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中国古建筑中的防火智慧

【摘要】中华民族建筑历史源远流长,以木构为主的中国古代建筑在世界建筑体系中独树一帜。在长期应对火灾的实践中,古人逐步发展出一套涵盖空间布局、工艺构造及社会治理等多维度的防火体系。其技术与理念兼具科学性与实用性,凝结着中国古建筑在防火方面的独特智慧。

【关键词】中国古建筑 木构建筑 防火智慧 【中图分类号】TU-87 【文献标识码】A

随着我国文化遗产保护事业的深入推进,古建筑的安全越发受到社会各界的广泛关注。由于古建筑木结构主要采用木材承重和装饰,极易受到火灾威胁,近年来,古建筑木结构的火灾事故也时有发生。因此,深入探讨古建筑中的防火奥秘,系统梳理古人的营造技艺与消防理念,对古建筑保护、传统技艺传承及现代城市更新建设至关重要。

空间布局方面的防火智慧

古人秉持“防患于未然”的理念,通过对城市的合理划分和建筑空间的合理布局,有效降低火灾发生和蔓延的风险。

从城市尺度看,唐代长安城所采用的坊市制度,体现出早期的防火分区思想。其以纵横交错的道路将城市划分为百余坊,每个坊周围建有高大的坊墙,形成相对独立的单元。这种布局在客观上起到防火隔离作用,当某一坊发生火灾时,坊墙能够有效地阻止火势向周边区域蔓延。至明清时期,福州三坊七巷通过“商住分离”的方式,将商业活动集中于南后街一带,居住区则分布于内部坊巷中,同样体现防火隔火的空间智慧。

从建筑群体尺度看,封火墙是中国古建筑防火技术的一项重要发明,封火墙的样式主要有“马头墙”“马鞍墙”和“镬耳墙”等。明代徽州知府何歆在应对当地火灾频发的问题时,提出“吾观燔空之势,未有能越墙为患者。降灾在天,防患在人。治墙,其上策也”①,他提倡广泛修建封火墙,将连续的建筑群划分为多个相对独立的防火单元,徽州地区常见的马头墙,其墙体通常高出屋面1米至2米,厚度一般不小于20厘米,部分可达60厘米,采用砖石材料砌筑,具备良好的耐火性能。当相邻建筑发生火灾时,封火墙能有效阻止火焰蔓延,避免大规模燃烧,这一做法在明清时期被广泛采用,除徽州外,在全国其他地区也有大量应用。

从建筑单体尺度看,院落式的布局本身就具有防火和排烟双重功能。院落式古建筑以天井为中心,四周高墙围护,形成外闭内空的格局。这种布局在火灾发生时,不仅能利用高墙阻隔火势蔓延,而且能借助天井的竖向空间,使热烟气和有毒气体迅速上升并排出室外,从而减少室内烟雾积聚,为人员逃生和救援争取宝贵时间。故宫皇史宬采用“无梁殿”设计,建筑主体以砖石砌筑,不设木质梁架,内部采用砖拱券结构,外部门窗、斗拱等构件均由砖石雕刻而成,建成至今从未遭受火灾。

中国古建筑在空间布局中还极为重视消防水源的配置,将“蓄水防火”作为整体防火体系的重要组成部分。故宫内蜿蜒的内金水河不仅承担景观功能,而且是一处关键的消防水源。明代刘若愚在《酌中志》中指出:“是河也,非为鱼泳在藻以资游赏,亦非故为曲折以耗物料,恐意外回禄之变,此水实可赖”②,体现出内金水河作为消防水源的重要地位。内金水河采用蜿蜒的平面形态,目的是尽可能接近更多宫殿,便于火灾发生时快速取水。至清代乾隆四十一年(1776年)修建文渊阁时,选址紧邻内金水河,门前仅十米处即有河道穿过。这一布局既能保障充足的消防水源,又在空间上形成一道天然防火隔离带,有效降低火灾蔓延的风险。此类设计,体现出古人在建筑组群规划中,对水源利用与防火隔离相结合的系统性智慧。

除河流外,太平缸与水井也是中国古代建筑中广泛分布的常备消防设施。以故宫为例,现存各类金属材质太平缸二百余口,其中太和殿前的鎏金铜缸口径达1.66米。这些水缸多安放于距离内金水河较远的重要宫殿附近,作为固定储水点,以应对突发火情。清代还专门设有水缸维护制度,规定每年小雪节气后,太监须为水缸加设盖套,并在缸底处生火保温,防止结冰,直到次年惊蛰。这一制度,有效保障冬季消防水源的可用性。故宫内水井分布密集,与内金水河、太平缸共同构成一张多层次、全覆盖的消防供水网络。

在民间村落中,同样存在古人的水系营建智慧,徽州宏村通过筑坝引水,将西溪河水引入村内,形成蜿蜒贯户、总长逾千米的“水圳”系统。既能满足居民日常饮用和消防用水的需求,又起到调节微气候的作用。根据《汪氏家谱》记载,这一工程历经汪氏家族数代才最终完成,反映出古人在聚落建设中的可持续营造思想。历史上,南京的古井甚多,其中《白下琐言》里写道“城中人烟辐辏,食井不可胜计”③,至今保留下来的还有很多,如四眼井、二泉井、乌衣井、仓顶大井、六角井、甘露井、胭脂井、铜钩井、还阳井、同乡共井等。

工艺构造方面的防火智慧

空间布局方面的防火设计是古建筑火灾防控的基础屏障,而工艺构造方面的防火做法,则是建筑本体防火的关键技术环节。在长期的营造实践中,古人通过材料改良与构造优化,将防火功能融入建筑构件的设计之中,形成一系列降低古建筑火灾风险的应对技术。

木材易燃,是传统木构建筑的主要弱点。古人很早就发现,在木构件表面涂抹泥灰可有效延缓火势蔓延。这种做法可追溯至春秋战国时期,《墨子》中提到“厚涂以备火”④,《韩非子》中也有“涂其隙”⑤的记载,即填涂泥浆用来防火。汉代以后,以草泥包裹木柱的做法逐渐普及,考古发现的汉代建筑遗址中仍可见此类痕迹。发展至明清,此类防火构造愈发精细。例如,江南民居中广泛使用的“灰板壁”,以芦苇或竹片编成骨架,外覆草泥抹平,形成连续防火面层。“批麻作灰”也是古代常用的防火做法,包括一麻四灰、一麻五灰、两麻六灰等。其做法是先用麻布包裹木构件表面,再逐层涂抹由桐油、生漆、灰料等按一定比例混合而成的涂料,形成兼具韧性与耐火性能的保护层。这种处理方法不仅能提升木构件的强度和耐久性,而且大大增强其耐火性能。 此外,古人还常在泥灰中掺入矿物颜料,这些颜料在高温下能够形成致密炭化层,既美化外观,又增强耐火性能。这一系列兼顾实用与审美的处理方式,展现出古人在防火技术与建筑艺术之间的巧妙平衡。

门、窗是建筑的开口部位,也是火势蔓延的通道,古人在这些关键位置进行专门处理。传统民居的入户大门,门框多用石条或砖石砌筑,门扇以厚木板为芯,外包水磨砖或铁皮并用铁钉固定。这种复合结构使大门既厚重又耐火,关闭后能有效阻挡外部火势。

楼板是古建筑中的防火薄弱部位,一旦楼板烧穿,会造成楼面结构坍塌,大大影响人身安全。为提升楼板的耐火性能,古人常会设置两层楼板,上层承重,下层吊顶,有时会在两层楼板之前填充阻燃材料,如细沙、灰泥等,这种构造在火灾发生时,单层楼板虽容易烧穿,但因填充物的隔热作用,温度上升缓慢,火焰蔓延速度降低,可以显著延长人员逃生时间。

古建筑屋面常常铺设望砖,望砖以粘土烧制,铺在椽子上、瓦片下,本身不易燃烧。当屋顶遭遇火焰炙烤,望砖能有效阻隔高温向木椽、木檩和木梁架传导,从而保护关键的承重部分。即便表面的瓦片被烧毁,望砖仍然能够起到一定的防火作用,为扑救火灾争取宝贵时间。

除了人为引发的火灾,雷电造成的“天火”也是古建筑面临的一大威胁。在没有现代防雷知识的时代,工匠们通过长期的观察与实践,逐渐摸索出一些减轻雷击损害的方法。“雷公柱”是中国古建筑中的一种特殊构件,其通常设置在建筑顶部的梁架上。虽然古人并不清楚电磁学的原理,但是他们从实践的经验中发现,在建筑最高处设置“雷公柱”,能够在一定程度上将雷电带来的破坏引向局部,从而保护主体结构的安全。

社会治理方面的防火智慧

中国古代的法律体系,对火灾的防范与惩处有所规定。历代统治者深知,火灾不仅危及百姓生命财产,而且可能成为社会动荡的导火索,因此对失火和纵火行为制定了极为严苛的刑罚。

作为我国现存最早、保存最完整的法典,《唐律疏议》对火灾相关罪责的规定十分详细。按照唐律,凡是故意纵火,即便未造成人员伤亡,也难逃极刑;若致人死亡,处罚则更为严重。对于过失引发的火灾,法律中也有规定。若因家中用火不慎殃及邻里财产,需参照盗窃罪的标准量刑;若仓库、庙宇等要害之地失火,哪怕未造成实质损失,也要处以杖刑。⑥这些条文,清晰地反应出古人对建筑防火的高度重视。

此外,唐律还确立了严格的责任追究机制。在火灾发生时玩忽职守、扑救不力的官员,同样要承担法律责任。这种将防火责任落实到具体个人的规定,有效调动各级官员的主观能动性。此后,宋、元、明、清各代基本沿袭唐律的框架,并随着时代的发展不断修补完善。例如,明代的《大明律》将火灾的危险程度细化,并设置不同的刑罚⑦。清代则将防火纳入地方官员的政绩考核中,失职者将受到处分。这种持续千年的法律威慑,在客观上有效遏制人为纵火和人为疏忽引发的火灾。

法律的事后惩戒虽然重要,但是古建筑火灾防护的重点在于提前发现与预防。宋代建立的“军巡铺”被认为是世界上最早的专业消防机构。据《东京梦华录》记载,北宋都城汴京的防火网络极为严密:“每坊巷三百步许,有军巡铺屋一所,铺兵五人”⑧,他们专职负责夜间消防巡逻警戒。此外,汴京还在地势高处修建专门的“望火楼”。楼上有人瞭望,楼下则屯驻军兵,并常备大小桶、洒子、麻搭、斧锯、梯子、火杈、大索、铁猫儿等全套救火工具。一旦发现火情,望火楼上的值守人员会立即通过旗帜、灯笼等信号发出警报,附近驻守的官兵随即赶赴现场扑救。这种从监测报警到统一调度、再到快速处置的流程,与现代消防的制度高度相似。此外,宋代还明确规定,扑救火灾“不劳百姓”,火灾消防多由受过训练的专业队伍承担,不仅能避免民众因慌乱造成的二次伤害,而且大大地提高灭火效率,展现当时城市管理的先进水平。

在“军巡铺”的基础上,到南宋时期,则形成更为专业的“潜火队”,这支队伍配备有包括梯桶、钩搭、绳索、锯斧等消防装备,每十天就各自携带分管的灭火器械,列队操练、点检装备。此外,还会有一名官员来统领和监管这支队伍。

夜间巡更制度同样是防火管理的重要组成部分。打更人夜间巡行街巷,呼喊“小心火烛”,既提醒居民注意用火安全,又起到巡查火情的作用。这一制度可追溯至周朝,当时朝廷特设“司烜”一职,每逢仲春时节,司烜便会在都城中巡视,敲击木铎,警示民众防火。这种通过声音传递预警的方式,成为后世巡更制度的雏形,此后历代沿袭,逐渐演变为古代城市管理的一项基本制度。

在法律的约束与制度的保障之外,中国古建筑还巧妙地通过文化信仰与象征符号来强化防火意识。这些做法虽然带有一定的迷信色彩,但是对大众的防火意识也起到一定的心理暗示作用。五行学说中“水克火”的思想,深深影响着中国古人的防火观念,并体现在建筑的装饰之中。藻井通常位于宫殿、庙宇等重要建筑内部天花板的中心处,形态呈向上凹进的穹顶状,藻井壁四周雕刻或彩绘荷、菱、莲、水草等水生植物图案,甚至直接绘制游鱼、波涛等水景。这些元素共同构建一个象征性的“水上空间”,悬于建筑顶部,寓意以无形的“大水”压制潜在的“烈火”。

屋脊上的螭吻、水兽等构件,同样体现“水克火”的思想。螭吻龙头鱼身,属水性,古人认为螭吻能激浪降雨,可用作镇邪避火。而所谓的“水兽”,更是直接取材于神话中的海中异兽,传说其能兴云作雨、灭火防灾。这些装饰构件虽不具备实际的防火作用,但它们所代表的象征意义,不仅体现古人对灭火的美好期望,而且起到提醒火灾危险与防范的作用。此外,古人还有在房顶种植戒火草的传统,《荆楚岁时记》载有“春分日,民并种戒火草于屋上”,《南越志》载有“或多种屋上,以防火也”,《泉州府志》载有“人家以缶植之屋上,云可御火灾”。这些植物虽然起不到实际的防火作用,但是被古人赋予防火的寓意。

防火智慧中蕴含着超越时代的价值理念

纵观中国古建筑防火技术和理念的发展历程,可以发现,古人从未停止与火灾的博弈。在博弈的过程中,不仅形成了一套行之有效的防火技术体系,而且催生出深植于社会中的安全文化。

中国古建筑的防火智慧,首先体现在对物理空间的精妙营造。从城市坊墙到村落封火墙,从涂抹泥灰到批麻作灰,从内金水河的蜿蜒布局到遍布院落的水缸水井,中国古建筑通过对空间布局的巧妙设计与工艺构造的精巧营造,尽可能地提升城市、街巷和建筑的防火性能。在制度方面,《唐律疏议》严厉惩处失火纵火,宋代“军巡铺”建立完善的消防机制,明清严格规定用火,民间宗族世代传承防火规矩,中国古代通过法律约束、制度管理与基层治理,将防火意识转化为社会成员的共同责任。空间营造与社会治理的双重支撑,将防火从个体行为上升到覆盖全社会的集体责任。

中国古建筑的防火智慧中蕴含着超越时代的价值理念。“居安思危”的忧患意识,使人们在太平之时也时刻不忘火灾之虞。“防微杜渐”的审慎态度,使人们重视每一处隐患,不因事小而不为。“天人和谐”的哲学追求,使人们尊重自然规律,因地制宜,寻求人与环境的平衡。这些理念始终贯穿于防火实践中,成为中华文明生生不息的内在动力。

在现代化进程加速推进的今天,保护古建筑,不仅要留住那些精美木构、巍峨殿宇、古朴村落的“形”,而且要传承其在与火灾博弈中形成的生存智慧之“意”。这种智慧,对现代城市更新和乡村全面振兴具有重要启示,对培育全社会的安全意识具有现实价值,对构筑中华民族的文化自信具有深远意义。

总而言之,从对火灾的被动应对,到对火灾的主动预防,中国古建筑防火智慧的当代启示在于:安全保障来自坚固的物质屏障,更来自根植文化深处的风险意识与集体行动。这种智慧穿越千年,依然照亮着我们前行的道路。

【注:本文系“十四五”国家重点研发计划项目“桥梁文物风险评估和隐患排查关键技术与示范”(项目编号 :2023YFF0906100)阶段性成果】

【注释】

①李俊:《徽州古民居探幽》,上海:上海科学技术出版社,2003年,第14页。

②《酌中志》卷十七,道光二十九年番禺潘氏本。

③《白下琐言》卷一,光绪十六年江宁傅氏筑野堂刻本。

④《墨子》卷十四,上海涵芬楼影印明《正统道藏》本。

⑤《韩非子》卷七《喻老》第二十一,张鼎文明嘉靖四十年刻本。

⑥《唐律疏议》卷二十七,四库全书本。

⑦《大明律》卷二十六,1722年刊本。

⑧《东京梦华录》卷三,崇祯年刻本。

责编/周小梨 美编/杨玲玲

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