当前位置:主页 > 综合资讯 >

朝向+选材+结构,紫禁城里的采光“黑科技”

发布时间:19-12-06 阅读:710

原标题:朝向+选材+布局,紫禁城里的采光“黑科技”

太阳毫光在金砖地面孕育发生的反射。图片滥觞于故宫博物院官网

紫禁城是明清帝王执政和生活的场所,其修建集我国古代优秀文化、艺术及科技于一体。从满意人们在修建内部的日常活动角度而言,修建内部采光是极其紧张的保障。古代没有当今社会高科技手段的照明系统,若何最大年夜程度地引进自然界的外部光源,则成为紫禁城建造者必要办理的紧张问题。

我国古代工匠具有富厚的聪明,他们采取了多个科学的采光措施,满意了修建内部的采光需求。

“坐北朝南”的结构有利于修建采光。当修建的门窗朝南开时,称为修建的结构为“坐北朝南”。我国古修建多为坐北朝南的结构,如先秦文献《诗经·小雅·斯干》纪录,“哙哙其正,哕哕其冥。正人攸宁”,意思便是指只见正殿(北房)宽敞豁亮,偏殿华丽堂皇,利于君王苏息。紫禁城古修建群中紧张的宫殿均为坐北朝南,在修建南侧通开门窗,北部则大年夜部门为墙体,这种结构要领有利于修建采光。太和殿南立面共有11个开间(开间即在长度偏向上的柱距),每个开间均设有隔扇门或窗。当隔扇门及窗开启时,殿外的毫光很轻易照射进来。其地舆学的主要缘故原由在于:我国位于北半球,在亚洲的东部,宁靖洋的西岸,北回归线穿过我国南部。我国绝大年夜部分领土在北温带,在这一广大年夜地区,太阳多从东偏南升起,从西边落下。太和殿门窗朝南,可使更多的太阳毫光斜射到殿内,以得到最多的采光量,且在夏季可避免太阳直晒,在冬季有利于避免西北寒风侵袭。

屋檐起翘有利于光源的引入。紫禁城古修建屋顶檐部向外挑出(一样平常为柱高的1/3阁下),并略带上翘的弧度,形成柔美的曲线,称为挑檐。这种曲线形屋面檐口上翘的做法,遮掩阳光少,有利于修建内部的采光。紫禁城古修建挑檐做法与今世修建挑檐有显着差别。今世修建一样平常没有大年夜的挑檐,太阳光透过窗玻璃直接进入室内,使室内豁亮,但在夏季过量毫光射入室内同时会带进大年夜量热量,导致空调能耗的上升,且由于窗口亮度较高,给室内的人们带来直接眩光和反射眩光的滋扰。

比拟而言,紫禁城古修建的大年夜挑檐阻挡了大年夜量直射光经过门窗直接直射入殿内,少部分直射光射入修建地面,经过地面漫反射到殿内其他地方。外部直射光颠末挑檐的过滤和遮挡变得柔和。不仅如斯,紫禁城古修建挑檐做法在夏天有利于避免阳光在中午光阴照入室内,而在冬天中午时分阳光则恰能照入修建最深处,以得到修建内部最佳的采光效果。

这是由于,我国地处北半球,太阳光从南向北照射。因地球的南北两极并非垂直,而是与太阳有必然的倾斜角度,地球在环抱太阳公转时,太阳毫光在南回归线与北回归线之间往返移动,四时阳光照射的高度角是不一样的。北京地区的太阳高度角夏季约为76度,冬季约为27度。屋檐往外挑出必然的尺寸,使得修建外部的阳光照射达到某种特定的效果:在夏天且早上温度较低时,其照射到修建内部,跟着室外温度升高,太阳照射室内范围徐徐减小,中午时分,阳光险些位于修建正上方,其只能照射到檐柱外貌。这样有利于避免室内毫光过于强烈,且有利于避免室内过热;而在冬天早上时,阳光尚未照入室内,跟着太阳角度升起,修建内部徐徐吸收光照,而到中午时分,阳光险些恰恰射入了室内最内侧墙位置。这样有利于室内得到最佳的亮度,且有利于避免室内过冷。

修建内部的材料可反射光源。修建材料对光照可孕育发生显着的影响,前人使用反射率较高的材料将毫光加倍有效的引入修建内部空间。如宋代范成大年夜著《桂海虞衡志》载有:“土着土偶以石灰圬壁,及未干时以滑石末拂拭之,光莹如玉”,意思是在修建室内的墙壁上抹上滑石后,墙壁会闪闪发光;清代李渔著《笠翁偶集·居室部》载有:“石灰垩壁,磨使极光,上着也;其次则用纸糊,纸糊可使屋柱窗楹共为一色”,意思是用白灰粉刷墙面,再用纸糊,经由过程反光感化可增添室内的毫光。紫禁城宫殿修建的采光离不开毫光在修建内部的反射,而这种反射感化主要经由过程墙体和地面材料进行。

紫禁城修建内部有光润如玉的金砖地面、朱红的立柱和浅黄色的墙壁,其外面均有光泽,反射率较高;而修建内部的青绿色的顶棚外面没有光泽,反射率低。前者经光斜向照射时,给人们以质感强烈的感到,增添了修建内部的亮度,且因为光影效果,构件外面会呈现明暗变更,显出轮廓;后者当阳光照射到其外面上时,则给人们以质感平淡的感到,外面会反射出较浅的漫射光。别的,毫光射入修建内部后,因为顶棚的反射率低于地面和墙面的反射率,以是投入修建内部的毫光偏向是由下向上的,因而修建内部的下方有着清晰的光影,便于帝后在此中的活动,而修建内部的上方给人以柔和之感。这些来自地面的自下而上的光与来自其外面的漫射光,使得紫禁城修建内部毫光亮度合适,达到视觉与感到的完美相融。

门窗是修建内部采光的紧张通道。紫禁城修建的早期,门窗都是用纸裱糊的。宫廷里所用窗户纸质量上乘、采光及防风御寒效果好,糊饰门窗必须应用最好的高丽纸,由于这种纸张是一种用绵茧或桑皮制造的白色绵纸,这种韧皮纸制作出来之后,还会放到油里进行浸泡,一来是增添纸张的透光度,二来是能够进一步增添纸张的韧性。从清代康熙朝开始,跟着社会的稳定,经济的成长,海关的开放,海上贸易获得成长,平板玻璃也随之输入我国,并开始应用于紫禁城修建门窗上。

养心殿成为紫禁城中第一个装上玻璃的宫殿。与高丽纸比拟,平板玻璃不论在历久性、透光率,照样美不雅上,都具有更好的效果。自此,紫禁城宫殿修建中开始应用玻璃作为窗户的透光材料。玻璃的利用,大年夜大年夜地改良了紫禁城内的采光前提,加倍有利于宫廷职员在修建内部的活动。

(作者系故宫博物院钻研馆员)



上一篇:2岁男孩捐献器官连救4人什么情况?事情具体怎么
下一篇:没有了