故宫建成于1420年,至今已有600多年的历史,见证了明,清两朝,以及中华民国的兴衰往事.寻常房屋,使用寿命往往只有50年到80年.故宫是如何做好防灾工作,在经历这么长时间的风风雨雨后,依然屹立至今的呢?故宫的防灾需求,主要集中在防火,防雷,防震三块.
故宫是以木质为主的建筑,最主要的防灾需求是防火.故宫从建成至北平解放,共遭遇了60多次火灾.封建王朝时期,火灾的主要原因是雷击起火,以及燃放爆竹起火.历史上,故宫遭遇了五次特别大的火灾:
1420年故宫建成,次年(明永乐十九年)故宫就因为雷击发生大火,奉天殿,华盖殿,谨身殿全部在大火中被烧毁.
1557年(明嘉靖三十六年),故宫再次惨遭雷击,除了三大殿之外,奉天门,文武楼,午门等建筑也全部葬身火海.
1597年(明万历二十五年),紫禁城发生大火,太和殿,中和殿,保和殿以及干清宫,交泰殿,坤宁宫全部被烧.这次火灾发生的原因不详,历史学家推测是宫女太监偷窃宫内财物后故意纵火,以便脱罪.
1644年(明崇祯十七年),李自成攻陷北京后,在撤离故宫前用一把大火焚毁了武英殿,建极殿,英华殿,南熏殿,四周角楼和皇极门以外的全部建筑物.
1923年(中华民国时期),建福宫因太监用电操作失误,漏电导致大火.但据推测,这场大火也可能是因为太监想要偷盗故宫内珍宝,故意所为.
统计故宫历次火灾,我们可以发现,清朝时期发生的大型火灾数量显著高于明朝.这是因为清朝统治者加强了故宫的防火防灾工作,对故宫进行了更好的保护.
清朝入关以后,从康熙皇帝开始,就在故宫内设置了二百多人的防火班.防火班的传统工作方式可以概括为十二字口诀:"冬凿冰,夏注水,春除草,秋清叶".这十二字口诀可谓字字珠玑,沿用至今.
冬凿冰,是指将故宫中金水河上的冰面破开,以免冬日需要用水灭火,却无水可取.
夏注水,是往故宫308口铁,铜,鎏金铜大缸里储水.相信去故宫游玩过的读者都见过故宫内的一口口大缸.如果火灾发生,消防班能第一时间调用这些大缸内的水源,用于灭火工作.现如今,故宫内有了更为先进的消防系统,为了保护游客的安全,这些缸内也就不再储水了.
春除草,秋清叶,是指春秋两季草木茂盛,消防班要及时清理掉草木落叶等可燃物,消除火灾隐患.
此外,清朝时期,故宫内还配置了云梯,火钩,激桶,木制抬龙等多种防火工具.例如其中的激桶,与现在的水枪非常类似.宫殿如果发生火灾,人力将水桶抬至宫殿周围,防火班将激桶置于水桶之中,通过活塞作用将水抽进激桶,再用力下压,让水柱喷射而出.激桶的扬程最高可达20米,可谓是消防神器.
雍正皇帝在位之时,还在故宫内设置了多重防火墙.雍正皇帝命工匠将木墙改造成砖石防火墙,将故宫分隔为多个不同区域,从而保证失火时,火灾只会在小范围内蔓延.
前文说到,故宫在建国之前已遭遇了大大小小60多次火灾.而建国之后,故宫只在1987年因雷击遭遇了一次火灾.建国以来故宫是怎么做到这么强的防火能力的呢?
首先,建国之后,故宫的管理人员对故宫来了个彻头彻尾地"大扫除".故宫内所有易燃的文物,有的经过了重重装裱保护,有的放入专门的文物库房内进行保存.此前后宫生活所用的褥子,毯子等易燃物,也都在保护后,放入织绣库房内进行保存.工作人员还对故宫室外的树枝,落叶,杂物垃圾等可燃隐患进行打扫.不仅如此,新中国成立后,工作人员花了足足两年的时间,将故宫中所有的瓦片揭开,将瓦片中所有的草根,草籽,落叶等可燃物清理干净.完成清理后,工作人员再把瓦片上的缝隙封上,避免再有草籽进入.早期的"大扫除"工作,为后续的故宫防火工作打好了坚实的基础.
1970年,经周总理批示,故宫内进驻了一支消防中队,专门负责故宫的消防工作.消防战士每天要对故宫进行巡查,定期对消防设施进行检查和保养.每名新来的消防战士,都要经过严格的训练.消防战士需要在三个月内熟悉故宫的全部地形,包括游客们可以参观到的部分,以及封闭未开放的区域.当有火情发生时,要保证能在2-3分钟赶到火灾发生现场.英勇的消防战士,为故宫的防火工作提供了软件条件.
随着科技的发展,故宫的防火硬件设施也日渐趋于完美.
故宫博物馆目前配备有极强大的防火监控系统,包含五个中控室,65面大屏幕,3300个高清摄像头,5674个智能感烟点式探测器和113台吸气式火灾探测器.可以说,如果故宫中任何位置出现一丁点火苗,故宫消防人员都能第一时间收到消息,并前往现场进行处理.
故宫还配备了丰富的消防设备用于及时灭火.故宫现有高压消防栓94个,市政消防栓73个,灭火器4866个,可谓是"十面埋伏",能将火灾隐患扼杀在襁褓之中.
考虑到珍稀文物可能会被水枪损伤,故宫内还配备了高端的气体灭火装置.气体装置会释放大量的阻燃气体,可以迅速充满房间,让火苗失去氧气.不过阻燃气体同样会让人无法呼吸,因此气体灭火装置会先检测屋内情况,保证人员全部撤离后,才会开始启动.
除此之外,消防战士还通过涂刷溶剂饰面型防火涂料和水基防火阻燃料,来对建筑的可燃木结构进行燃阻处理.扎实丰富的防火设施,给故宫的防火工作提供了最坚固的硬件基础.
最后,严格的防火规定,也是故宫防火工作的重要一环.故宫内全面禁烟,禁止使用明火.故宫里的餐厅和消防中队使用的都是电热锅,以免明火产生火灾隐患.即使是施工维修殿宇,也不允许在殿宇内直接使用电力设备,必须用金属围挡,以免形成火源引发火灾.
软硬件兼顾,面面俱到的防火措施,让故宫自建国以来,远离了火灾的威胁.
雷击,是导致火灾最常见的原因.封建王朝时期,统治者在故宫顶部设置铁链,以进行导电防雷.但因科学知识水平所限,铁链并没有设置接地,反而成为了雷灾的源头.
1955年起,故宫博物院开始采用现代科技手段来进行防雷.工作人员给故宫博物院的大部分建筑物安装了避雷针与避雷带,以实现全方位的避雷效果.在安装避雷设施的时候,工作人员从美观的角度出发,采用不同形式的避雷针,避雷带,将线路尽量隐藏在建筑结构之中,以保持建筑物原有的艺术氛围.科学的避雷知识,是故宫在建国以后做好避雷工作的主要原因.
故宫的木质结构,本身就具有较好的防震功能.木材属于柔性材料,材质均匀且富有弹性.发生地震时,木材能很好地吸收和消耗地震波的能量,并且具有较强的恢复形变能力,在水平地震作用下可以产生较大的侧向变形而不致断裂破坏.此外,故宫的建筑中有很多榫卯结构和斗拱结构,在地震发生时,可以产生较大的位移,吸收较多的能量.
除此之外,故宫的建筑地基为碎石和夯土交替筑成,仅挖掘出来的部分,就各有18层之多,像是一个"千层饼",在地震发生时,可以层层消耗地震能量.故宫的地基中还加入了糯米.掺入糯米的古建灰浆具有强度大,韧性好,防渗性好,防腐性好等优点,进一步加强了建筑的防震性能.
故宫的柱子并非插入地底,发生地震时,柱子和柱底石之间能发生相对滑动,从而消耗地震能力.不仅如此,故宫的柱子不是直上直下的,而是与地面之间存在一定倾角,形成了类似三角形的稳定结构,更容易在地震中保持稳定性.
木质结构优秀的抗震能力,以及古人精巧的抗震结构设计,是故宫能抵抗十级大地震的主要原因.
综合来看,故宫是集古人智慧之大成的成果,在设计之初,古人就已经考虑到了它的防震性能.建国以来,工作人员结合先进的科学知识,从软硬件等多个角度出发,切实做好了故宫的防雷与防火工作,才让故宫真正做到在灾害面前"无懈可击".这也启示了我们,平时要时刻了解最新的科学防灾知识,面对自然灾害时做到冷静镇定,正确应对,才能更好地做好防灾工作,保护自己的生命与财产安全.