古人高超的排水妙招,讓古建內毫無積水壓力,還能享受到雨景觀幽的妙處!這是怎樣實現的呢?讓我們一起去感受一下古人的排水智慧吧!
巧用結構與材料——屋頂排水
中國古建築防水有“以排為主,以防為輔”、“多道設防,剛柔並濟”的理念,說到“排水”,古人首先是從屋頂下功夫。
古代建築的屋頂,多采用高屋脊、大坡度的設計,靠近屋脊兩側的坡度超過60°,而在簷部的坡度不足30°,利用陡坡使水急下,再因慣性衝出簷外。
中國傳統建築的屋頂,多用大坡度的設計,靠近屋脊的坡度超過60°,而靠近房簷的坡度小於30°,利用慣性使快速流下的雨水衝出屋簷外。
各種屋頂式樣中最有利於排水的,叫做懸山頂。所謂“懸山”,就是屋頂房簷伸出“山牆”外,顯然更容易將雨水排出。懸山頂在屋頂的式樣中,等級不高,因此多用於百姓的建築,皇室建築用的不多,不過也並非沒有,如圓明園中有幾處,供皇帝讀書作畫的碧桐書院就是一例。
除了結構以外,屋頂的建築材料也考慮了防雨的需要,這就是瓦的應用。不過早期的瓦吸水性很強,很容易造成滲漏;後來瓦的品質得到提升,吸水率降至3%,與瓷器相當。“改進版”的瓦,輔以金屬、琉璃和錫等材料,使中國傳統的屋頂成為“防雨能手”。
明暗兩手都要硬——溝渠排水
有這麼給力的屋頂,雨水基本不會滲入屋內或停留在屋頂,但從屋簷洩下的水,積在院子裡也是件麻煩事。接下來要怎麼排掉這些雨水呢?
作為明清兩朝皇宮的故宮——紫禁城,如此寬廣的地面、眾多的建築,600多年中未受積水之苦,不得不說是一個奇蹟。
故宮強大的排水能力,來自各種或明或暗的導水溝渠的有效配合。故宮的地面上有很多形狀像銅錢一樣的孔洞,被形象地稱為“錢眼”。這些“錢眼”,其實就是排水系統的進水口。
故宮地面遍佈的“錢眼”,其實是雨水的進水口,水流從此進入排水的溝渠。
雨水從“錢眼”進入各種明溝暗渠之後,怎樣向外匯出呢?
遊覽古建的遊客對上圖中這個構件想必會印象深刻。它叫做螭首,“螭”是傳說中的“龍生九子”之一,可以看做一種沒有角的龍,嘴大,肚子能容納很多水。
故宮中有很多螭首,三大殿三重臺基上就有多達1142個!它們其實是排水系統的出水口。地面和溝渠中的雨水,從這上千螭首中發洩而出,形成“千龍吐水”的壯觀景象。
不過,無論怎麼引導和排放,雨水似乎仍然在地面上流轉,但故宮的地面卻沒有形成積水。那麼這些水最後到哪裡去了呢?
答案是這裡!大家知道,天安門外有著名的金水河,其實準確地說,那是“外金水河”。而在午門之內,太和門前流經的則是“內金水河”,它是紫禁城的內河。故宮北門神武門地平標高46.05米,南門午門地平標高44.28米,北高南低。故宮的排水系統,利用中央高、四周低、北部高、南部低的形勢,迅速將雨水彙總,排入內河,流出宮外。
溝渠排水是古代大型建築(群)主要的排水方案,不僅紫禁城,作為皇家園林的圓明園,也是溝渠遍佈。
不過,圓明園作為園林,與紫禁城還有些不同之處。園林中,“水”是一個極其重要的元素,圓明園中湖泊水面眾多而廣闊,這就使雨水經過溝渠的疏導,可以更容易地排入水系,排水效率甚至能更勝一籌。如果您現在雨天光臨圓明園,不僅不會被積水打攪了興致,還別有一番韻味。乾隆皇帝在御詩中,就曾寫到:“月轉風回翠影翻,雨窗尤不厭清喧。”
不走尋常路——地下排水
不過,哪能什麼地方都臨河臨湖呢?要是附近沒有水面,溝渠引導的雨水要往哪裡導呢?古人在面臨這種狀況時,將目光瞄準了地下,利用龐大的地下水徑流系統來排掉多餘的雨水。
地下排水的典範,要數故宮西北的北海團城。團城已有800多年曆史,明代時重修了城牆,城牆上找不到一個出水口,地面上也沒有任何溝渠。但是不管下多大的雨,地面都不會積水,很快就滲透得一乾二淨。那麼團城是怎麼排水的呢?
這奧秘,就藏在地上鋪設的青磚之中。
地面鋪設的青磚,看起來並無特別之處,這是因為我們只看到了地上的部分。其實,團城的青磚造型很有講究,除了供人行走的甬路以外,大部分地方鋪設的方磚,是上大下小的倒梯形。
可以看到青磚之間形成一個三角形的縫隙。這樣的造型對排水的幫助是顯而易見的,這些青磚本身滲水透氣性就不錯,雨水透過青磚之間的介面,就進入到地下三角形的縫隙當中。磚縫越向下越開闊,雨水自然不容易停留在表層,而是滲入地下,透過地下水系統緩衝和滲排出去。
不僅如此,團城的地下還另有一套排水系統。團城的地面上雖然沒有溝渠,但是分佈著一些井蓋,這是團城排雨水的進水口,卻不見出水口在何處。
原來這玄機又在地下。井蓋的下面是一口口豎井。這些豎井不是互相孤立的,一條“C”字型的涵洞,將這些豎井串聯了起來。
這道涵洞,高度不高,大概只能容人在其中爬行,涵洞的外圍也是鋪設青磚。這樣,雨水透過豎井進入涵洞,利用青磚良好的滲水效能與地下水系統溝通,達到排水的目的。
古人以巧妙的結構設計和材料選用,雨水疏導排放卓有成效,甚至能做到幾百年不受積水之害,讓人不由感嘆先民的智慧。
故宮千龍吐水——龍頭排水
北京城內有大多數古建築,如故宮、天壇、正陽門、鐘鼓樓等,在建設時就考慮了排水問題,地面留有不同式樣的洩水口。無論雨下多大,雨過地皮溼卻不會有較大的積水。
作為明清的皇宮,故宮排水溝渠自成體系,明溝暗渠一樣不少。故宮佔地72公頃,南北長961米,東西寬753米,宮殿建築連簷接棟,現存建築980餘座,房屋8700多間,建築面積15萬平方米,是中國現存規模最大、儲存最完好的古建築群。
故宮地下有縱橫交錯的排水溝渠,分為南北向乾溝、東西向支線、涵洞、溝眼等系統。雨水透過地面的溝眼、錢眼,流淌進暗溝,依次進入東西向支線,再彙集到南北向乾溝,流入內金水河,最後匯入護城河。
故宮內收集雨水的點很多,地面有坡度面,利於雨水流入房基四周的石槽明溝,遇有臺階或建築物時,則從“溝眼”穿過,或直接透過“錢眼”狀的雨水石板匯入暗溝。
在故宮內有三大殿,有三重臺基,臺基沒有暗溝,它們怎麼排水呢?原來臺基上有1142個龍頭,不僅有裝飾美化的作用,龍頭還是排水孔,臺基上的雨水透過龍頭排洩出去,形成“千龍吐水”的景觀。
除了排水乾渠以外,故宮的地下佈滿蜘蛛網般的二級排水溝(大街兩旁的溝渠)和三級排水溝(偏街小巷內)。無論雨水再大,不會形成積水,暴雨來勢兇猛也僅僅溼地皮。
有關資料顯示,故宮的排水系統分為明暗兩套,明排是透過鋪地做出泛水,透過各種排水口、吐水嘴排到周邊河中,暗排是透過地下排水道將水排到河裡,而這條河就是內外金水河。
來源:環保小蜜蜂