跨越600多年,许多人都会对故宫里历经风霜雪雨却不腐烂的木材产生极大的兴趣。故宫当年建造时的木材产自哪里?什么样材质的木头才会被选进宫中?作为数百年前的木质结构建筑,为什么这些木头不会腐烂?本报近日采访了北京建筑大学建筑设计研究院有限公司高级建筑师熊炜,请他讲述故宫木头背后的故事。

熊炜:故宫古建筑木构件中木材种类较多,根据2004—2008年“故宫古建筑木构件树种配置模式研究”课题组对宫内近40座古建筑取样、鉴定,发现木材种类超过40种,其中云杉、硬木松、落叶松、润楠、软松木、桢楠用量较多。

不同树种对应着不同生长环境、不同生长速度,反映出木材的不同特性。如杉树多产自南方,树干笔直、木材纤维较长、自重轻、抗折性好等特点,常被用于制作桅杆、脚手架、古建筑檩构件等。落叶松主要产自北方,因其主干质地细密、树脂含量较高,有较好的抗弯、耐腐性能,常被用于制作梁、柱等构件。松树分布较广,种类繁多,建筑上多用红松,因其木材轻软、纹理直细、易加工等特点,常用于制作枋类构件、门窗装修、斗拱等。

楠木属于珍稀木材,其结构细致、质韧难朽、奇香不衰。楠树分布于长江流域及其以南地区,明代皇家建筑营造档案中多有从四川、贵州采办记录。楠木在明中早期建筑中较为常用,如午门、神武门、养心殿等柱、梁、枋,甚至大量应用于斗拱的制作。

太和殿如此高大粗壮的柱子和梁,选用的是什么种类的木材?是拼接而成还是直接用的原木?

熊炜:太和殿历史上多次重建,现存建筑为康熙三十四年(1695年)重建,因其特殊功能、等级,营建所需木料种类、规格要求较高,但至清代,大尺寸截面的楠木、落叶松已较难采办。为满足形制尺寸要求,太和殿梁、柱等较大构件采用了拼攒做法,即中间有芯、外包板条,再用铁箍紧固。构件如需露明,表面会以地仗、油饰包裹,宛若天然。

熊炜:故宫古建筑按时代大体可分为明清两个时期,明代中早期重要建筑斗拱多采用名贵的楠木制作。至清代,楠木资源不足,多采用松木制作。斗拱构件数量较多且体量小、细节多,需大量切割、雕刻。楠木、松木抗压性能较好,且均属软木,易加工。

熊炜:木材寿命主要取决于所处环境和防护措施。水害是木材的主要威胁,潮湿会提高木材含水率,为木腐菌乃至白蚁创造生存条件。为了保持干燥或降低含水率,在墙体柱根、柱腰设置“透风”。风吹、日晒、雨淋会使外露木构件表面发生开裂等破损,为此,会在柱枋、门窗表面做地仗(即在木质结构上覆盖一种衬底,以防腐防潮)、油饰,绘制彩画,不但保护木料,还能增加装饰效果。

熊炜:木材易燃,火灾是故宫古建筑损毁的最主要原因。古代没有特殊的防火材料,只能在控制火源、物理防护、应急处理上采取相应措施。如木构件(库房门等)包铁皮、设置防火墙(宫墙既防盗又防火)、水缸(冬季需要加温)。

熊炜:木构件的主要残损包括:糟朽、虫蛀、变形、劈裂、折断等,糟朽主要因水害形成,屋面漏雨、墙内潮湿等都会造成木腐菌生长。潮湿的环境同样也可能会诱发白蚁。变形一般由于集中受力形成,受力过大可能造成构件折断。劈裂分自然收缩开裂和受压开裂两种。

针对不同部位、不同残损及不同病害等情况采取不同维修措施。如对柱根糟朽可采用柱子墩接,而对局部糟朽尚能满足受力要求的构件采取局部修补,主要受力变形构件可采取辅助支撑加固等措施。在修复中需要注意以下问题:一是为了保持文物的真实性、完整性,应最大程度保留有价值的历史构件,在确保安全、有效截面能够满足受力要求的前提下,优先采取修补、加固措施,避免或减少更换量。二是在露明部位表面修补力求美观。三是修补、更换木材种类应与原构件保持一致,比如柱子墩接,如果墩接材料比原木料还软,则易发生沉降。

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是什么样的木材承托起故宫的恢宏气势?——访北京建筑大学建筑设计研究院有限公司高级师熊炜

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