6月18日下午，上海市土木工程学会2021年“土木大讲堂”第三讲在中铁上海设计院集团有限公司会议厅举行，本讲由上海市土木工程学会主办，学会木竹结构专业委员会、铁道专业委员会承办。主讲嘉宾是来自北京的故宫博物院研究馆员、博士后导师周乾，主题报告《故宫古建筑的力与美》。学会副秘书长崔敉出席会议，同济大学建筑工程系建筑结构研究所副所长、木竹结构专委会副主任委员宋晓滨教授主持会议。

会议采取线下与线上直播的形式同步开讲，来自学会会员单位的120余名技术人员、管理人员现场参加，相关领域同行线上参与。

周乾

故宫博物院研究馆员、博士后导师

2012年12月毕业于北京工业大学，获土木工程博士学位。2015年、2017年分别由北京工业大学交通运输工程博士后流动站、北京交通大学土木工程博士后流动站出站。现就职于故宫博物院故宫学研究所，主要从事古建筑、馆藏文物科学保护研究。

此次大讲堂，周博士从土木工程和文化传统的多个角度介绍了故宫古建筑在防震、防火、排水等方面的实用性能及设计理念。

防震

周乾指出，中国是世界上最早将隔震理念应用到建筑中的国家，故宫建筑的设计建造中充分考虑了抗震的需求，采用了多项隔震技术。以英国雄狮电视台《紫禁城的秘密2017》片段为例，直观展示了在10.1级强震之下，中国古建筑“以柔克刚、四两拨千斤“，其中的隔震原理包括建筑的柱根并非插入地底下，而是平摆浮搁在柱顶石上。地震作用下，柱根在柱顶石上往复运动，产生摩擦滑移隔震效果。

故宫古建筑的梁与柱采用榫卯节点形式连接，梁端做成榫头形式，插入柱顶预留的卯口中。地震作用下，榫头与卯口之间反复开合转动，并产生小量拔榫。拔榫即榫头从卯口拔出，但不是脱榫，榫头始终搭在卯口位置。这种相对转动也是摩擦减震、隔震机理的体现。

箍头榫

斗拱

防火

火灾是木结构建筑的天敌，故宫在明清两朝，有记载的火灾便有四、五十余次。周乾在演讲中不仅展示了太和殿改建、内金水河与水缸的设置等古人用于故宫防火的实际工作，同时也介绍了藻井、文渊阁的黑瓦屋顶、延禧宫改建等古人基于五行相生相克的朴素认知而采取的出于防火的意愿的设计，并讲述了与之相关的趣闻轶事。

紫禁城古建筑的科学防火设施——井亭

石头房刻而成

太和殿两端的卡墙——我国较早的防火墙

排水

古人还为故宫设计了先进的排水系统，如屋顶上陡下缓的设计、路面中间高两侧低的设计、多处下水孔，排水系统与金水河联通的设计等。这些设计不仅能有效的防止积水，预防火灾，还能展现出诸如“千龙吐水”的水景奇观。

同时，周博士还介绍了故宫建材的运输方式，让人不禁感叹古人的智慧与故宫建成的不易。

古建筑屋顶高、坡度大均有利于排水

勾连搭建筑排水

专家演讲过程中，现场观众认真记录，并积极参与互动。在问答互动环节，现场观众就“相较于外国的古建筑修复工作，故宫古建筑如何安排修缮”、“数字化孪生应用于故宫古建筑的修缮”、“故宫古建筑遵循了什么样的建筑设计比例”等问题向周博士提问，周博士均一一做出了解答。

故宫拥有世界上最大、最完整的木结构古建筑群，这是我国古代劳动人民智慧的结晶，是世界宝贵的物质文化遗产和精神财富。挖掘故宫古建筑的力与美，有利于故宫古建筑的保护，亦有利于我国传统文化的传承。

通过本次古建筑主题讲座，大家对故宫古建筑的建造技术与美学设计有了更深刻的理解和认识。