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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
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