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故宫里的古代皇家地暖
发布时间:2021-12-10     作者:周 乾   来源:金沙平台娱乐日报   分享到:

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故宫火地操作口与出烟口 周乾摄

超过600岁的故宫又名紫禁城,不仅拥有宏伟的古代宫殿建筑群,而且包含了诸多古代宫廷生活智慧,地暖就是其中的典型代表。明朝太监刘若愚著《酌中志》卷十七《大内规制纪略》有:“右向东曰懋勤殿,先帝创造地炕于此,恒临御之”;卷二十《饮食好尚纪略》有:“十月……是时夜已渐长,内臣始烧地炕”,以上可说明紫禁城在明朝时期已有地暖。尽管冬天室外寒冷,宫殿中却非常舒适温暖。乾隆皇帝在《冬夜偶成》一诗中就写道:“人苦冬日短,我爱冬夜长”。道光皇帝在《养正书屋全集》中写有“花砖细布擅奇工,暗热松枝地底烘”。在这里,鸟道、羊肠即为地下供暖的通道。与现代人采用的水地暖或电地暖方式不同,故宫里的古代地暖为室外烧火、加热室内地砖的供热方式,俗称火地或暖地。

火地由位于窗户外面的地下操作口、窗户里面的地下炉腔、室内地面砖下面的火道(热量传输的通道)、室外台基侧面的出烟口组成。其供热基本原理为:人站立于操作口内,将木炭置入地下炉腔内燃烧,加热空气;受热后的空气沿着火道路径向四周扩散,其间加热地面砖,利用地砖自身的蓄热和热量向上辐射的规律,使得热量由下至上进行传导,从而保持室内温暖;散热后的空气温度降低,夹杂炭火中的烟尘(少量)从出烟口排出火道。

操作口位于窗户外面的地面以下,一般长0.8米、宽0.8米、高1米。在明代,紫禁城负责烧炭的人员由惜薪司安排,清代为内务府营造司人员。操作口在不使用时会被厚木板盖上,可防止小动物钻入。操作口在室外,人员站在操作口内,可隔着窗户看见室内,便于与室内使用人员交流,及时增减炭火,以保证室内温度的适宜。另外操作口设在室外,还有利于避免火源产生的烟雾在室内蔓延或其他安全隐患。

烧炭后,热量在地砖下面向屋内扩散,该方向的火道称为主烟道;主烟道两侧还有若干宽度较小的烟道,方向与其垂直,称为支烟道。上述主、支烟道的分布方式犹如蜈蚣,因而又被俗称为“蜈蚣道”。需要说明的是,由于热量是由下往上传递,因而火源位置位于室内最低点,而主烟道从火源位置向室内延伸时,其底部高度逐渐增加,烟道剖面呈斜坡上升状。这样一来,热量就可以较为迅速地由窗底向室内扩散。一般而言,主烟道截面尺寸较大,其上部盖板由砖砌筑而成;支烟道截面尺寸小,盖板为扣瓦。主、次烟道的盖板之上再架空铺设地面砖,其架空方式为:在各烟道之间的夯土层之上立多个砖制支墩,地面砖搭在支墩上,面砖之间接缝用灰浆抹严实。这种做法的科学性在于:一方面地砖层可均匀受热,且温度不过高;另一方面如有烟尘渗出烟道时,其仍然会限制在地砖以下传递,并从出烟口排出。

地下热量经过主、支烟道扩散,然后回转,通过室外台基侧壁的出烟口排向室外。需要说明的是,出烟口相当于故宫古建筑的“烟囱”,这种“烟囱”与普通建筑立在屋顶之上的烟囱不同,它位于室内地面以下,既不影响建筑整体外观,又能起到良好的排烟效果。这种做法,可以解释“紫禁城的冬天烧炭取暖、但不见一个烟囱”的说法。此外,为避免小动物从出烟口钻入室内地下,出烟口往往会砌上铜钱纹样的镂空砖雕,达到既实用又美观的效果。火地用炭源于今河北易县,由一种硬木烧成,被称为“红箩炭”。每根炭被加工成长约32厘米、直径约10厘米的块体。这种炭产生的热量高、烟雾少。《酌中志》卷十六《内府衙门识掌》还记载了这种炭具有“气暖而耐久,灰白而不爆”的优点。木炭燃尽产生的炭灰,可被收集起来,用于宫中马桶、便盆中的衬垫物。

有观点认为,“皇宫内的墙壁其实都是空心的夹墙,俗称火墙,热力顺着夹墙可温暖整个大殿”,这种观点是错误的。从工程实践来看,目前尚未发现故宫的古建墙体存在用于传递热量的夹墙。

故宫里的古代皇家地暖,通过在室外操作口烧火,火源产生的热量在室内地下扩散,并逐步向室内空间扩散,达到了室内保温的效果。这种科学、简易的供暖方式,体现了古代工匠的智慧。

(作者为故宫博物院研究馆员) 





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