各種屋頂式樣中最有利于排水的,叫做“懸山頂”。所謂懸山,就是屋頂房檐伸出“山墻”外。懸山頂多用于百姓的建筑,不過在著名園林圓明園中,“碧桐書院”的屋頂也采用了這種設(shè)計(jì)。
除了在結(jié)構(gòu)上下功夫以外,屋頂?shù)慕ㄖ牧弦部紤]了排水的需要,這就是瓦的應(yīng)用。早期的瓦吸水性很強(qiáng),不利于雨水外排,也很容易造成滲漏;后來瓦的品質(zhì)得到提升,吸水率降至3%,與瓷器相當(dāng)。“改進(jìn)版”的瓦,輔以金屬、琉璃和錫等材料,使古代建筑的屋頂成為“排水能手”。
二、地面排水靠溝渠
那些從屋頂排出的水流,又將流向哪里呢?
以600年未受積水之苦的故宮為例,故宮的地面上有很多形狀像銅錢一樣的孔洞,被形象地稱為“錢眼”。這些“錢眼”,其實(shí)就是排水系統(tǒng)的進(jìn)水口,從屋頂排出的水流由此進(jìn)入排水溝渠。
最終,排水溝渠收集的積水會(huì)全部匯入流經(jīng)午門之內(nèi)、太和門前的“內(nèi)金水河”,它是紫禁城的內(nèi)河。故宮北門神武門地平標(biāo)高46.05米,南門午門地平標(biāo)高44.28米,地勢北高南低。故宮的排水系統(tǒng),利用中央高、四周低、北部高、南部低的地勢,迅速將雨水匯總,排入內(nèi)河,流出宮外。
溝渠排水是古代大型建筑(群)主要的排水方案,作為皇家園林的圓明園,也是溝渠遍布。
不過,圓明園作為園林,與故宮還有些不同。園林中,“水”是一個(gè)極其重要的元素,圓明園中湖泊水面眾多且廣闊,這就使雨水經(jīng)過溝渠的疏導(dǎo),可以更容易地排入水系,排水效率甚至能更勝一籌。
三、地下排水靠涵洞
如果建筑附近沒有水系,溝渠引導(dǎo)的積水又將流向哪里呢?
位于故宮西北方向的北海團(tuán)城已有800多年歷史,明代重修城墻時(shí),城墻上找不到一個(gè)出水口,地面上也沒有任何溝渠。但是不管下多大的雨,地面都不會(huì)積水,很快就滲透得一干二凈。那么團(tuán)城是怎么排水的呢?
這奧秘,就藏在團(tuán)城地面上鋪設(shè)的青磚之中。
團(tuán)城的青磚造型很有講究,除了供人行走的甬路以外,大部分地方鋪設(shè)的青磚,是上大下小的倒梯形,每塊青磚之間都形成了一個(gè)三角形的縫隙。
這樣的造型對(duì)排水的幫助是顯而易見的,這些青磚本身滲水透氣性就不錯(cuò),雨水透過青磚之間的接口,就進(jìn)入到地下三角形的縫隙當(dāng)中。磚縫越向下越開闊,雨水自然不容易停留在表層,而是滲入地下,通過地下水系統(tǒng)緩沖和滲排出去。
不僅如此,團(tuán)城的地下還另有一套排水系統(tǒng)。團(tuán)城的地面上雖然沒有溝渠,但是分布著一些井蓋,這是團(tuán)城排雨水的進(jìn)水口,井蓋的下面是一口口豎井。這些豎井不是互相孤立的,一條“C”字型的涵洞,將這些豎井串聯(lián)了起來。
這道涵洞高度不高,大概只能容人在其中爬行,涵洞的外圍也鋪設(shè)了青磚。這樣,雨水通過豎井進(jìn)入涵洞,利用青磚良好的滲水性能與地下水系統(tǒng)溝通,從而達(dá)到排水的目的。
古人以巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選用,在建筑排水方面取得了顯著成效,甚至能做到幾百年不受積水之害,讓人不由感嘆古人的智慧。