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北京故宫火地操作口与出烟口 周乾摄

超出600岁北京故宫别名北京紫禁城，不仅有着宏大的古代宫殿古建筑群，并且包括了众多古代宫廷生活智慧，地采暖是其中的杰出代表。明朝太监刘若愚著《酌中志》卷十七《大内规制纪略》有：“右往东曰懋勤殿，先王造就地炕在此，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”，之上可表明北京紫禁城在明朝时期已经有地采暖。虽然冬季户外严寒，城堡中却很舒适温馨。乾隆在《冬夜偶成》一诗中已经写到：“人苦冬日短，我喜欢冬日长”。道光皇帝在《养正书屋全集》中标有“瓷砖亚麻布擅奇工，暗热松树枝地下烘”。在这儿，鸟道、羊肠即是地底取暖的安全通道。与当代人所采用的电地暖或电热地暖不同，故宫里的古时候地采暖为户外生火、加温室内地砖的供热方式，别名火地或暖地。

火地由坐落于窗户外面的地下操作口、窗子里边的地下炉腔、房间内地面瓷砖下边的火道（热量传送通道）、户外地基侧面出烟口构成。其供暖基本概念为：人站立于操作口腔内部，将木碳放入地底炉腔内点燃，加热空气；遇热后气体顺着火路面轴向四周扩散，期间加温地面瓷砖，运用地板砖自已的储热和热量往上辐射源规律，促使热量自下高于一切开展传输，因此保证房间内温馨；排热后空气温度减少，参杂碳火里的粉尘（少许）从出烟口排出来火道。

操作口坐落于窗户外面地面下列，一般长0.8米、宽0.8米、高1米。在明朝，北京紫禁城承担烧炭工作的人员由惜薪司分配，清朝为宗人府构建司工作人员。操作口在不能使用的时候会被厚木工板盖紧，能防止动物钻进。操作口在户外，工作人员立在操作口腔内部，可相隔窗子看到房间内，有利于与房间内应用工作人员沟通交流，立即调整碳火，以确保室温的合适。此外操作口位于户外，还有助于防止明火所产生的浓烟在房间里扩散或其它安全风险。

烧炭后，热量在地板砖下边向房间内扩散，该的方向火道称为主导烟道；主烟道两边也有多个总宽比较小的烟道，方位与其说竖直，称之为支烟道。以上主、支烟道的划分方法宛如大蜈蚣，因此也被俗称为“大蜈蚣道”。需要注意的是，因为热量是自下往上面传送，因此明火部位坐落于房间内最低值，而主烟道从明火部位向房间内拓宽时，其底端相对高度逐步增加，烟道截面呈陡坡升高状。这样一来，热量就能比较快速地由窗底向房间内扩散。一般而言，主烟道断面尺寸比较大，其上端后盖板由砖砌墙成的；支烟道断面尺寸小，后盖板为扣瓦。主、次烟道的后盖板以上再空架铺装地面瓷砖，其空架形式为：在各个烟道间的夯土层以上立好几个砖彻镇墩，地面瓷砖靠在镇墩上，墙砖中间接缝处用砂浆抹严密。这种行为的合理性就在于：一方面地板砖层可匀称遇热，且环境温度但是高；另一方面若有粉尘外渗烟道时，其依然会控制在地板砖下列传送，并从出烟口排出来。

地底热量通过主、支烟道扩散，随后旋转，根据户外地基外壁的出烟口排向户外。需要注意的是，出烟口等同于北京故宫古代建筑的“烟筒”，这类“烟筒”与一般工程建筑站在房顶之上的烟筒不一样，它坐落于室内地面下列，既不受影响工程建筑总体外型，又能够起到较好的排烟系统实际效果。这种行为，能够表述“北京紫禁城的冬天烧炭供暖、但看不到一个烟筒”这样的说法。除此之外，为防止动物从出烟口钻进房间内地底，出烟口通常会砌上铜币纹样图案的镂空雕花古建砖雕，做到既适用又美观实际效果。火地用炭来源于今河北易县，由一种红木烧制，被称作“红箩炭”。每条炭被生产加工发展约32cm、直径大约10公分的块材。这类炭所产生的热量高、浓烟少。《酌中志》卷十六《内府衙门识掌》还记录了这类炭具备“气暖而耐久度，灰白色且不爆”的优势。木碳燃烬所产生的碳灰，可以被保存起来，用以宫中坐便器、便池里的垫片物。

有观点认为，“宫廷里的墙面实际上都是中空的夹墙，别名火雨，供热沿着夹墙可温馨全部正殿”，这个观点是不正确的。从工程实践看来，目前还没有发觉北京故宫的古典建筑墙面存有用以传送热量的夹墙。

故宫里的古时候皇室地采暖，以在户外操作口生火，明火所产生的热量在房间里地底扩散，并逐渐向室内空间设计扩散，达到室内保温效果。这类科学合理、简单的取暖方式，展现了古代工匠智慧的。

（周 乾 创作者为故宫博物馆研究馆员）

由来： 高新科技日报