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紫禁城的黃金外衣是怎么“穿”上的

2019-12-06 16:08 科技日報

作為世界上現存規模最大的古代宮殿建筑群,紫禁城已有近600年的歷史。即使歷經時間長久,紫禁城古建筑仍向世人展示其金碧輝煌的外表。

金色是一種輝煌的光澤色,更是大自然中富麗堂皇的純色,并產生光明、華麗的視覺效果。紫禁城建筑輝煌的外表除了包括黃色的琉璃瓦外,其木構件表面金色裝飾亦為極其重要的體現。不僅如此,琉璃瓦為普通瓦表面涂一層黃色釉料加工而成,而木構件外表的金色裝飾則不同,其金色的“外衣”貼上了真材實料的黃金。如太和殿外立面,其木構件表面所有的金色裝飾部分全部為黃金打造,純度可達98%。

自古以來,黃金的價值賦予金色以華麗、高貴、神圣等象征意義。而古老的紫禁城始終能夠綻放出金光閃閃的光芒,無不與黃金材料性能密切相關:黃金不僅有良好的延展性和可塑性,而且穩定性非常強,氧化速度非常慢,可以長期保持光澤,歷經成百上千年仍然光亮如新,使得建筑物無論歷經多長時間,始終金光閃閃。這種黃金打造的外衣,是紫禁城古建筑始終保持壯麗輝煌的重要科學依據。而黃金應用于紫禁城古建筑的做法,則為我國古代傳統貼金技術的體現。

所謂貼金,即將成色很高的黃金,打造成極薄的金箔片(通常厚度約為0.12微米)。此時的金箔具有很強附著性,利用特定的材料可將其貼在建筑構件的表面,并保持長久不脫落。

我國古建筑的貼金技術最早可見于敦煌石窟的第263窟,該石窟含北魏時期的壁畫,其中飾以貼金。到唐宋時期,出現了堆泥或堆粉貼金的方法,該法為后世的大型宮殿、寺廟的建造起到極為重要的作用。至明清時期,貼金在建筑裝飾上應用更為成熟,經過貼金裝飾的建筑物也顯得更加華麗、莊重和威嚴。

紫禁城古建筑的貼金技術,多用于油飾部位(如立柱、門窗)和彩畫部位(如屋檐、斗拱、檁枋),根據應用范圍可分為渾金、片金、平金和點金做法。渾金即古建筑的某個構件全部都貼金箔的做法;片金即在古建彩畫的某個特定紋飾貼金箔的做法,是紫禁城古建筑彩畫常見的金飾做法,平金即在平面上貼金的做法,常用于斗拱等構件的輪廓貼金;點金即在彩畫某些特定的局部位置貼金箔,而其它位置均用顏色來表示。貼金技術可使得金箔牢固的吸附在建筑外表,且長久保持光澤,這離不開黏結劑的科學應用。金膠油即為古代貼金的黏結劑。金膠油以特制加工而成的具有粘稠度的光油(即以桐樹籽為主要原料熬成的油)為主要材料,加入適量的半干性油(如豆油)調制而成。選用金膠油的科學性在于,它可以保證金箔的亮度和適宜的貼金時間。金膠油的粘稠度大,油膜飽滿,結膜厚,不會流墜,貼金后能保證金箔的亮度。此外,金膠油的干燥時間適當,在一定時間內都能保持良好的粘稠度,使金箔能夠牢固地貼在構件表面,加入的半干性油則能夠起到延長干燥時間的作用。由此可知,紫禁城古建筑的黃金外衣是古代貼金技術的科學應用。

作為貼金的材料,金箔的加工要求極其苛刻。金箔是用黃金錘成的薄片。明代宋應星所著《天工開物》卷十四載有:“凡造金箔,既成薄片后,包入烏金紙,竭力揮捶打成”。易知金箔是黃金薄片中厚度極其薄者,因而金箔在古代又稱為“金薄”。金箔的材料要求十分考究。黃金本身柔軟,強度不足,單純用純度極高的黃金難以打出極薄的金箔,必須按照一定的比例加入其它元素,使其合金化,以增加金的強度。由于銀與金能完全互溶,且其延展性僅次于金,因此銀為最主要的添加元素,其次為銅。紫禁城古建筑所用金箔多為庫金,含金量98%,其余2%是銀、銅等其它材料。另烏金紙是以朝北而生的竹子為原料,在水中浸泡十多年后打漿煙熏制成,韌性很強,烏黑發亮,主要用于制作金、銀、鋁箔時的墊鋪。紫禁城古建筑貼金所用金箔的厚度已薄至0.12微米厚,25張金箔疊起來,才與蟬翼最薄處相同。這種金箔幾乎是透明的,能透過藍綠色的光,其貼在建筑物上,不僅美麗華貴,而且有特殊的保暖、透光功能。金箔打造包括將金子熔化成金錠、對金錠進行反復打箔、將金箔包入烏金紙內等工序。值得一提的是,金箔沒有成品率,沒成型的金箔全部回爐重打。金箔生產工藝獨特,技術要求高,從古至今一直為手工制作,其中打箔最為辛苦,把一塊金“疙瘩”打成0.12微米厚的薄片,需要兩個人面對面打上萬次。經捶打出來的金箔,薄如蟬翼,軟似綢緞。民間傳說,一兩黃金打出的金箔能蓋一畝三分地,金箔打制技藝之精可見一斑,亦為我國古代金屬冷加工科技的體現。

貼金后的紫禁城古建筑外表金光閃閃,其中亦包含著科學機理:金箔在光的作用下有很強烈的反光性能,貼到錯落有致起伏有序的紋樣上,大大的增加了金箔的反光面。這樣一來,古建筑紋飾襯托貼金的光澤,金箔下又飽含紋樣,充分輝映了圖案紋理,使得紋飾與貼金相得益彰,互為作用。殿檐掩映下的構件上光線暗淡,但由于金箔的反光,向人們強烈的展示了金色花紋的存在。同時,在金光的作用下,各種顏色的亮度也不同程度的得到了增加。即使欣賞者距離貼金建筑較遠,也能感觸其燦爛奪目,金碧輝煌的藝術效果。由此可知,紫禁城古建筑光閃的黃金外衣是我國古代貼金技術的運用,其精湛的材料加工技藝及蘊含的古代科學思想,值得我們學習和參考。

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