扛得住10级地震?传承7000年的黑科技,为啥今天的科技很难复制?

英国人为什么执着探究故宫的“不怕震”?扛得住10级地震,传承7000年的黑科技,故宫到底隐藏着什么黑科技?为何今天的科技无法复制?

自明代兴建的故宫至今已经600多年了,前前后后历经了200多次地震。

例如1976年的唐山大地震7.8级,故宫距离震中只有150公里,可即便如此,天安门城楼也只出现摇晃现象,而后依然扛了下来。

这事儿被英国人知道了,他们都认为中国人不懂建筑理论,故宫怎么可能扛得住地震?

于是,英国第四电视台为探究不怕震故宫的秘密,拍摄了《紫禁城的秘密》的纪录片。

他们还邀请了中国专家做顾问一起模拟故宫地震。栏目组按照1:5比例做了和故宫一模一样的模型,先发起4.5级地震,认为一定会对建筑物有所破坏。

但实验中,故宫模型在发生了摇晃30秒后,依然无动于衷。

此时的英国人有点惊讶,于是把模拟震级持续调到了6级, 每一次震级的提升,故宫模型都是摇摇晃晃30秒之后就恢复了原状。

英国专家不信邪,又把震级增强至7.5级,此时模型搭建的砖墙开始塌了,但故宫模型却依然没有什么动静。

本来等着打脸中国人的英国专家开始有点急了,直接把震级不断飙升到9.5级别。

只是不曾想到,故宫模型仍然没有坍塌,只是摇晃了几下,好像在和现场的实验人员开玩笑。最后英国专家把震级调至10级,等着看故宫模型的粉碎,但他们又失望了。

故宫模型在历经10级震级后,除了只是在原来位置上移动了几厘米外,还是坚挺立在了那里。这让英国专家们震惊了。

故宫没有一颗螺丝钉,为什么能扛住10级地震?这其中有什么奥妙?

我国古代建筑体现了一个简单的道理:过刚易折。

现代建筑物都是用一根柱子打好地基后修建承重墙最后搭房顶,这样的建筑物有个缺点就是“过刚易折”。

在地震发生时,柱子受到冲击后上方的楼层开始摇晃,直挺挺的柱子一倒下,建筑物就都全轰然倒塌。而我国古人深知“四两拨千斤”的道理,采取了立柱方式。

故宫太和殿立柱下面是柱础,也叫磉盘,再往下还有磉墩。这样的设计,在于立柱可以在桑墩范围内移动,减少了立柱被折断几率。

有人认为故宫是没有地基的,所以外国人都觉得中国不懂建筑。

在《营造法式》这本古代建筑书中,我国故宫是有地基的,且非常注重地基建设。

地基的打造先是铺一层立状圆木,再来一层横躺圆木,最后上一层石板,接着才是磉墩和周围的粘土碎砖,非常精细讲究。

除了地基,故宫抗震主要还是可以帮助卸力的榫卯结构的屋顶。榫卯是一阴一阳的理念体现,拼接方式不需要用螺丝钉,它也不会生锈,存在上百年都不会散架。

榫卯结构用法已经有7000年历史,一个小窗户最少需要500个榫卯,可想而知故宫这工程量有多大。

但效果是卓越的,地震超强的破坏力会被榫卯结构一步步削弱到消失。

最后,我国古代建筑物中还会使用斗拱结构,能把立柱和屋顶的抗震效用融合在一起,达到既能承重又能抗震的目的。

古代建筑榫卯结构那么厉害,为什么不发展起来?

现代技术发达的今天,榫卯结构技术几乎消亡了。因为现代社会就是一个机器社会,讲究效率和工业化流程。

如果建造一个房子需要成千上万甚至上亿个榫卯物件,没有哪个国家有闲情逸致的心态去打磨。即便有这个想法,但全球发展的速度也不允许我们走得那么慢。

如今钢筋水泥混凝土等建筑材料,虽然无法保证像古代建筑那样过于讲究,但起码保证了效率还符合流水线一样的发展方式。

跟着潮流走,不一定是完全正确的,但不走一定没有出路。

其次,我国懂榫卯结构拼接技术的专家已消失。一是目前没有厂家能生产出那么多榫卯物件,即便可以,但是榫卯件的实际拼接技术传承人几乎找不到了。

有榫卯不会拼接,相当于有米没有巧妇,那又有什么用。

榫卯的存在如今成为了一个研究对象,而不是实际技术的应用。最后,故宫建筑物材料和结构与如今高楼大厦的完全不一样。

古代建筑物都是低楼层的深宅大院,如今现代建筑物都是高楼大厦,承重楼体的难度,连斗拱结构也无法承受。

另外,古代建筑物所需要的木质材料,现在再也找不到了。而且现在也没有古代建筑物等市场需求,故宫也只能作为文物建筑物而存在。

所以,古代建筑技术在现代早就没有了用武之处。

2010年我国上海世博会的中国馆利用了古代斗拱结构进行修建,希望在未来,我国建筑师们能巧妙利用现代技术,把古代建筑的精华体现出来。本期完,下期见。