周 乾

（故宮博物院 故宮學研究所，北京 100009）

位于北京市中心的故宮又名紫禁城，在歷史上曾經是明清帝王居住及生活場所。故宮擁有數量龐大的宮殿建筑群，且構造組成以木材為主。從古建筑保護角度而言，由于木材具有易燃特點，因而，防火為故宮古建筑保護的重要內容。有研究表明：紫禁城自建成至今的600余年里，遭受火災近60次。［1］在長期與火災斗爭過程中，紫禁城的歷代保護人員積累了豐富的方法，其中不乏科學的內容。從研究現(xiàn)狀而言，部分學者探討了故宮古建筑的傳統(tǒng)防火方法，［2-6］但對其中科學內容的歸納分析，相關研究則相對較少。本文基于現(xiàn)有成果，開展故宮古建筑傳統(tǒng)防火的科學方法研究，相關成果可為我國古建筑保護提供參考。

一、滅火水源

水是古人滅火的常用物質，而故宮古建筑滅火用水源主要來自于內金水河與銅（鐵）缸。

（一）內金水河

故宮內有一條蜿蜒流動的長河，被稱為內金水河，其名稱與天安門前的外金水河對應。內金水河之水源自北京西郊的玉泉山，從故宮西北角樓附近的水關進宮，沿著故宮西段城墻，由北向南流至西華門附近，而后轉折向東流，經武英門前，穿過斷虹橋，再向東橫跨太和門廣場（見圖1），爾后向北流動，再轉至東向，流經文淵閣前，繼而向南流動，從東華門附近的水關出宮，匯入東華門外筒子河。該處河水向南流入菖蒲河（全長約600米），再向東流向玉河，并由玉河向南流向前三門護城河（位于內城南面），最后匯入京城的東部通惠河。故宮內金水河的總長約為2.1千米，深度為4 米左右，河兩邊的側壁及河底均由條石鋪墁而成。不同區(qū)域的寬度并不相同，最寬處接近12米，而最窄處幾乎不超過2米。河水或露明，或在地下流動。蜿蜒流動的河水不僅增加了故宮的靈氣，而且可產生良好的建筑藝術效果。

圖1 太和門前的內金水河

內金水河的功能非常豐富，而其重要功能之一則是提供滅火的水源。［7-8］如前所述，故宮古建筑數量多，且多由易燃木材建造而成，無論是人為用火不慎還是雷電作用，均容易誘發(fā)火災。建筑一旦失火，則需要充足的水來滅火。盡管故宮內有數十口水井，但其分布較散，不能為故宮宮殿的救火提供充足的水。內金水河的布置在一定程度上可緩解該問題。內金水河在故宮內呈彎彎曲曲狀平面布置，其主要原因就是為了充分接近部分宮殿，以利于及時提供救火的水源。明人劉若愚在《酌中志》之 “大內規(guī)制紀略” 有類似記載： “是河也，非為魚泳在藻以資游賞，亦非故為曲折以耗物料，恐意外回祿之變，此河實可賴” 。［9］在這里， “回祿” 意即火災。不僅如此，書中還說明了宮中井水不足以用于救火，因而內金水河水具有必要性： “又如天啟年，一號殿噦鸞宮被災者二次，如只靠井中汲水，能救幾何耶？疏通此河脈，誠急務也” 。［10］書中還列舉：明天啟四年（1624）午門以南的六科廊火災、天啟六年（1626）武英殿以西的油漆房火災，均為用內金水河之水滅火。其中，六科廊滅火用水源于太和門前內金水河，油漆房滅火用水源于武英門前內金水河。［11］

內金水河水用于火災撲救的用途，還可見于清代史料。如據《光緒朝上諭檔》記載：光緒十四年（1888）十二月十五日的夜間，因為值班的護軍用火不慎，引燃貞度門?；饎蓓樦癸L，迅速蔓延到貞度門以西的太和門。［12］光緒帝師翁同龢撰有《翁同龢日記》，其中較為詳細地描述了救火過程：他于十六日清晨得知太和門失火，便連忙蹬車進宮。他看到貞度門的門罩已被燒毀，立柱正在燃起熊熊大火，立刻叫人隔離火道，但火班人員無人應答。而太和門廣場前的內金水河面，有火班人員正取水救火。但由于時值隆冬季節(jié)，河水早已結冰，且缺乏消防預案，因而火班人員鑿冰一尺深，才取到水，并利用水龍（一種機械的滅火設備）滅火。十二月十七日，火勢被阻斷在昭德門。而在此次火災中，貞度門、太和門、昭德門均被燒毀。盡管取水過程曲折，但是內金水河之水用于滅火的功能可見一斑。［13］

另乾隆四十一年（1776）建造的文淵閣，也考慮了利用金水河之水防火。文淵閣是乾隆帝用于貯藏《四庫全書》之場所，乾隆帝在對其進行選址時，將建筑位置確定在文華殿區(qū)域的北部。建筑門前十米即有內金水河穿過。此處的內金水河主要作用包括兩個方面：其一是提供了豐富的消防水源，一旦建筑失火，有利于及時取水撲火；其二是阻隔火勢蔓延，文淵閣南面為文華殿，一旦文華殿失火，由于有內金水河相隔，因而不易蔓延到文淵閣。［14］

（二）銅（鐵）缸

水缸是貯水設施。故宮中軸線及內廷區(qū)域的部分建筑，距離內金水河、水井等水源較遠時，建筑前則會安放水缸（見圖2）。水缸存貯滿水，為的是建筑遭受火患時，及時提供水，以利于撲滅火勢。清代史料中， “缸” 通常被稱為 “?！?，寓意可存儲很多水。據光緒朝《欽定大清會典三》卷九十五之 “內務府·掌關防處” 載： “紫禁城各處安設鍍金海共十八口，大銅海二十二口，大鐵海四口，中銅海一百五十二口，小銅海八口，小鐵海一百四口；共計三百有八口” 。這說明至光緒時期，宮里的缸種類較多，按口徑可分為大缸、中缸、小缸三種，按材質可分為銅鍍金缸、銅缸、鐵缸三種，共有三百零八口。重要的宮殿門前，安放鎏金銅缸，而鐵缸常見于前朝區(qū)域的廣場地面或后宮院落內。另根據故宮博物院院藏檔案（編號：19510340z）記載，1944 年，日軍拉走銅缸六十六口，用于熔鑄成槍炮。目前，故宮存缸二百余口。

圖2 太和殿前銅缸

故宮宮殿用金屬制作水缸，而不用其他材料，其主要原因與五行相生之 “金生水” 理論有關。如《春秋繁露》卷十 “五行對第三十八” 載 “木生火、火生土、土生金、金生水”［15］。而之所以 “金生水” ，其主要原因在于，古人認為金屬礦物多與水并存。如先秦古籍《山海經》之 “南山經第一” 載 “其首曰招瑤之山，臨于西海之上。多桂多金玉” （金屬礦石位于西海之濱）， “涿水出焉，而南流注于虖勺，其中多黃金” （涿水河中有很多金沙）。［16］又如先秦古籍《管子》之 “地數七十七” 載 “而葛盧之山發(fā)而出水，金從之……雍狐之山發(fā)而出水，金從之” （葛盧山、雍狐山之山洪過后，露出金屬礦石）。［17］另根據《總管內務府呈皇極殿添安置銅缸約需銅斤工料清單》（中國第一歷史檔案館，奏案05-0317-092）記載，宮中大銅缸的口徑可達五尺（約1.6米），燒造時需費銅五千余斤。如此大體積的銅缸，為消防用水提供了較為充足的保障。

為保證一年四季缸內有足夠存水，宮內采取了多種措施。如乾隆時期的《欽定宮中現(xiàn)行則例》（第一種）卷三 “安設” 載： “凡宮內等處所設銅缸、鐵缸，每逢小雪節(jié)，首領太監(jiān)等安設缸蓋、缸套，酌量天氣寒暄熏火化冰。至開年驚蟄節(jié)，撤收。其大銅缸一口，每日用黑炭四斤；小銅缸一口，每日用黑炭三斤；俱自十一月初一起，至次年二月初一止” 。［18］上述內容說明，每年冬季冰凍時期，會有太監(jiān)專門安設缸蓋、缸套，并在缸底生火，主要目的是防止缸中的水結冰，或者用于及時除去缸里的冰塊。

宮中水缸對滅火的作用，可由嘉慶二年（1797）乾清宮火災反映出來。據《史料旬刊》載：嘉慶二年十月二十一日酉刻（17 ～19點），太監(jiān)郝世通因用火不慎，將未完全熄滅的木炭倒在乾清宮東穿堂楠木格旁，引燃乾清宮。內廷后三宮之乾清宮、交泰殿被毀，而坤寧宮被保住了?；馂暮螅〉蹖κ毺O(jiān)進行了處罰，也獎賞了 “竭力汲水救護” 的有功人員。而內廷后三宮處于紫禁城中軸線北部區(qū)域，距離內金水河、井亭等水源位置較遠，因而救火人員使用的水源，最大可能是宮殿附近的缸中水。［19］

二、隔火設施

由于磚石材料不可燃，因而故宮的古建筑在營建或修繕時，采用了磚石砌筑的防火墻、磚石房，以隔離、阻斷火勢。

（一）防火墻

防火墻為故宮古建筑防火的重要科學手段。故宮里的歷代工匠基于長期的防火經驗，積累了利用防火墻隔火的方法。防火墻就是能阻斷火勢的墻體，故宮內的防火墻均為磚墻砌筑。其隔火的主要原理，即利用粘土材料的不可燃性，形成一道高大厚實的屏障，以阻擋火勢蔓延。故宮里面的防火墻形式較為豐富。分割建筑空間的隔斷墻、院落之間的院墻、硬山屋頂類建筑的山墻，以及封后檐墻等，均為防火墻做法。［20］

位于故宮中軸線核心位置的太和殿，其兩側的隔墻即為防火墻。太和殿的命運非常滄桑，自明永樂十八年（1420）初建以來，在歷史上至少遭受過五次火災，［21］而今天呈現(xiàn)在大眾面前的太和殿，則是清康熙三十六年（1697），第五次復建后的建筑形制。太和殿在第五次復建之前，建筑兩側為木質的斜廊。史料之一即《皇城宮殿衙署圖》顯示，太和殿兩側為斜廊，經劉敦楨先生考證，約為康熙十八年（1679）繪制。［22］另據《康熙起居注》記載：康熙十八年的十二月初三，太和殿因火災被焚毀。火災起因為位于紫禁城西北側的御膳房內6 名用火的太監(jiān)因操作不慎，誘發(fā)大火。火勢順著西北風向南竄，越過了乾清門廣場，依次穿過后右門、中右門，然后又因西風，火勢沿著太和殿西側的木質斜廊蔓延至太和殿，并燒毀太和殿及其東側的木質斜廊。兩年后，太和殿復建工程開工，木質斜廊被改成了當前的防火墻樣式。［23］顯而易見，這種防火墻的主要目的，是在太和殿周邊建筑失火的時候，阻隔火勢蔓延，達到保護太和殿的目的。

對于故宮內等級較低的長廊式廡房，為避免其中一間房失火而出現(xiàn) “火燒連營” 的場景，亦設有防火隔斷墻。以保和殿東西兩側的廡房為例：建筑總長約150 米，在縱向包含30 個開間（分為30 個部分），而每隔5 個開間則有一段厚達1.5 米的防火墻。各防火墻從地面到屋頂，將建筑劃分為不同的 “獨立” 區(qū)域，而任意區(qū)域失火時，不會殃及其他區(qū)域。為便于人員穿行于不同房間內，在建筑前檐設有廊子。而前述防火墻亦在廊內設置，但在適當位置留出券洞。券洞離門窗位置較遠，不易導致火勢蔓延。由上可知，防火隔斷墻的設置，有利于發(fā)揮隔火性能。

故宮內有很多獨立的院落，各院落在布局時，彼此之間有較高的圍墻分割，起到了防火墻的功能。另各院落圍墻之間的間距較寬，亦有利于阻止建筑物之間的火勢蔓延。這種 “院墻式” 防火墻的布置，主要原因與火災密切相關。據明人余繼登撰《典故紀聞》記載：嘉靖十年（1531）正月辛亥（二十六日）， “大內東偏” （今南三所一帶）的建筑失火，燒毀房屋14楹（ “1楹” 即兩根立柱之間的建筑空間）。嘉靖帝召見并訓誡大學士張璁： “宮中地隘而屋眾，且貫以通棟，所以每有火患” 。他認為大內東偏的火災主要原因，即為建筑之間過于密集，引發(fā)火勢蔓延。他要求擴大院落之間的間距，不同區(qū)域的建筑群以院墻相隔，且應學習南京各宮墻多用磚砌的做法，在紫禁城內建造宮墻或院墻時， “不用木” ，以滿足隔火的需要。［24-25］易知，嘉靖已經發(fā)現(xiàn)紫禁城內房屋的間距過密，且多座建筑連在一起，容易誘發(fā)連串著火。另院墻防火的優(yōu)勢在于：若某個院落的建筑失火時，由于院墻有可靠的阻隔高度及距離，因而火源不會竄入另一個院落，且院墻之間較寬的空間也有利于滅火人員和車輛通行。

故宮內常見的一種防火墻形式，即為封后檐墻（又名封護檐墻或風火檐墻）。這種墻體位于建筑的后檐，施工特點為：墻體從地面到瓦底，均為磚墻砌筑，不開設門窗，也不讓屋檐部位的檁、枋、椽子等木構件露明（見圖3）。封后檐墻用于建筑等級較低的硬山、懸山屋頂類建筑，且這種做法源于雍正時期。據鄂爾泰等人撰《國朝宮史》載：雍正五年（1727）十一月二十三日，雍正帝視察乾清宮兩側的廡房時注意到，這種廡房不僅長、房間數量多，而且多為護軍或太監(jiān)使用，一旦在房屋內用火不慎，火星會竄到房檐，并殃及鄰近建筑。［26］他下令： “宮中火燭最要小心” ， “可將圍房后檐改為風火檐” ，且對于宮中用火（做飯、取暖）的建筑，其后檐墻均改為風火檐墻，以減少或避免火災發(fā)生。［27］封后檐墻的做法，由雍正首提。這種防火墻的科學性主要在于：屋內發(fā)生火患時，火勢不會誘燃屋檐的木質構件，也不會竄入相鄰的建筑。封后檐墻做法在紫禁城內應用后，逐漸在全國盛行，并形成了清代建筑施工的一種工藝做法。

圖3 封后檐墻

故宮內硬山屋頂類建筑的山墻，亦具有防火功能。所謂硬山類屋頂，即建筑僅有前后兩坡，且在山面（建筑的兩側面）有墻體從地面一直砌筑到瓦底，將山面的屋架封砌在墻體以內。［28］盡管均屬于防火墻，硬山山墻與封后檐墻有著明顯的區(qū)別：前者用于硬山類建筑兩側，且出現(xiàn)于明代；［29］后者用于硬山、懸山類建筑的后檐，且出現(xiàn)于清代。硬山山墻的防火科學性在于：通過磚墻的阻隔，避免建筑外部的災火蔓延至建筑內部。需要說明的是，硬山山墻的做法與徽州馬頭墻有相似之處。馬頭墻亦屬于山墻做法，但是墻身高出屋頂，且露出屋頂以上的部分做成馬頭形狀。馬頭墻的防火功能，較早見于1977年出土的《石碑記》載： “視火墻一筑，足以御患于千百載者” 。［30］由此可知，防火山墻做法，在明代時期，就出現(xiàn)于宮中和民間。

（二）磚石房

相對木材而言，磚石一般不會燃燒。紫禁城里的工匠在長期與火災斗爭中，總結了用磚石代替木材的方法，建造了磚石房。磚石房的建筑特點為：核心材料為磚石，但表面被雕刻成木構件的形狀，且配以油漆彩畫，使得建筑的外觀與鄰近木結構建筑無異。故宮里的石頭房有兩種典型做法：一種是用于長廊式建筑，每隔一定距離，就有一間房被建造成磚石房，以利于隔火；另一種是整個宮殿整體均為磚石建造，形成 “石室” 。［31-32］

第一種形式可見于后三宮東西兩側的廡房。后三宮位于故宮內廷的中軸線區(qū)域，由乾清宮、交泰殿、坤寧宮組成。龍光門、鳳彩門、永祥門、增瑞門等4座門廊位于廡房區(qū)域，分別為乾清宮、坤寧宮與廡房的連接通道出口。這4座門廊的南邊第一間房（圖4中黑色標記部分），面寬約1.6米，進深約7.7米，外觀與其他建筑無異，但墻體之上的檁、墊板、枋、斗拱、椽子、望板等構件均由石材雕刻而成。顯而易見，這種做法，使得無論是后三宮還是兩側的廡房，何處著火，火勢都不能互竄。

圖4 石頭房所在位置平面

勘查顯示，上述磚石房的施工特點為：建筑四周均為墻體，不開設門窗；墻體內部用碎磚填充至梁底標高；墻體上方（即梁底至屋頂）的露明處，用石材雕刻成各種木構件的形狀，并做出油漆彩畫，使之與其他房間造型融合；墻體上方的內部，則由磚砌筑成券拱形式，形成磚拱頂，來取代普通建筑所用的木制梁架；磚拱頂的上方，則為灰泥及瓦面，且瓦面的露明做法與其他房間完全融于一體。易知，上述施工方式避免了各種木構件的使用，使得石頭房隔火作用能夠完全發(fā)揮出來。需要說明的是，這4處石頭房由于歷經時間長久，部分彩畫外皮脫落，露出了石材芯。

由于建筑屋頂的椽子、屋檐的斗拱等構件無 “卷殺” 做法（ “卷殺” ，即建筑構件外表的端部做成弧線形式），由此可推測上述石頭房的建造年代為清代。而根據史料記載，紫禁城后三宮區(qū)域在清代僅發(fā)生過一次嚴重火災，即清嘉慶二年的乾清宮、交泰殿火災。據故宮博物院編《史料旬刊》之 “嘉慶二年乾清宮失火案” 記載：時年農歷十月二十一日傍晚，掌火太監(jiān)郝士通因貪圖路近，把取暖用炭盆放在乾清宮東面穿堂的楠木格子旁，未燃盡的木炭不慎誘發(fā)火災。大火點燃乾清宮、交泰殿，并迅速穿過乾清宮兩側的木質斜廊向東西兩側配殿蔓延，且連交泰殿北部的坤寧宮屋檐也被熏黑了。［33］坤寧宮免受火災的主要原因，不僅在于救火人員對乾清宮火勢的及時撲救，還在于當時刮的是西北風，火勢很難由南向北逆行蔓延至坤寧宮。

分析認為，在第二年的后三宮復建工程中，乾隆太上皇下令在上述四座門廊的南側改建石頭房，以防止火勢蔓延，達到隔火目的。其主要依據有二：其一，乾隆感慨坤寧宮因 “幸賴西北風起” 并未嚴重受損，［34］因此隔火房更適合于設在南側。其二，在火災前，乾清宮有木質斜廊直接通向鳳彩門、龍光門，坤寧宮有木質斜廊直接通向增瑞門、永祥門，且這四座門廊均為木質結構；火災發(fā)生時，這四座門廊均被引燃，并使得火勢在北風作用下，向門廊南側的廡房蔓延。在乾清宮重建工程中，為避免類似問題再次發(fā)生，木制斜廊被拆除，四座門廊與其南邊的廡房之間，增建了石頭房。

第二種石頭房的典型代表，則為皇史宬正殿（見圖5）?；适穼k位于故宮外東南角，今北京市東城區(qū)南池子大街136 號，距離東華門約500 米，為紫禁城的重要組成部分?；适穼k為明清帝王珍藏檔案的場所。據《明經世文編》卷七十六記載：明弘治五年（1492）五月，大學士丘浚向嘉靖帝進呈，希望在文淵閣附近建造一座全磚石的建筑，來存放皇家檔案，如實錄、圣訓、玉牒（帝王的家譜）等。這個建議得到了嘉靖帝的批準。［35］嘉靖十三年（1534）七月，皇史宬建設開工，兩年后完工。［36-37］現(xiàn)存皇史宬由宬門、正殿、配殿、御碑亭等建筑組成，建筑外觀的風格與紫禁城渾然一體，互為輝映。

圖5 皇史宬正立面

皇史宬正殿的所有建筑材料均為防火材料。其中，建筑坐落于石質須彌座臺基上，建筑底部亦為石質須彌座基座，基座之上為磚砌筑的墻體，墻體頂部的匾額、柱頭、額枋、斗拱、椽子等構件均為石材雕刻而成，屋頂則為粘土質琉璃瓦。建筑南面設有磚石砌筑的券洞5 個，各個券洞均有厚重的實榻門。實榻門及門釘，均為石材雕刻而成。建筑東西外墻上，均開設高窗，窗戶的邊框及菱花紋芯，均由石材雕刻而成。磚墻四角設有石質角柱。由上可知，皇史宬正殿整體為磚石打造，具有良好的防火性能。

從建筑設計角度而言，皇史宬正殿的設計方法有利于防火。建筑底部的臺基高達1.5米，使得廣場地面有火源時，很難竄到上面。從建筑上部露出的柱頭來看，建筑外觀呈面寬9間、進深5間的高等級布局樣式。而實際上，建筑內部為一個大通間，不設梁柱，因而又被稱為 “無梁殿” 。這種內部設計方式，既增大了建筑內部使用空間，又避免了使用木質構件。為支撐屋頂灰泥、瓦件，殿內采用磚砌拱形頂的樣式，即通過磚塊之間的側向擠壓力來形成建筑的頂棚，并以此來代替木質屋架。殿內地面之上，有1.4 米高的須彌座式石臺，石臺上存放了150余個金匱。金匱內即為明清皇家檔案。由于石臺離殿內地面較高，因而，萬一地面有火源，很難竄上至金匱。而金匱為龍紋鎏金銅皮包樟木做法，銅的耐熱性較好，即使金匱外有火源，也很難殃及金匱內的檔案。另建筑東西側窗戶底部距離地面達3米，如此高的位置，外部火焰是很難竄入的。不僅如此，紫禁城內普通宮殿建筑的窗戶一般開設為南向以適應北京的風向特征，而此處的窗戶卻開設為東西向，因而，可以避免較大的風力進入，相應也減小了因風致火的隱患。上述磚石房的設計方法，使得皇史宬建成至今，從未遭受過火災，匱內檔案也未因火災而受損。

需要說明的是，故宮內還有一座沒有完工建筑，名為靈沼軒，其核心建筑材料為石材及鋼鐵（見圖6），而其選材的主要原因是為防火。［38-39］靈沼軒位于紫禁城東六宮，又名 “水晶宮” “水殿” ，是一座鋼與石質墻體混合承重的近代文物建筑。靈沼軒前身是始建于明代的延禧宮，在歷史上曾經是嬪妃生活場所。延禧宮的建筑材料、建筑風格與東六宮其他建筑相同，但在歷史上多次遭受火災，而在道光二十五年（1845）五月二十二日火災后，此處為一片廢墟。宣統(tǒng)元年（1909），清政府決定在延禧宮廢墟上建造水殿，其構造與布局設想為：建筑四周開挖水池，建筑坐落于水池中，而水池之水源于玉泉山；建筑共分為三層，每層九間，另各層四角均設鐵亭一座；以銅為建筑框架材料，玻璃為墻體、地面材料打造宮殿；進入殿內，俯身可賞魚，且猶如置身玻璃世界；隆裕太后取名為靈沼軒，俗稱 “水晶宮” 。［40］不料因為清政府國力衰弱，此工程開工至1911 年清政府被推翻后停工，且直至今天，仍處于停工狀態(tài)。而未完工的建筑，其選材方式與當初的設想并不相同，而是采用鋼鐵梁柱框架與石質墻體組合的構造方式。盡管如此，從防火角度而言，靈沼軒選用的石、鐵等材料，比木材具有更好的耐火性。［41］

圖6 靈沼軒正立面

三、滅火工具

故宮古建筑防火，不僅在于對建筑本身采取各種防火措施，還包括采用科學有效的滅火工具。在明清時期，紫禁城內不僅有傳統(tǒng)的滅火工具，如水桶、鉤子、云梯等，還有相對先進的滅火設備，可稱為滅火槍。滅火槍可包括唧筒、水龍兩種類型，均為通過機械作用出水。其中， “唧筒” 一詞見于宋代《武經總要》中，該書之 “制度十二” 載： “唧筒，用長竹，下開竅，以絮裹水桿，自竅唧水” ，［42］并配有示意圖。 “水龍” 即水銃，其構造做法見于《遠西奇器圖說》。［43］該書由鄧玉涵口授，明人王徵筆譯，為介紹西方力學的早期著作。書中以圖文并茂的方式，介紹了西方當時最為先進的滅火設備——水銃（水龍）。盡管滅火原理相同，但唧筒和水龍有著明顯的區(qū)別。［44-45］

唧筒在清宮檔案中又稱 “激筒” ，如《雍正元年各作成做活計清檔》載雍正諭旨： “（三月）二十二日，府內取來小激筒一件。舅舅隆科多傳：上曰照此小激筒樣做四個，養(yǎng)心殿用” 。［46］故宮藏清代內務府制作的唧筒，外觀為長竹節(jié)狀（見圖7），銅質。從構造上講，唧筒可由外套筒、內套筒、活塞（皮質）、連桿、噴頭、支架、閥門等組件組成。其中，內套筒從外套筒抽出后，唧筒總長度可達兩米；最上層內套筒的頂部，安裝有噴頭，為出水用；最下層外套筒的底部開有若干小孔，主要用途為汲水；閥門有兩個，一個開則另一個閉，用于產生汲水、噴水壓力。唧筒在使用時，往往配合以水桶。具體而言，唧筒支架立于桶中，便于救火人員汲水、噴水，桶中水由下層套筒底部孔中進入套筒內，并通過活塞運動噴出套筒，以澆滅失火建筑。唧筒汲水、噴水的基本原理為：套筒內活塞上行，筒內空氣體積增大，氣壓力小于外部氣壓，進水閥門開啟而出水閥門關閉，套筒汲水；活塞下行，筒內空氣體積減小，氣壓大于外部氣壓，進水閥門關閉而出水閥門開啟，套筒噴水。唧筒為單人操作，射程可達二十余米，可滿足普通宮殿建筑的滅火需求。

圖7 故宮博物院藏唧筒

水龍又名 “激桶” ，且在清中期起，逐漸取代了唧筒。如清乾隆七年（1742）的《國朝宮史》卷八載， “乾清宮等處安設激桶六十五架，慈寧宮等處安設激桶十架，寧壽宮等處安設激桶十架” 。［47］故宮藏一座水龍模型（見圖8），為內務府造辦處制作，在構造上的主要組件包括：水箱（側立面有 “水龍” 字樣，底部有抬杠）、銅缸（位于水箱內，與水箱通過軟管、閥門相連）、壓梁、活塞、鐵桿（2 根，上下向布置，分別與壓梁、活塞相連）、閥門、將軍柱、噴頭等部件。其中，銅缸共有四個，每個均為圓柱體形，各銅缸間用軟管、閥門相連接，兩個用于補水，另兩個用于噴水；活塞位于銅缸內，由銅片與軟皮制作而成；將軍柱用于連接壓梁中部和水箱，猶如壓梁的支點；水箱底部有四根抬杠，便于救火人員搬運。救火人員使用水龍滅火時，通過上下向對壓梁兩端施加力，產生類似于等臂杠桿狀運動的效果，使得鐵桿帶動活塞做上下向運動，帶動銅缸內氣壓或大或小變化，并帶動進水閥、出水閥開閉，進而產生汲水和噴水效果。另噴頭可外接水管，使得水朝任意方向噴出，以利于準確撲滅火災。

圖8 水龍模型

唧筒與水龍具有相同的出水原理：通過人力操作，帶動活塞產生機械運動，并產生汲水和噴水效果。然而，唧筒僅能單人操作，出水力較小，噴水射程有限，且方向單一；水龍可多人操作，出水力大，噴水射程較大，且可以靈活地向多個方向噴水。唧筒純粹通過手動外力來汲水、噴水，水龍則通過杠桿產生力矩（力×力臂），相應產生的作用力遠大于前者。這是因為鐵桿力臂遠小于救火人員的力臂，在彎矩平衡的條件下，鐵桿產生的拉（壓）力遠大于消防人員作用力。由上可知，水龍具有更高的滅火效率，機械化功能更強，操作也更方便。相應地，《遠西奇器圖說》高度評價了水龍的優(yōu)點： “火力正勝，人不可近” ， “不拘多高、多遠，皆可立到” ，［48］認為只要有了水龍，五六人產生的滅火功效，勝似上百人提桶澆水滅火。

需要說明的是，上述滅火槍不僅僅具有科學性，還是古代中國對外交流的重要物證。如《遠西奇器圖說》里的水龍（水銃），即反映了明代東西方的機械科學交流；而據《朝鮮李朝實錄中的中國史料》記載：清雍正元年（1723），朝鮮使臣許遠回國后，請奏景宗李昀，說在京師里看到了先進的水銃（水龍），希望在本國進行仿造。此建議獲得了李昀的同意。［49］上述史料作為較早的文獻記載，豐富了我國古代機械消防工具的歷史文化內容。

四、救火隊

科學的滅火離不開專業(yè)的救火組織。有研究認為，世界上最早的消防隊出現(xiàn)在我國宋朝。［50］北宋時期，由于京城繁榮，商鋪眾多且密集，容易誘發(fā)火災。為便于管理，宋仁宗趙禎即位后，采取了較為嚴格的防火措施，其中就包括消防隊的前身——軍巡鋪。據宋人孟元老所撰《東京夢華錄》載： “每坊巷三百步許，有軍巡鋪屋一所，鋪兵五人” ，即在當時的京城（汴京，今河南開封），每隔百米，設有軍巡鋪一座，有5 名救火官兵日夜巡邏； “又于高處磚砌望火樓，樓上有人卓望，下有官屋數間，屯駐軍兵官余人” ，即凡是在地勢較高位置都建造有望火樓，有站崗士兵瞭望，而望火樓下有救火官兵上百人，隨時準備出發(fā)滅火；滅火工具種類豐富，有 “大小桶、灑子、麻搭、斧鋸、梯子、火叉、大索、鐵貓兒之類” ；滅火由上述人員進行，不勞百姓。［51］明代紫禁城內滅火事項為禁衛(wèi)軍執(zhí)行，且沒有專職消防機構。如明永樂十三年（1415）正月十三日午門火災，就是由禁衛(wèi)軍滅火。［52］清順治起，紫禁城內開始成立專職的救火隊伍，可稱為 “皇家救火隊” 。在清朝各個朝代， “皇家救火隊” 的隊員及救火管理措施逐漸完善，為科學滅火發(fā)揮了重要作用。［53］

順治、康熙時期的 “皇家救火隊” 主要為 “八旗火班” 。據《欽定八旗通志》載：順治初年，八旗火班設立。［54］乾隆朝《欽定大清會典則例一》卷一百八，詳細地說明了八旗火班設立之初的人員設定：設火班八處，每處均有滿、漢、蒙三旗官兵值守，人數約90人；一旦某處失火，一半官兵去救火，另一半則原地待命。然而，由于初期管理經驗不足，八旗火班作用發(fā)揮不明顯。如康熙十八年（1679）十二月初三寅時（凌晨3 ～4 點），太和殿失火，起因即御膳房內太監(jiān)用火不慎，火勢由御膳房延燒后右門、中右門，自太和殿西斜廊竄至太和殿。［55］同年十二月二十一日，康熙皇帝下令，處死引發(fā)火災的六名太監(jiān)，并下令加強對防火的管理。［56］

雍正年間，雍正帝加強了對 “皇家救火隊” 的管理。據嘉慶朝《欽定大清會典事例二》卷八百六十三載：雍正元年規(guī)定， “八旗火班” 各旗救火官兵人數為70人，各班大臣、參領等官員要加強巡查；雍正五年（1727）規(guī)定，給八旗火班之漢軍旗添設馬匹，以利于巡查；雍正六年（1728）規(guī)定，夜間有緊急集合事項時，調動火班的兵丁需要 “呈遞名牌” ；雍正十年（1732）規(guī)定，設立 “火班” 八處，每處派參領1人，官員5人，領催5名，馬甲45名；同年規(guī)定，設立激桶八處，每處派參領1人，官員3人，領催3名，馬甲27名。［57］另據《八旗通志》載：雍正五年（1727）還設立了 “防范火班” ，遇有緊急（火災）情況時，值班之護軍統(tǒng)領、司鑰長等，于左翼門等二十三處護軍，每處調2人，共46名協(xié)同內府值班官兵前往事發(fā)地點。［58］

乾隆時期， “皇家救火隊” 的管理得到了進一步加強，并且有了 “隊部” 。據《八旗通志》載：乾隆六年（1741）再次規(guī)定，八旗火班八處，每處滿、蒙、漢各旗官兵輪流值守，設都統(tǒng)或副都統(tǒng)1人，參領2 人，參領以下官員 8 人，領催 8 人，騎兵 72 人；發(fā)生火災時，由一半官兵救火，另一半官兵值守。［59］另據光緒朝《欽定大清會典事例三》載：乾隆四十八年（1783）規(guī)定， “紫禁城內火班，原設步軍校二人，步軍四十名，護軍八名，內務府馬甲服役人四十名，鑾儀衛(wèi)校尉十名” ，在此基礎上， “增設協(xié)尉一人，步軍六十名，鑾儀衛(wèi)官一人，校尉二十名” ，且火班的 “隊部” 設在造辦處外的圍房［60］（今故宮博物院工程管理處北長房，見圖9）。

圖9 火班 “隊部”

嘉慶時期， “皇家救火隊” 有了管理章程。如據《清實錄》卷二九一載：嘉慶十九年（1814）設立了火班章程。該章程規(guī)定，宮內、圓明園需要火班官兵前來救火時，各官兵可直接攜帶激桶到現(xiàn)場撲救，無需等待主管激桶的官員到現(xiàn)場確認；當需要開啟宮門放行火班官兵時，由當日值班的乾清門侍衛(wèi)中，指派2人開門引入，且無需等待主管激桶的官員到場；乾清門其他侍衛(wèi)原地待命；如皇帝親自去現(xiàn)場查看火情，乾清門侍衛(wèi)須佩帶弓刀，敬謹隨扈。［61］又據《欽定總管內務府現(xiàn)行則例》記載：嘉慶二十四年（1819），火班章程進一步被完善，明確了火班官兵進門制度、各處激桶的存放管理方法等內容；另增加了100名身體強健的披甲人（駐防士兵，等級低于八旗士兵）， “于操演技藝后演習激桶” ，以提升救火能力。［62］

光緒時期， “消防” 一詞被正式使用。 “消防” 為日本語，在江戶時代已開始使用。［63］我國較早使用 “消防” 一詞，可見《北京市志稿》載： “光緒二十九年（1903）七月，始于警務學堂附設消防科，拔選長警，專事訓練” 。［64］據《清史稿》卷一百十九載：警政司下設消防隊，習藝所員外郎1人任消防隊總理；另消防隊還包括五品警官3名，六品、七品警官各6 人，八品、九品警官各 8 人。［65］光緒三十二年（1906），消防隊改為消防公所，由京師警察廳管轄。［66］京師警察廳派消防隊駐扎于紫禁城內，負責其消防安全，直至1924年故宮博物院成立。［67］

有研究表明：紫禁城在清代遭受的火災次數遠少于明代。［68］由于明代并沒有專職的救火隊，因而，清代成立的救火隊起到不可忽視的作用。

五、結語

故宮古建筑傳統(tǒng)防火的科學方法主要包括：內金水河彎曲設計，以充分接近部分宮殿建筑，使之及時獲取消防水源；距離內金水河較遠的宮殿區(qū)域多設有銅（鐵）缸，可存儲較充足的消防用水，以利于及時撲滅火災；隔斷墻、院墻、封后檐墻、硬山山墻等不同形式的防火墻，以磚為主要建筑材料，均具有良好的隔火性能；部分建筑以石頭代替木材作為核心材料，建筑整體可產生良好的防火效果；唧筒和水龍借助機械作用滅火，是清代紫禁城里先進的滅火設備；清代紫禁城成立的救火隊，通過不斷完善，提升了火災撲救能力。