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故宮里的冷知識(5)——“天打雷劈”三大殿

2020-04-04 15:07 作者:大木frame  | 我要投稿

從明清史書中,我們常能讀到有關于三大殿因雷擊失火重建的記載。

永樂十八年,三殿成。十九年四月,三殿火災。

嘉靖三十六年,三殿又災,延燒奉天門、左右順門、午門外左右廊。

萬歷二十五年三殿又災,四十三年重建。

康熙十八年太和殿災。

——據(jù)《明史 本紀》、《東華錄》

三大殿高大且全為木構,易被雷擊起火也實屬正常,但是午門比太和殿更高(午門37.95米,太和殿35.05米),雖然歷史上奉天殿和皇極殿都比今天的太和殿高大,但是相比而言,三大殿被雷擊的頻率仍然頗高。同樣是高大建筑,為什么三大殿比午門更容易“天打雷劈”呢?

其實建筑招不招雷,不僅要看建筑物的突出高度,更要看建筑物地基的土壤電阻率。

那我們來看看太和殿和午門的“基礎”如何。

1977年故宮中和殿安裝避雷針時,工程技術人員通過鉆探和地質勘查方式,獲得了太和殿、中和殿、保和殿地面至地下16米深處的地基分層做法。太和殿地面以下有3層磚,厚0.4米;往下為厚度約1.0米的石頭層;再為總厚度約4米的碎磚與灰土的交替層,再往下就是厚度約為6米的碎卵石與碎磚的交替層;再往下就是木柱和填土的交替層,深度約為5.6米。柏木樁的主要目的就是將樁尖穿透淤泥層,抵達堅硬的巖石層上。

三大殿地下分層做法

而午門這樣的高臺建筑一般用碎磚和灰土夯實城臺并磚砌表面。據(jù)勘探,午門城臺高14.1米,城臺外側磚砌厚度達1.2米,內部為分層夯筑的灰土和三合土。在地面下,還有約一米左右的灰土層。

午門立面及剖面圖

對比之下,我們可以得出這樣的結論:

  1. 太和殿的地基比午門的城臺略深

  2. 太和殿的地基只露出地面一半,而午門城臺完全在地面以上

  3. 太和殿的地基直達淤泥層,且間雜磚石;而午門城臺基本全由三合土構成,未能深入地底

而土壤電阻率與含水率和土質關系頗大。太和殿地基穿透淤泥層且十分深厚,含水率比全部位于地面之上的午門城臺含水率高,而且午門城臺內完全用三合土(石灰、黏土和細砂)筑成,排水快濕度低,電解質水平低,因此阻抗更高,更不易被雷擊。

其實除了地基的因素,屋頂上的鴟吻也是“戴罪之人”。

太和殿龍吻

太和殿龍吻十分巨大,它高3.4米,寬2.7米,重達4300斤。為了固定這個大家伙,一般會從木構架里伸出一根吻椿來,小的用木質的吻椿,像太和殿這么大的龍吻,就要用熟鐵打造的吻椿了。


梁思成《工程做法則例圖解》,藍色的是脊椿,紅色的是雷公柱帶吻椿

?三大殿的雷火之災是古人缺乏電學知識和避雷裝置的結果,每逢雷雨,雷公就會盯住它們,然后這巨大華麗的殿堂就在一片火光中毀于一旦。無論皇帝怎樣“修省”也無濟于事。


所謂天災,無非人禍。


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