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“拆开太和殿,你会看到什么?”“顶级的木构盛宴!”

发布于:2020-11-04 11:36:04 来自:建筑设计/公共建筑设计 [复制转发]


本文经微信公众号“可视化星球”授权转载 。

在故宫中

有一座占地

仅有故宫总面积 3/1000

的木结构大殿

太和殿


从空中俯瞰

匿于 宫廷的重重屋檐之间

让人 无法 一眼便找见它

和周围其他建筑近似的造型

使它的外观略显

平平无奇


故宫重重屋檐 | 摄影师


 

但它从上至下

都有着最顶级的配置

让它在诺大的故宫建筑群中

拥有不可替代的地位


太和殿正立面 | 摄影师 @谢禹涵

 

究竟是什么

让太和殿看起来平平无奇

却又如此无与伦比  


让我们一同享受

3500 立方米木头

演绎的视觉盛宴吧


太和殿木结构爆炸图 | 制图@张靖/可视化星球




? 顶级的屋顶


在中国传统文化中

建筑的屋顶

有着 明晰的 等级划分

上至帝王宫室、 下至平民屋舍

它们各自遵从着不同等级的礼制

以求达到封建礼制社会的

稳定与繁荣


因此

建筑屋顶的规格

便代表着房屋所有人的

社会地位与身份高低


中国古建筑屋顶形制 | 制图@张靖/可视化星球

 

太和殿

作为庞大帝国的宫殿

自然享有所有屋顶形制中

最顶级的规格

那就是

重檐庑殿顶


加上皇家专用的

顶级 金色琉璃瓦

使大殿看起来

金碧辉煌


太和殿屋顶示意 ,注:中国古建筑把瓦的等级划分为1-10样瓦,一样瓦只相传在明代使用过,但未发现确凿记载和现存实例,太和殿用的为二样琉璃瓦,因此太和殿的瓦为现存建筑中最顶级的 | 制图@张靖/可视化星球

 

面积达2380平米的太和殿

是如何支撑如此巨大的屋顶的

它需要具备 什么样的

支撑能力呢


首先

它需要一个结实的

屋顶梁架


太和殿屋顶梁架 | 制图@张靖/可视化星球

 

屋架主要由

纵横的 步梁 架梁

和竖立的 童柱 瓜柱

相互搭建而成


太和殿屋架图解 | 制图@张靖/可视化星球


屋架之上

架设 桁架 角梁

接着铺设

椽子 望板 灰背


太和殿屋面结构 | 制图@张靖/可视化星球


这些构件的铺设

一方面是将屋面的空隙封闭起来

防止雨水透过屋面渗漏

浸泡屋顶木结构


另一方面

则是将屋顶的承接面 一步步 变大

使其可以承载重量巨

80000多件琉璃瓦


太和殿屋顶图解 ,注:太和殿屋顶瓦件共计80319件,不包含屋脊饰件 | 制图@张靖/可视化星球

 

最后

将金色的琉璃屋脊

架设在大殿的13条脊线上

屋脊就好比屋顶的分水岭

它使雨水顺着屋脊两侧流下去

以防止屋面积水渗透


太和殿屋脊图解 | 制图@张靖/可视化星球


正脊的两侧

还有两块 巨大的 兽吻

太和殿的正吻

是现存皇家建筑中最大的一对

它由13块琉璃瓦件拼合而成

高度达3.4m

相当于两个成年人的身高


太和殿正吻示意 ,摄影师@永涛的视界 | 制图@张靖/可视化星球

 

垂脊和戗脊的末端

各有1个仙人和10个小兽

中国古建筑屋顶小兽多为奇数

且数量不可超过9个

而太和殿安放了10个

成为了中国古建筑中的孤例

它们象征着太和殿的

至高无上


太和殿垂脊小兽图解 | 摄影师 @谢禹涵


由于巨大的屋顶

和数量庞大的琉璃瓦件

使太和殿屋顶的重量非同寻常

支撑如此巨大重量的屋顶

需要什么样的下部结构呢


顶级的梁柱

即将登场

 

 


? 顶级的梁柱

 

屋架之下

是种类达40余种的

梁柱框架

它们像一个 结构机器

彼此咬合衔接

承托来自屋顶的

全部重量


太和殿梁柱结构示意 | 制图@张靖/可视化星球

 

太和殿的梁架

190根梁和136根枋

以及数量庞大的 垫板 组成


太和殿梁架结构图解 | 制图@张靖/可视化星球

 

梁架之下

是木结构的核心构件

柱子

太和殿共有72根 柱子

它们分内外三圈排列组合

分别为 檐柱 外金柱 内金柱


太和殿柱子排列布局 | 制图@张靖/可视化星球

 

最外围的32根檐柱

用来承接下檐的重量


而内围的40根金柱

则用来支撑大殿上层的

全部重量


太和殿柱子图解 | 制图@张靖/可视化星球

 

其中内围的金柱

直径达1米、高度达12.7米以上

单个金柱的重量达6000千克左右

相当于100个成年人的体重


太和殿金柱示意 ,注:以上数据按照楠木的密度值:610㎏/m3和太和殿金柱的体积约10m3进行计算所得,数值为估算,仅做示意 | 摄影师 @柳叶氘


这些来自

四川、江浙、两湖、两广

等地区 顶级 木料

至今仍安然无恙的

发挥着作用


太和殿明代大木料主要开采地 | 制图@张靖/可视化星球

 

在梁柱框架之上

还装有650攒

斗栱


太和殿斗栱示意 | 制图@张靖/可视化星球


太和殿斗栱种类 | 制图@张靖/可视化星球


太和殿斗栱 | 摄影师 @谢禹涵


太和殿防火山墙示意 | 制图@张靖/可视化星球


太和殿斜廊改防火墙示意 | 制图@张靖/可视化星球


太和殿龙椅位置 | 制图@张靖/可视化星球

太和殿龙椅宝座 | 摄影师 @柳叶氘


太和殿蟠龙藻井 | 摄影师 @柳叶氘


太和殿藻井和天花 | 摄影师 @柳叶氘

太和殿梁枋彩绘装饰 | 摄影师 @柳叶氘


▽《 万国来朝图 注:图中描绘了乾隆时期崇庆皇太后七十大寿时迎接外国使臣的觐见活动场景 | 图 片源自@Wikimedia Commons


太和殿改作国家议院的方案 | 绘图@A.J.施达克[瑞典]

太和殿改作国家议院想象图 | 制图@张靖/可视化星球



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