10级地震中，故宫模型岿然不倒！英国纪录片揭秘故宫建筑之神奇！

说起故宫，这座世界上最为独特的博物馆，不光中国人感到自豪，外国人聊起来也是赞叹不已。

近期，英国第4电视台推出了一系列关于中国的纪录片，其中有一集是《紫禁城的秘密》（Secrets of China's Forbidden City），为外国观众仔细讲述了这庞大工程在建筑过程中鲜为人知的秘密。

其中一段揭秘了故宫为何能在几个世纪的风雨飘摇中依然屹立不倒。

In its 600 years, the Forbidden City has withstood over 200 devastating quakes, including the deadliest earthquake in 1976, which centered around 150 kilometers east of the capital. Tangshan city was obliterated in that earthquake. 

建成600年来，故宫经历了200多场破坏性的地震，包括1976年那场最骇人的地震，震中就在北京以东大约150公里处。在那场地震中，唐山被夷为平地。

为了解开故宫建筑的秘密，专业木匠们按照1:5的比例，以中国古建筑榫卯和斗拱的建筑结构，复制出了一栋缩小的紫禁城建筑模型并对它进行了地震模拟测试。

最开始为4.5级（magnitude 4.5），斗拱结构开始受到拉扯，整个模型轻微地晃动。

接着，7.5级，左右两面墙已经轰然倒塌。

实验强度进入9.5级以及更高程度，这是有记载以来最高的地震强度，相当于200万吨TNT炸药的当量。

10.1级！摇晃得越来越剧烈。

然而，尽管模型晃动了很久，但仍然稳稳当当地站在原地，只是发生了轻微的位移。

而这其中的关键，在于一个叫做“斗拱”的结构。

A Dougong is a complex bracket that supports the huge roof. At first glance, it looks like an elaborate decorative feature. But the unique design is the structural key to every Forbidden City building. 

斗拱是一个结构复杂的支架，用于支撑巨大的屋顶。斗拱乍一看像一个精致的装饰物，但其独特的设计构成了故宫建筑群结构的关键。

片中的外国专家费了好大劲才把一个复杂的斗拱模型组装起来。

斗拱由拱形和方斗形木块层层交错叠加而构成，一颗钉子也没用，这一点让外国专家赞不绝口：

Amazingly there are no nails or glue, nothing holding it together, other than sheer ingenuity. 

令人惊讶的是，斗拱既没有钉子，也不用粘合剂，只靠着这种精巧的设计，牢固地组装在一起。

组装好以后，压一压，可以发现它能承受很大重力。

"So you can see it's a little bit flexible. It's very strong. Pressing down it can take a tremendous amount of weight. It ties together with other parts of the building and is a beautiful creative feature of Chinese architecture."

你可以发现它比较灵活，但也很坚固，压一压，它能承受巨大的重量。它能和建筑的其他部分结合在一起，是中国建筑中一件精美绝伦的设计。

这种结构使得木块牢固地结合起来，同时每层又有一定的松动。大大提升了建筑物的抗震性能。

The Dougong acts like a shock absorber in a car and there's both friction and rotation that absorbs the energy from the earthquake.

斗拱的功能相当于汽车里的减震器，零件的摩擦和转动抵消了地震产生的冲击力。

故宫建筑的另外一个特点是，柱子没有深深固定在地基里，有一定的摇晃空间，这就避免了其直接从中折断，造成整栋房屋的倒塌。

插在地基的柱子在地震中会折断

By being left free to move, they ride out the earthquake.

有移动的空间，使其能安然扛过地震。

整个测试过程中，柱子只发生了一些位移。

红色标记是柱子原先所在的位置

片中总结说，故宫抗震的秘密可以用一个词来概括：flexibility（柔韧、灵活）。

正是这种“柔中带刚”的特点，造就了故宫建成600年仍屹立不倒的奇迹。

来看完整测试视频↓↓

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=l0529e1as3u&width=500&height=375&auto=0

外国专家感慨：

This is a fabulous proof of the genius of Chinese traditional architecture.

这是一个极好的例子，证明了中国传统建筑的天才之处。

外国小伙伴们也被故宫建筑震撼到了！

哇！我们的先人真是伟大的工程师。

宫殿顶部的支撑结构真有意思，我从来没见过类似的。我猜这种结构可以分散压力增加灵活性。

我曾去过故宫三次，每次都让我有新的发现，谢谢上传的视频。

古代人可以建成抗震建筑，说不定将来我们可以建成防火建筑。

中国网友也纷纷点赞：真心佩服中国古建筑文化的博大精深！

除了故宫抗震的原因以外，该片还揭秘了很多故宫建造过程中的故事。我们也一起来看看。

材料的运输

片子一开头就介绍道：

It's China's most stunning palace, the forbidden city, the greatest wonder of medieval world and the biggest wooden structure on earth.

故宫，中国最震撼人心的宫殿，它是中世纪最伟大的奇迹，也是地球上最大的木制建筑群。

每当我们面对故宫那些气势磅礴的建筑时，都会想到一个问题：这样大规模的建筑，所需材料都是如何运到北京的？

明代永乐年间，明成祖朱棣决定将原在南京的都城迁往北京。然而修建宫殿需要大量材料，北京周围已经难以解决，于是，各种材料纷纷从各地运往北京。

To supply this vast building site, huge quantities of specialized materials were imported from across the whole empire: over a hundred thousand Nanmu logs from 1800 kilometers to the southwest, golden floor tiles from a thousand kilometers south, 80 million bricks each weighing 24 kilograms, gold leaf from Nanjing.

为了供应这个巨大的建筑工地，大量的特殊材料从全国各地运往这里：10万多根楠木来自1800公里外的西南，铺地板的“金砖”来自1000多公里外的南方；8000万块石板，每块都重达24公斤；金箔则来自南京。

其中，大量的木材来自四川的大山深处。古人是如何将它们运到北京的呢？

原来，木材在四川砍伐后，会沿金沙江、长江，再通过京杭大运河北上进京，抵达后，再上岸搬运至加工厂。

一时间，京杭大运河上常常上演“漂大木，蔽塞水面”的壮观场面。

The Grand Canal allowed engineers to float the Nanmu logs north to Beijing, along with a fleet of 20,000 barges manned by the army to carry 420 million litres of grain to feed the Beijing building site every year.

工程师们利用京杭大运河将大批楠木漂向北方，同时还有军队护送的2万多艘船只，也沿着大运河，每年载着4.2亿升的粮食供应给故宫建筑工地的民工们。

除了珍贵的楠木，运输修建宫殿所需石料的难度同样也难以想象。

The Forbidden City is not only made from wood. Many of the key halls and palaces sit on layers of marble terracing, huge blocks quarried over 60 kilometers outside Beijing.

紫禁城不全是由木材建造的。那些重要宫殿都坐落于层层大理石台阶之上。这些巨大石块都采自京城外60公里的郊区。

在故宫中轴线的御道，几乎都是大块汉白玉铺就而成。而太和殿前的汉白玉台阶，原石材料足有300吨重。

这样的超大块石料如何运到紫禁城呢？

Every winter Beijing freezes over and Ming Court records describe the creation of great ice roads.

每到隆冬，北京滴水成冰，明朝史料记载了一种冰道的发明。

据史料记载，当时数万名民工，在运送石料的道路两旁，修路填坑。每隔一里左右掘一口井，在隆冬严寒滴水成冰的日子，从井里汲水泼成冰道。

当时的民工就是利用冰道把石块运到京城的。

片中进行了模拟实验：在一辆木雪橇上装上了1吨左右的石材，并试图拉动雪橇。结果整个冰球队的人来拉都拉不动。

然而，当他们按照史料中所说，在雪橇底洒上水，雪橇的阻力立刻减小许多，变得更容易推动了。

The water acts as a lubricant making the sled easier to start moving over the ice.

水起到了润滑作用，使得雪橇在冰上滑动起来更加容易。

聪明的建造者们，在600年前就采用这种“旱船拖运”的办法，在巨石下面垫上粗大的圆木，由民工赶着骡群拽拉“旱船”在冰上移动，完成了大块汉白玉石料的运输。

故宫于明成祖永乐四年（1406年）开始修建，到永乐十八年（1420年）竣工，历时14年。

In all, it took over a million laborers to build the Forbidden City, and over a hundred thousand skilled craftsmen and carpenters from across the empire to build the wooden structure unsurpassed in scale, even to this day.

据统计，整个故宫的修建役使了百万夫役和全国各地十万能工巧匠，他们用智慧建造出了这座至今无法超越的庞大木质建筑群。

故宫的修复

对故宫而言，另一个潜在的威胁是大火。

For nearly 600 years, Beijing's vast Forbidden City has suffered from a recurring threat — fire.

在近600年历史中，北京规模宏大的故宫曾遭受一种反复的劫难——火灾。

可能是不小心失火，也可能是由雷电造成的自然火灾，但每一次的大火，都是给它带来巨大的威胁。

The grand wooden Hall of Supreme Harmony has burned down numerous times. 

宏伟的木质建筑太和殿曾多次被焚毁。

每一次的毁灭，都伴随着另一次的重生和不断的修复。

Rebuilding and restoring the Forbidden City remains an ongoing task. Today, work is being carried out on the gates, courtyards, walls and ceilings.

故宫的重建和修复仍在进行中。如今，大门、庭院、墙壁和天花板都在修复着。

其中，对天花的修复格外引人关注。

The Forbidden City has thousands of these gold leaf tiles but the gold has faded or eroded.

故宫有上千块的金箔天花，但金子或褪色，或受到了侵蚀。

要想让这些天花恢复往昔金碧辉煌的色彩，可不是件容易的事儿。

据修复师介绍，首先需要把褪色损坏的天花取下来，然后进行复制、描绘、上色、贴金箔等工序，每块天花都要花费两周的功夫。

首先，用纸和黑碳粉把天花上的图案完整复印下来。

然后精确勾画出天花上的图案，要和原图一模一样。

经过细致的上色，就可以进入贴金箔的过程了。

Pure gold is melted and mixed with bronze that adds a red sheen. The alloy is still 98% pure gold.

把纯金块熔化，加入一些铜，以增添一丝红色的光泽。不过合金仍能达到98%的黄金纯度。

如今金箔都是机器压制的，而古时候，都是由工人用锤子砸出来的。

薄如发丝的金箔压好后，要夹在竹纸间保存备用。

The forbidden city's restoration needs over 10 million pieces of gold leaves.

故宫的修复工作大约需要超过1000万片金箔。

最后，师傅们仔细把金箔贴在画上，一块精致美丽的天花就修复好了。

最终成品是这样子的↓↓

相信喜欢《我在故宫修文物》的小伙伴们也一定会喜欢这部精彩的纪录片。

想看完整视频的小伙伴，请点击下面的图片：

点击图片观看视频

编辑：赵晨雁 左卓 唐晓敏

实习生：刘蕾 于小元

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