600多年經歷了200多次地震，故宮依舊無礙，古人的建築有多智慧

常言道，一物降一物，世間萬物都有天敵，而建築物的剋星就是我們熟知的地震。無論是日本福島核電站洩漏，還是造成了二十多萬人死亡的海地大海嘯

，這

背後的成因都是地震。但是在中國，有這麼一座建築經歷

200

多次地震災害屹立不倒，

能硬扛

10。1

級

大地震，

它

就是北京的故宮。

十級地震究竟是什麼概念？故宮為什麼可以無視地震的傷害？這個問題最初在英國電視臺第四頻道製作的紀錄片裡被提出來

，

在做故宮建築模型抗震測試前，英國攝製組曾經做過一些歐洲古代建築模型的抗震試驗，但是這些磚石結構模型的結局都是坍塌，最後他們打算試驗一下中國古建築能不能承受這次考驗。製作組請到了故宮博物院研究館員周

乾

博士，製作了一個標準故宮建築模型。

測試開始前，參與拍攝該節目的專家理查德和

周乾

打了個賭，理查德認為故宮建築模型肯定會被輕鬆震垮。起初施加三級到四級地震時，模型只是在試驗檯上輕微晃動，隨著地震烈度的不斷增加，模型晃動的幅度增大，兩側的磚石牆體紛紛垮塌，強度逐漸增加，模型的晃動幅度也越來越大。最終到

10。1

級地震強

度時，地震的強度已超過人類歷史記錄的最大值，

震

動製造機也已達到工作極限。

然而在如此劇烈的晃動下，故宮模型仍然保持穩定搖晃，並且在地震停止後基本能夠恢復到初始狀態，建築整體屹立不倒，只有立柱發生了輕微的位移。理查德稱，這次試驗過程中，古建築模型像揉太極球一樣，把地震施加的力一點點的化解，就像中國太極功夫中的以柔克剛。

那故宮模型表現出的超級抵抗力到底靠的是什麼？這其實歸功於古代工匠的

隔震

理念，也就是利用建築結構減小地震造成的傷害。中國是世界上最早將其應用到建築中的國家。故宮建築的設計、建造充分考慮了抗震的需

求，採用了多項隔震技術。

比如建築隔震，就是在建築的一些地方設定可以運動的裝置，地震發生的時候，這些裝置會在自己的區域內不斷運動，來耗散、吸收部分地震能量。從而減輕地震對建築的損害。在故宮古建築裡面，這些可以運動的裝置就是我國的第五大發明，

榫

卯結構。

故宮古建築的梁與柱採用

榫

卯連線，一端做成榫頭形式，插入事先設計

好大小

的

卯

口中，地震發生時，榫頭會與

卯

口不斷地脫離又連線。

形成

拔

榫

現象，即榫頭從

卯

口拔出，但是

它們

兩個沒有脫離控制，因

為榫頭始終搭在

卯

口的位置，整個建築的建構沒有發生變化，這就是故宮建築利用摩擦減震

的方法。

工匠們在築頂上

設立

斗拱，而斗拱主要由坐

、

拱、翹

、

伸等小構架由下至上層層疊加而成。地震發生時，這些細小構件之間相互擠壓錯動，可以輕輕鬆鬆耗散大量地震

的

能量，並且能讓建築晃動一次的時間變長，產生隔震的效果。而地震結束後，這些小構件基本能恢復到初始位置，整個建築完好無損。

此外，故宮屋子裡面的天花板

上吊著

許多沉重的宮燈

，它們

在地震發生時能像擺球一樣來回晃動，運動方向永遠和建築物晃動的方向相反，這樣一來就減少了建築的運動。此外，厚重的屋頂在外力作用下也會晃晃悠悠的往復搖擺，他們兩個強

強

聯手，起到了很好的隔

震效果。與此同時，周

乾

又發現了一個故宮抗震

“黑科技”

，那就是故宮的根柱。

它們

之所以在地震發生時會產生輕微位移，是因為根柱根本沒有插入地底下，而是直接擺在了

柱頂石

裡，就是柱子底下。那塊圓形石槽，在地震作用下，柱根在

柱頂石

裡往復運動產生的摩擦力也可以削弱地震的力量。如果柱子不是放在

柱頂

石上，而是插入地基中，反而會因為消解不了地震的能量而斷裂。

同時，立柱的角度也有著看不見的講究。我們肉眼看到的立柱，通常會以為它是垂直地面向上的，但其實是每根立柱有輕微的傾斜。總體來看呈現向內收攏的形式，和屋頂一起形成了一個穩固

的三角形，無疑也是又給建築上了一層保險，這也就是為什麼實驗中的故宮模型會發生位移的原因。當然了，大家還會發現，故宮的地面經歷了這麼多次地震，竟然也沒有發生大規模損壞，這又是什麼原因呢？難不成地下也埋藏著一套抗震系統。

直到工人們挖開了地磚，一切終於水落石出。原來工匠們發現在第一層地磚下面還有其他地磚，將第二層地磚取出後，震驚地發現地下竟還有地磚。就這樣，在眾目睽睽之下，工匠一共取出了十五層地磚，這些可全都是貨真價實的

京

磚，每一塊都由專門的磚窯生產，上面刻著製造的產地、年份，方便磚頭出現問題的時候追究責任。制

作工序極為複雜，而且歷時很久，它們的珍貴程度與金子差不多，所以也被稱為金磚。

一塊金磚從取土到製作完成，足足需要七百二十天時間，也就是差不多兩年。而整個故宮用了整整八千塊

京

磚。

足足撲

了十五層，抵抗地震的效果可想而知。而且在這層層金磚地下是一層沙土、一層碎石的地基，這簡直就是一塊吸收地震衝擊波的海綿。層層沙土會一點

一點

的削弱地震的威力，這又是一項抗震的古代

“黑科技”

。

除了紫禁城在中國還有年代更久遠的抗震

偶

建築，他們均體現了中國古代工匠的超前智慧。比如世界三大奇塔之一的

應縣

木塔，傳說中經歷地震不倒，面對戰火不

毀，遭遇雷擊

不

焚

，

它的構造體現了斗拱的精妙，是中國建築史上最具價值的標本。

而晉祠聖母殿是晉祠中現存最古老的建築，也是北宋木構建築的典型作品，宋代建築工匠們研究出來的

，斗拱

結構和形制的變化

，

在

它的身

上全都表現出來了。純木建造的萬榮飛雲樓

，

被譽為中華第一木樓，

整座建築大大小小的介面全部應用的是

榫

卯巢狀技術，他和應縣木塔一起被譽為南樓北塔，而這只是我國古代工匠智慧的小小縮影。

類似的抗震古建築，整個故宮有一千兩百座，成為了世界上現存規模最大、儲存最完整的古代木構建築群。我們用現代實驗總結出故宮抗震的原理，然而其中所蘊含的智慧，早已在歷史的無數次考驗中大獲全勝

。