清造办处制作的水龙模型
故宫博物院现藏清宫内务府造办处制作的水龙模型,是当时成批制造水龙前的小样。水龙在构造上主要由水箱体、铜缸、活塞、阀门、铁杆、压梁、将军柱、出水管等构件组成。其中,水箱体相当于水龙的“外壳”,且底部有抬杠,便于搬运。铜缸为圆柱形,位于水箱体内,数量为四个,相互间有软管及阀门相连;两个铜缸用于存水,另两个铜缸内有活塞,用于吸水。活塞由圆形铜块与数层软皮挤压而成。活塞被固定在一根竖向铁杆端部,而铁杆的另一端则与压梁固定。压梁为一根长木梁,功能相当于人力挤压活塞的杠杆。将军柱位于水箱体中部位置,底部与水箱体固定,顶部与压梁铰接连接,相当于杠杆的支点。出水管位于将军柱旁边,为竖向铜管,管底有软管与吸水缸相连,管顶可再接自由转动的水平管,以利于朝各个方向喷水。
《远西奇器图说》评价水龙:“火力正胜,人不可近,但有此器,则五六人可代数百人之用,又不空费一滴之水,不拘多高、多远,皆可立到。”足以说明其优越性。
《远西奇器图说》中的水龙
故宫内外的石屋铁亭
防火效果最好的,莫过于石室金匮了。位于东城区南池子大街南口的皇史宬正是这一模式的遗存。皇史宬占地8460平方米,建筑面积3400平方米,是中国现存最完整的皇家档案库。殿内大厅无梁无柱,南北墙厚分别为6米,东西墙厚分别为3米。地面筑有1.42米高的石台,其上排列152个外包铜皮雕龙的樟木柜,存放着皇家的圣训、实录与玉牒。
故宫内也有几处石头房,采用石材代替木质构件部分,建筑的外观则与其它建筑无异。内廷后三宫即乾清宫、交泰殿、坤宁宫的两侧,有四间房为此做法。这四间房分别位于凤彩门、龙光门、增瑞门、永祥门四座门廊的南侧,每间房的北墙即为门廊的南墙,南北向长约1.6米,东西宽约7.7米。
漆皮掉落后露出石材(虚线框部分)
以凤彩门南侧的石头房为例,这间石头房可谓“实心房”,因为四面均为墙体,墙体内部填满碎砖。墙体之上的外部用石材雕刻出柱头、梁头、斗拱等木构件的形状,并饰以油漆彩画,使其外观与其它房间完全一样。墙体正上方用砖砌筑成拱高约1.5米的圆拱砖券(其它房间是木质梁架做法),砖券之上的屋顶做法又与其它房间相同,使得整座建筑的瓦顶呈现统一的外观样式。由于部分构件表面漆皮掉落,可以很清楚地看到暴露的石材。
凤彩门南侧石头房(虚线内为石材)
另外,故宫内还有一座未完工的防火建筑,名为灵沼轩。宣统元年(1909年),隆裕皇太后听从太监小德张的建议,要在延禧宫遗址盖一座“不怕火的建筑”,且还能满足皇宫休闲娱乐的需求,取名为“灵沼轩”。其设想构造为:地下一层、四周建有条石垒砌的水池,计划引金水河水环绕;地上两层,底层四面各开一门,四周环以围廊;殿中为4根盘龙铁柱,顶层面积缩减,设5座铁亭;四面出廊,四角与铁亭相连。如果真的建成,这宛然是一座水晶琉璃世界,帝后闲暇之时可徜徉其中,观鱼赏景。
然而由于清政府国力空虚,再加上辛亥革命爆发,灵沼轩开工3年后即停工,一直搁置至今。如今公众看到的灵沼轩,就是百年前未完工的状态。灵沼轩以石材做墙,钢框架作为核心受力体系,并引入水源来隔火,上述做法从防火角度考虑,是有积极作用的。不仅如此,灵沼轩采用了钢结构框架体系,是我国较早的钢结构建筑。