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紫禁城的冰窖与藏冰

2019-07-05 20:56:38        科技日报
进入夏季,北京气温逐渐升高,并伴随暑热,令京城市民有炎热之感。而近日的天气预报显示,在未来一段时间,京城将一直在高温热浪中接受“烤验”。那么,作为明清皇宫的紫禁城,有没有皇帝用于夏天避暑,且能够在里面吃“冰棍”的建筑呢?回答是肯定的,它就是冰窖。

  冰窖是紫禁城内一种避暑建筑,其主要作用是储藏冰块及帝王在暑期饮冰场所。紫禁城内的冰窖具有非常优秀的隔热性能,现存共4座,坐落在紫禁城西区隆宗门外西南约100米处,每座建筑的形制完全相同。各冰窖均为南北向建造,外表与普通硬山式建筑无异,内部则为半地下室形式,室内外地面高度差约2米。每座冰窖建筑内部长约11米,宽约6.4米,地面满铺大块条石,一角留有沟眼,融化的冰水可由此流入暗沟,暗沟附近有旱井,以利于暗沟排水。四周的墙体由下往上首先为1.5米高的石质墙体,而后往上砌筑约2.6米高的条砖墙,再开始起拱,做成拱券顶棚形式。顶棚与屋顶最高点的高差约2米,其间用灰土填充。各个建筑墙体厚约2米,不设窗,仅在南北两侧设门。冰窖内部在2015年被改造成了餐厅,其半地下室增设楼板及支撑楼板的木柱,但是冰窖内部的原始空间并未受到扰动,由此可看到其墙体及顶棚的材料及建筑做法。

  目前关于紫禁城冰窖建筑的建造档案很少,但是同为皇家建筑的畅春园冰窖建造却有着详细的记载。清康熙三十九年(1700)六月,康熙下令在畅春园建造4排共为24间、能够容纳30000块冰的冰窖。每排冰窖长约23米,宽约6.1米。冰窖的基本做法包括:“包檐,以旧石柱为基石,用豆渣石墁台阶,置鼓门、脚柱石。四面墙基,以柏木为钉,表面铺豆渣石,灌浆。窖底四面墙高七尺、厚三尺,用旧式城砖垒砌灌浆,上面墙高八尺、厚二尺五寸,用旧式城砖垒砌灌浆,表面贴沙滚子砖,抹以石灰泥,再码以筒瓦。”这段话说明,冰窖的室内地面为旧石料铺墁,室内地面到室外地面间的台阶用豆渣石铺墁;建筑端部有拱形门洞,四周砌墙不设窗;墙基础为柏木桩基础(考虑地下水),基础之上铺墁豆渣石;墙体分为地下和地上两部分,地下部分墙高约2.2米、厚1米,旧砖砌筑;地上部分墙高约2.6米,厚约0.8米,旧砖砌筑,外表抹石灰泥;屋顶上铺墁筒瓦。上述做法表明,畅春园的冰窖采用了与紫禁城冰窖类似的半地下结构、圆拱门、厚厚的墙体及外表与普通建筑类似的瓦顶屋面。另畅春园冰窖采用了豆渣石铺墁台阶和地面。豆渣石又名麦饭石,属火山岩类,其主要矿物质是火山岩,是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。当冰水融化时,豆渣石可将水中的游离氯和杂质、有机物、杂菌等吸附、分解,而供给水中以矿物质,因而能防止水腐败,得到优质水。不难推断出,紫禁城冰窖地面的石材材质或与畅春园冰窖地面材质相同,或有着相同的净化冰水功能。

  从上述分析可知,紫禁城冰窖建筑的避暑功能主要包括:采用地下式建筑形式,以利用地下温度的恒定来保持室内温度的恒定;厚厚的墙体及屋顶,以利于隔离室外高温的影响;具有吸附、净化冰水功能的石材地面,有利于保持冰块的卫生;地面暗沟,有利于保持窖内干燥。

  从功能上讲,冰窖主要用于藏冰,偶有用于帝王避暑吃“冰棍”。关于紫禁城冰窖藏冰数量,《大清会典·工部都水清吏司·藏冰》记载有“紫禁城内窖五,藏冰二万五千块”,易知每座冰窖藏冰的数量为5000块,而每块冰的尺寸约为0.5米见方,该尺寸的冰块不易融化。这些冰块均为前一年冬至准备好,或从紫禁城筒子河、北海及中南海、御河等处采取(用于食物冷藏或宫中避暑),或为在上述河湖旁挖一个水池,预先将净水存入结冰(用于食用),然后由指定差役凿取运至冰窖中。古代无制冰设备,冰均采自天然,史书中称“打冰”。如富察敦崇《燕京岁时记》载有“冬至三九则冰坚,于庭内凿之,声如黎石,曰打冰。”采冰的差役在冰面上将冰打成方块,然后拉着方形冰块在冰上滑行,将冰运到窖内。按照旧规,采冰一律在夜间进行。这是因为夜间结的冰未经日晒,不易融化,易于保存。紫禁城冰窖的藏冰一般在来年农历五月初一开始使用,至农历七月三十截止。冰块储藏期间,大约有三分之二会融化,但是这是古人早就考虑好的。如《周礼》载:“凌人掌冰,正岁,十有二月,令斩冰,三其凌”,在这里,“三其凌”就是储藏三倍所需要的冰块,以“备消释”。

  紫禁城的冰窖建筑及藏冰方法,满足了帝王在炎热夏天避暑纳凉的要求,其建筑技艺亦是古代工匠勤劳和智慧的体现,对于现代建筑的隔热可提供有效的借鉴和参考。(作者系故宫博物院研究馆员 周乾)

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