2008-05-07
故宫资料之建筑技术【转】 - [历史相关]
明清两代，建筑技术有较大程度的发展。设计与施工高度标准化、定型化，既加快了工程进度，又便于施工和经费的管理。
清代宫殿修造，由内务府会同工部共同掌管。内务府设营造司，负责紫禁城的修缮事宜。营造司设“样房”和“算房”，负责设计图纸，制作“烫样”和估算工料。
雍正十二年（1734年），由工部刊行《工程做法》，作为坛庙、宫殿、仓库、城垣、寺庙、王府等房屋建筑设计、施工、工料核算的准绳。
建筑施工总计十一个专业，约二十余个工种，分工明确，各有所司。主要有木、瓦、石、扎、土、油漆、彩画、裱糊等八大专业。各专业相互配合，共保工程质量。
明清两代，砖瓦和琉璃构件的生产，无论在数量上还是质量上都大大超过以往。宫殿建筑普遍采用琉璃瓦顶，重要殿宇使用金砖墁地，建筑装饰也极尽奢华。
蒯祥
蒯祥（1398-1481年），南直隶吴县（今江苏苏州）香山人，明代著名建筑师。他出身于木工世家，父亲蒯福曾主持南京宫殿的木作工程。蒯祥年少时即随父学艺，后承父业。
明永乐年间营建北京宫殿，蒯祥初为普通木工，后因精于建筑技能，能主持大型土木工程，屡受提拔。永乐十八年（1420年）宫殿建成，蒯祥已升为工部营缮所丞。后又升太仆寺少卿，最终官至工部左侍郎，从一品俸禄。
蒯祥参加和主持了许多重大的营建工程。永乐年间泰宁侯陈珪督造北京郊庙和宫殿，蒯祥任“总建筑师”，参与了营建大隆福寺、南内和西苑等工程；正统五年
（1440年）紫禁城内重修三大殿，蒯祥负责设计和施工，并主持修建乾清、坤宁二宫；天顺末年（1464年）又规划设计营建了明裕陵。在上述重要工程的营
修过程中，蒯祥的高超技艺得以充分展示：“凡殿阁楼榭，以至回廊曲宇，随手图之，无不称上意者。”乾隆时期的《江南通志》卷一百七十《蒯祥传》中也记载：
“每宫中有修缮，中使导以入，祥略用尺准度，若不经意，既成，以置原所，不差毫厘。”其技艺如此出神入化，无怪乎明宪宗“每以‘蒯鲁班’呼之”。
蒯祥“为人恭谨详实，虽处高位，俭朴不改，常出入未尝乘肩舆”。老年时仍不断研究技艺，“指使群工”不怠，直至成化十七年三月二十七日（1481年4月25日）卒于官位，终年84岁。
《江南通志·人物志·蒯祥》之一
《江南通志·人物志·蒯祥》之二
北海园中园烫样之二
长春宫凉棚烫样之二
长春宫凉棚烫样之一
圆明园“天地一家春”烫样之二
圆明园“天地一家春”烫样之一
圆明园“万方安和”烫样
圆明园天地一家春地盘画样（局部）
样式雷，又名样子雷、样房雷，是清代宫廷建筑匠师雷氏家族的俗称。
清代都城、宫殿、坛庙、陵寝、苑囿、府邸、衙署等国家建筑工程，按成例需由管理各工程事务的内务府、工部或钦派工程处等衙门统领其所属的设计机构——“样 式房”的专职匠人，制作“画样”和“烫样”并制定“工程做法”，经钦准后支取工料银两，招商承修。这些专职匠人通常被称为“样子匠”，其中以雷氏家族“终 清之世，最有声于匠家”。
样式雷家族供役于皇家建筑工程始自清代康熙年间。原籍江西省南康府建昌县（今永修县）的雷发达（1619－1693年），明末清初避战乱暂居金陵。 1683年冬，他与堂弟雷发宣一同“以艺应募赴北京”，参加清廷宫禁营建。嗣后，雷发达长子雷金玉（1659－1729年）投充内务府包衣旗，供任圆明园 楠木作样式房掌案一职，成为雷氏家族世代因袭样式房一业的始祖。自此，雷氏一族先后共7代人操持此业，技术水平和艺术造诣极高。样式雷之声名至雷思起、雷 廷昌父子两代即同治、光绪时期达到最高峰，“为朝官所侧目”。
雷家参加或主持过三山五园、南苑、避暑山庄等皇家园林，慕陵、昌陵、惠陵等皇家陵寝以及各地行宫的修造，而且还承办宫中年例灯彩以及西厂焰火、乾隆八旬万寿节典景楼台等庆典工程。总之，清康熙朝以降，二百余年间的皇家建筑工程，无不留下“样式雷”的深刻印记。
样式雷一家传承相因，完成了大量建筑修缮设计。目前我国被列入世界文化遗产的古建筑遗存，样式雷一家所设计者，即占其总数的五分之一。雷氏匠人制作的大量 画样、烫样及工程做法等图籍是中国古代建筑文化极为丰硕和珍贵的遗产，在文物价值之外，更具有极大的研究和利用价值。自清末辗转至今，传世的样式雷图档总 数约有2万件以上，在国内，主要为故宫博物院、中国第一历史档案馆和国家图书馆等单位所珍藏。
明代宫殿建筑的屋檐尺度使宫室中的北房在冬季能得到充足的日照，在夏季午间能遮挡烈日强光进入房中，这一尺度设计是人们在长期实践中对日影在一年四季中的 变化与屋檐遮光之间关系的经验总结。早在汉代已有反宇纳光的记载，但由于土坯墙需屋檐遮雨，直至唐宋时期仍是斗栱硕大，出檐深远。元代宫殿由于位于北方， 冬季严寒，亟需日光入室，屋檐深度略减。明初肇建北京宫殿时，由于砖的大量生产，土坯墙改为砖墙，因而无需考虑遮挡雨水淋墙的问题。根据冬季、夏季日影角 度设计出檐尺度，恰好使北房在冬至前后阳光满室，夏至前后屋檐遮荫，加以墙壁、屋顶的导热系数低，紫禁城的房屋确有冬暖夏凉之感。
东筒子排水滴子
后右门下暗沟出水口
隆宗门南侧排水口
内金水河西段
乾清宫前甬道排水龙头
三台排水龙头
三台下排水沟
紫禁城占地72公顷，宫殿建筑连檐接栋，地面大都为砖石铺设，若无排泄雨水的设施，必将引起水患。但实际上，凭藉明永乐年间（1403年～1424年）营 建宫室时精心测量、规划设计而施工完成的完整排水系统，加之历年的淘挖养护，几百年来排水效果良好，无论雨量多大，绝无积水之虞。
紫禁城地平面顺应北京地区西北高东南低的走势，呈北高南低之势，北门神武门地平标高46.05m，南门午门地平标高44.28m，高差近2m，平均落差 1%，这一坡降为自然排水创造了有利条件。在此基础上，宫城内设计营造了纵横交错、主次分明、明暗结合的庞大的人工排水网络，包括干沟、支线、涵洞、沟眼 等众多排水设施。其中比较重要的沟渠有：
一、神武门以南与红宫墙之间东西向横沟，宽0.35m，深1.8～2.9m，上覆长方形石板，板上隔一定距离凿有泄水孔。西接城隍庙以东内金水河，东至东北城角折而向南成纵沟，过十三排纳入清史馆附近内金水河，是为第一条纵沟。
二、第二条纵沟位于东六宫与宁寿宫的夹道间，宽0.5m，深约0.65m。北通神武门内横沟，向南绕御茶膳房，注入文华殿东面内金水河。
三、第三条纵沟从乾清宫院内西南角穿出，经养心殿南库西端，过隆宗门往南至武英殿以东断虹桥处，汇入内金水河。
四、乾清宫至坤宁宫两侧及东西长街，路边皆设纵向暗沟，接纳各宫院落排水。
五、明朝时城墙内四周均有砖砌暗沟，清代多淤塞而闲置不用。
紫禁城内总的排水走向是将东西方向的支线排水汇集到南北干沟内，再流入内金水河，最后汇入护城河。各排水分区既要适应总排水趋势，又要根据具体情况酌情处 理，以保障水流畅通无阻。为此各院落地面多留有“泛水”，地势北高南低。院落正中南北走向的御路或甬道，其断面多呈“熊背”式样，以此作为院落的分水线。 雨水首先顺地面坡度流入房基四周的石槽明沟（明沟若遇有台阶或建筑物，则从“沟眼”穿过），或直接通过“钱眼”汇入暗沟，而后依次通过支线、干线排入内金 水河。
激桶
乾清门前铜缸
体顺堂前铜缸
文华殿西墙外金水河
紫禁城占地72公顷，宫殿面积约15万㎡，木构建筑所占比重极大，仅太和殿使用木材就达4754立方米。众多殿宇集中在长961m、宽 753m的城垣内，飞檐交壁，建筑密度极高，加之古建筑类似“炉膛”的利于燃烧的结构，任何一处火情都可能祸及整座宫城。明清两朝，有记载的火灾就有50 多起。明永乐十九年（1421年），刚落成不久的三大殿就因雷火而焚毁；嘉靖三十六年（1557年）的“奉天、谨身、华盖三殿灾”延烧奉天门、左右顺门及 午门外左右廊，损失严重。因此在没有先进灭火设施和手段的情况下，防火乃紫禁城内头等大事。
紫禁城宫殿整体规划时考虑了防火的需要。护城河储水40万立方米，内金水河储水1万多立方米，提供了充足的消防水源。每座建筑院落中都陈设铜或铁质的大 缸，用以贮存防火用水。这样的“吉祥缸”在宫中有308口之多，由内火班太监负责管理。冬季还需要给缸加盖，套上棉套，并于缸下石底座内置炭火，熏缸化 冰。
为防止起火后火势蔓延，紫禁城建筑中设置有防火墙。后三宫的两组防火墙分别位于乾清宫和坤宁宫两侧的东西两庑中。墙南北长1.6m，厚7.7m，外观与普 通房屋相同，但其梁、柱、枋、斗栱、椽飞和望板全为石料雕刻而成，内部是填实的墙体。防火墙的设置可有效地阻止大火蔓延。雍正年间，为防止后宫炊事用火导 致火患，雍正皇帝降旨将日精、月华门一带围房后檐改为风火檐，继而由总管内务府责成造办处将宫中凡临近做饭之处的房檐全部改成风火檐式样。
宫廷用火的管理十分严格，一旦发生重大火灾，必将主要责任人处死，相关人员连坐。康熙年间成立火班，日夜巡查火烛，防范火灾。雍正时期巡查更为严格，火班 规模有所扩展，并于武英殿以南修建排房，贮存激桶。排房为黑琉璃瓦顶，黑色属水，取水能压火之意。其余防火器具安排在咸安宫前空地，并营造板房25间作为 火班人员值宿处。由于管理严格，措施得力，清代的火灾次数较明代大为减少，损失也小得多。
明清两代建造和维修北京紫禁城以及皇家陵寝、园林所用的砖绝大部分是山东临清砖。这些工程用砖数量极大，仅紫禁城城墙一项据粗略统计就需用砖1000万块以上，建筑墙体、地面等处更需大量用砖。皇家工程对砖的质量要求非常严格，必须“质坚色正，敲之有声，断之无孔”。
据《明实录》载，永乐四年（1406年）朱棣下诏建造北京宫殿和城池时，曾派多名大臣前往全国各地筹工备料。经考察，将水土精良的山东临清选为宫廷用砖的指定生产地，地方志载：“临清官窑创设最古，规模甚大，其制造优良例为贡品。”
临清官窑制砖有细致而严格的操作规程。首先必须选用上好土料，制坯前一年即须挖土出坑，置于空旷地方经风吹、日晒、雨淋，充分风化后的土质变得纯和，再经 过筛、过滤、沉淀等排除杂质的工序方可脱坯。制作砖坯时，需将滤池中的泥取出踩匀，每次约取60斤摔入砖模内造坯。整齐成型的砖坯放进遮阳棚内风干后才送 入窑中。烧窑以柴禾、麦秸、豆秸或棉柴为燃料，火功须匀称，烧好后再经若干天水洇方能出窑。“每烧砖一窑约需柴八、九万斤不等，办柴州县，除东昌府属外， 有东平、东阿、阳谷、寿张共十八处，每年领价办柴运送各窑”，由此可见官窑制砖不仅工序复杂，成本也相当高昂。
如此制出的临清砖亦称“细泥澄浆新样城砖”，体坚，质细，色白，声清，仅次于宫中铺地的金砖。明代砖式两种：一种长1.5尺，宽7.5寸，厚3.6寸；一种长1.3尺，宽6.5寸，厚3.3寸。清代砖宽有7.5寸和7.2寸两种，其余尺寸皆合模数制。
临清官窑都分布在卫运河两岸，据乾隆年间记载计有6处12座。烧好的砖先由南北大运河运至通州张家湾，再转陆路运至京城。《明会典》记载：“永乐三年 （1405年），定每料船带砖二十个，沙滚砖三十块。”明嘉靖二十一年（1520年）规定“经过临清粮艘，官民船顺带木厂官砖至张家湾交卸，损失追赔”。 清代《钦定工部则例》载：“遇有工程需用临清砖块，由工部先期行令，山东巡抚转饬临清知州如式烧造，交粮艘带运，抵通州后报部（工部）委员验收。”
紫禁城内的建筑基础比较重要的有三种类型，即碎砖粘土基础、灰土基础以及桩基和承台基础。
碎砖粘土基础在紫禁城内应用非常广泛，如徽音门遗址、南三所大门下原建筑遗址、保和殿东庑下的基础层等处均为碎砖粘土基础。其碎砖层厚8～10cm，合营 造尺2.5～3寸；粘土层厚10～12cm，合营造尺3～4寸。而东一长街顶的碎砖层厚5～6cm，接近营造尺2寸；粘土层厚13cm，约合营造尺4寸。 碎砖层的厚度变化反映出建筑施工时代的不同。《营造法式》中碎砖与粘土层筑实厚度之比为1：2，紫禁城现存基础中有1：4、1：3、1：2、1：1.2、 1：1等多种比例，可以明显看出明代建筑基础碎砖层加厚、骨料增多的特征。
紫禁城内使用灰土基础不早于明代中叶。景运门外迤南多处见到灰土基础层，多由几步灰土构成，应为建筑物基础。现场实测到每层灰土的面层上有2cm厚的灰浆 层，直观其成分主要是白灰，间有胶粘土、砂、碎砖等颗粒。很象现代混凝土捣筑时表层出现的灰浆状态，质地非常细腻，硬度大，挖掘时感到有弹性。它与灰土紧 贴在一起，表现出非常好的整体性和防水性。清代皇家陵寝工程的小夯灰土做法中曾有泼洒江米汁的记载，由此可以得到证实。
桩基在紫禁城比较多见，城墙、墩台、雨水沟下均见有木桩，一般不过是5、6尺的短桩，称之为“地丁”。粗大的桩木往往与排木筏即承台基础同时出现，实物有东华门墩台、西华门墩台、慈宁宫东侧遗留的建筑基础，做法规整考究，充分反映了明代建筑基础的做法特征。
综上所述，宋《营造法式》中记载的建筑基础做法在紫禁城的建筑基础中都可以看到实例，得到印证，并且很多还有发展。
