故宮在冬天是如何取暖的?
“六九”到來,北京冬日的氣溫仍在波動,依照往年,預(yù)計(jì)供暖將持續(xù)至三月。數(shù)九寒天之際,明清兩代時的故宮又是如何取暖的?關(guān)于故宮古建筑如何取暖,流傳著一種“火墻”的說法,實(shí)際上除了“火墻”,紫禁城內(nèi)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(jīng)出版社授權(quán),摘編自《故宮建筑細(xì)探》,文中插圖均由出版社提供。

《故宮建筑細(xì)探》,周乾 著,世紀(jì)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(qū),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(dá)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?yàn)槠溆械嘏?、暖閣、火炕等一系列取暖設(shè)施。
故宮也有“地暖”
與現(xiàn)代人冬季采用的水地暖(在地板下埋設(shè)水管,以熱水為熱媒,在水管內(nèi)循環(huán)流動,加熱地板)或電地暖(在地板下埋設(shè)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(tǒng),由位于窗戶外面的地下操作口、窗戶里面的地下爐腔、室內(nèi)地面磚下面的火道組成。其基本原理為:宮廷服務(wù)人員身處操作口內(nèi),將柴火或木炭置入爐腔內(nèi)燃燒,炭火產(chǎn)生的熱源沿著火道路徑擴(kuò)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(guī)律由下至上進(jìn)行傳導(dǎo),從而保持室內(nèi)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。


編號1的位置為燒炭人員的操作口。在明代,紫禁城負(fù)責(zé)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(jìn)入操作口,可往室內(nèi)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(nèi),與室內(nèi)人員交流,以便及時增減炭火,保證室內(nèi)溫度的適宜。操作口還可以避免爐腔火源產(chǎn)生的煙霧在室內(nèi)蔓延而導(dǎo)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(jìn)行封護(hù)。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(nèi),爐門則用來防止熱源往外擴(kuò)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(qiáng)度, 以承擔(dān)上部地磚傳來的重量,并用于承受燒炭產(chǎn)生的高溫。
燒炭后,熱量沿著編號3→4的方向往室內(nèi)地下擴(kuò)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(kuò)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(nèi)最低點(diǎn),主煙道從火源位置向室內(nèi)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(yuǎn)處擴(kuò)散。
地下熱量經(jīng)過主、支煙道擴(kuò)散到室內(nèi)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(chǎn)生的絕大部分熱量已在室內(nèi)地下擴(kuò)散,因而從出煙口排出的熱量已經(jīng)非常少了。
故宮火地?zé)繉?shí)際不會產(chǎn)生多少煙霧。這是因?yàn)?,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(zhì)量非常好,燃燒時幾乎不冒煙。木炭燃盡產(chǎn)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(nèi)地下,出煙口往往會砌上銅錢紋樣的鏤空磚雕,既實(shí)用又美觀。
暖閣與火炕
所謂暖閣,即在有火地的建筑內(nèi)(尤其是內(nèi)廷帝后寢宮),用木隔斷將這部分區(qū)域與宮殿建筑的其他區(qū)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(tài)。坤寧宮在明代為皇后寢宮,其最東邊兩間房在清代被當(dāng)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(nèi)的火炕則是利用火地的熱源,在建筑內(nèi)(尤其是靠近窗戶位置的區(qū)域)設(shè)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?;鹂辉跐M族一直很盛行, 它既是寢息的設(shè)施,又是取暖的設(shè)施。明思宗崇禎十七年(1644)清軍入關(guān)后,滿族皇室將火炕大規(guī)模的運(yùn)用到了故宮的內(nèi)廷建筑中。

坤寧宮東暖閣內(nèi)景。

養(yǎng)心殿東暖閣內(nèi)的炕。
關(guān)于“火墻”的傳言
關(guān)于故宮古建筑如何取暖,流傳著一種“火墻”的說法。傳言認(rèn)為,皇宮內(nèi)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(shè)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(yǎng)心殿以及部分寢宮的墻均是空心的,殿內(nèi)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(shí)踐來看,目前尚未發(fā)現(xiàn)故宮的墻體存在“火墻”。
“火墻”的說法應(yīng)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(nèi)的“火地”混為一體。事實(shí)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(dāng)然,故宮古建筑的墻體也屬于重要御寒構(gòu)造之一,墻體很厚,如太和殿墻體厚度達(dá)1.45 米,可起到良好的保溫隔熱效果。部分內(nèi)廷建筑墻體的室內(nèi)一面還增設(shè)了木制墻板,墻體與木墻板之間的架空層可進(jìn)一步阻止外來低溫的入侵,有利于建筑內(nèi)部保暖。

故宮某古建筑墻體斷面照片。墻體為實(shí)心砌筑,并不存在“夾墻”。
原文作者/周乾
摘編/張婷
編輯/申璐
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