在地板下埋設水管,以熱水為熱媒,在水管內循環流動,加熱地板)或電地暖(在地板下埋設電纜或電熱膜,使之加熱地板)方式不同,明清時紫禁城采取的地暖為燒火供暖,俗稱“火地”或“暖地”。

火地是故宮古建筑的一種地下供熱系統,由位于窗戶外面的地下操作口、窗戶里面的地下爐腔、室內地面磚下面的火道組成。其基本原理為:宮廷服務人員身處操作口內,將柴火或木炭置入爐腔內燃燒,炭火產生的熱源沿著火道路徑擴散, 并由地下的出煙口排出,其間加熱地面磚,利用地面自身的蓄熱和熱量向上輻射的規律由下至上進行傳導,從而保持室內的溫暖。


火地操作口。操作口位于窗戶外面的地面以下,尺寸一般為0.8 米×0.8 米×1米(長×寬×高)。操作口在不使用時會被厚木板蓋上,以防止小動物鉆入,并有利于宮中人員在室外行走。



故宮火地剖面示意圖。

編號1的位置為燒炭人員的操作口。在明代,紫禁城負責燒炭的人員由惜薪司安排,惜薪司于康熙十六年(1661)改為營造司。燒炭人員進入操作口,可往室內的地下爐腔填炭火。操作口在室外,燒炭人員站在操作口可隔著窗戶看見室內,與室內人員交流,以便及時增減炭火,保證室內溫度的適宜。操作口還可以避免爐腔火源產生的煙霧在室內蔓延而導致的安全隱患。

編號2的位置為火源所在地,即爐腔。爐腔與操作口之間的位置為送炭口,以鐵篦子及爐門進行封護。鐵篦子用生鐵鑄造而成,其邊框截面尺寸較大,兩端固定在墻上,上部支撐檻窗下面的墻體。鐵篦子防止人從地下鉆入室內,爐門則用來防止熱源往外擴散。爐腔的上方為鐵架子,亦為鑄鐵制造,主要是為了增加支撐強度, 以承擔上部地磚傳來的重量,并用于承受燒炭產生的高溫。

燒炭后,熱量沿著編號3→4的方向往室內地下擴散,該方向被稱為主煙道;熱量還會向4→5的方向,以及與4→5平行的方向擴散,4→5方向被稱為支煙道。主、支煙道的分布方式猶如蜈蚣,因此被俗稱為“蜈蚣道”。需要說明的是,由于熱量是由下往上走的,因而火源位置位于室內最低點,主煙道從火源位置向室內延伸時,其高度逐漸增大,剖面呈斜坡上升狀。這樣一來,熱量就可以較為迅速地向遠處擴散。

地下熱量經過主、支煙道擴散到室內地下的各個位置,然后通過出煙口(編號6、編號7)排向室外。由于火源產生的絕大部分熱量已在室內地下擴散,因而從出煙口排出的熱量已經非常少了。

故宮火地燒炭實際不會產生多少煙霧。這是因為,故宮取暖使用的木炭,是一種用通州、大興、易州一帶山中硬木燒成的紅籮炭。這種木炭“氣暖而耐久,灰白而不爆”, 質量非常好,燃燒時幾乎不冒煙。木炭燃盡產生的炭灰被收集起來,用作馬桶、便盆中的襯墊物。


火地出煙口。為避免小動物從出煙口鉆入室內地下,出煙口往往會砌上銅錢紋樣的鏤空磚雕,既實用又美觀。

暖閣與火炕

所謂暖閣,即在有火地的建筑內(尤其是內廷帝后寢宮),用木隔斷將這部分區域與宮殿建筑的其他區域隔開,使之成為一個較為封閉的小空間,能夠保持恒定的溫暖狀態。坤寧宮在明代為皇后寢宮,其最東邊兩間房在清代被當作皇帝大婚的洞房,改造方式與暖閣做法一致,因而被稱為“東暖閣”。

故宮內的火炕則是利用火地的熱源,在建筑內(尤其是靠近窗戶位置的區域)設置木制的長方體臺座(可在不用時拆卸),便于帝后在冬天的日常起居活動。火炕在滿族一直很盛行, 它既是寢息的設施,又是取暖的設施。明思宗崇禎十七年(1644)清軍入關后,滿族皇室將火炕大規模的運用到了故宮的內廷建筑中。


坤寧宮東暖閣內景。


養心殿東暖閣內的炕。

關于“火墻”的傳言

關于故宮古建筑如何取暖,流傳著一種“火墻”的說法。傳言認為,皇宮內的墻壁都是空心的“夾墻”,俗稱“火墻”,墻下挖有火道,添火的炭口設于宮殿外的廊檐下,炭口里燒上木炭,熱力就可順著夾墻溫暖整個大殿;皇帝辦公的三大殿(一般指太和、中和、保和三大殿)、養心殿以及部分寢宮的墻均是空心的,殿內地磚下面砌有縱橫相通的火道,直通向殿外的地爐子。這些說法都是錯誤的,從工程實踐來看,目前尚未發現故宮的墻體存在“火墻”。

“火墻”的說法應該是故宮“防火墻” 的誤傳,大眾把“防火墻”理解成了“火墻”,與故宮內的“火地”混為一體。事實上,故宮的前朝三大殿既沒有“火墻”,也沒有“火地”,皇帝冬天在三大殿舉行重要活動時,主要用炭火盆取暖。

當然,故宮古建筑的墻體也屬于重要御寒構造之一,墻體很厚,如太和殿墻體厚度達1.45 米,可起到良好的保溫隔熱效果。部分內廷建筑墻體的室內一面還增設了木制墻板,墻體與木墻板之間的架空層可進一步阻止外來低溫的入侵,有利于建筑內部保暖。


故宮某古建筑墻體斷面照片。墻體為實心砌筑,并不存在“夾墻”。

原文作者/周乾

摘編/張婷

編輯/申璐

導語校對/趙琳

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