劉雍容,秦 波
(國貿(mào)工程設(shè)計院,北京 100037)
中國糧倉最早可追溯至新石器時代,距今7 000年以上,采用窖、竇進行地下儲糧,利用地下常年自然低溫、低濕和密閉缺氧效應(yīng)保持糧食品質(zhì)。隨著人類社會進入國家階段,依靠正倉、轉(zhuǎn)運倉、太倉、軍倉、常平倉和義倉各倉種的協(xié)同配合,有效維系國家機器的正常運作,“倉廩充盈、國泰民安”的理念深入人心。古代糧倉依據(jù)功能不同、儲糧水平不同和各朝代建筑風格不同,呈現(xiàn)出多種多樣、布局有理、工藝精湛的主要特征,具有重要的歷史價值。隨著現(xiàn)代社會糧食儲藏的數(shù)量、品種和規(guī)模不斷增大,現(xiàn)代糧倉發(fā)展迅速,出現(xiàn)高大平房倉、淺圓倉、立筒倉、樓房倉、球形倉等多種倉型,綠色儲糧、機械化、信息化技術(shù)不斷發(fā)展,成為保障我國糧食安全的“重器”。在眾多的古代糧倉遺址中,有一座明代的官倉——鄖陽大豐倉,尤為耀眼。鄖陽大豐倉是湖北省保存最完整的明代官方國儲糧庫,為研究古代糧倉的倉儲制度、建筑形式、結(jié)構(gòu)特點、總體布局等均提供了珍貴的實物資料。本文將以鄖陽大豐倉為研究原型,借古鑒今研究古今糧倉建設(shè)技術(shù)的發(fā)展,探究古今糧倉文化的傳承。
鄖陽明代大豐倉碑文的開篇語中寫道“為政之要莫過于保民,保民之要莫先于足食”。鄖陽明代大豐倉是“鄖陽撫治”安撫流民的產(chǎn)物,其建立對穩(wěn)定地方政權(quán)、安定軍心民心、抵御自然災(zāi)害,具有不可替代的重大作用。明朝中葉時期,朝政日趨腐敗,加大徭役、稅賦,農(nóng)民失去土地,衣不蔽體,食不果腹,多數(shù)農(nóng)民只得背井離鄉(xiāng)成為流民。成化六年(1470年)天大旱,進入鄖陽山區(qū)流民達90萬之眾,此后愈加嚴重。為此,南京國子監(jiān)祭酒周洪謨著《流民說》上奏憲宗皇帝:“……設(shè)州縣以撫之,置官吏,編里甲,寬徭役,使安生業(yè),則流民皆齊民(安分之民)矣”。明成化十二年,鄖陽設(shè)撫治(統(tǒng)轄7府、9州、65縣),設(shè)立鄖陽府,下轄六個縣(相當于今日大十堰地區(qū)),同時興修倉貯,征課賑災(zāi),使鄖陽逐漸由穩(wěn)定步入發(fā)展繁榮。據(jù)清康熙二十四年(1685年)《鄖陽府志》載:“鄖陽大豐倉在府治西八十步,成化十三年(1477年)建”[1]。大豐倉的建設(shè),對于國家撫民政策的落實,地方官吏安心行政,調(diào)兵打仗發(fā)放軍餉,促進地方經(jīng)濟發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。此后,鄖陽明代大豐倉作為國家官府糧倉延續(xù)使用500多年,歷經(jīng)明、清、民國和中華人民共和國四個歷史時期,肩負著歷任賦予的重要使命,明清時期為貯存國家下?lián)芎涂h級上解的官餉、軍餉、賑災(zāi)之用;民國時期為縣府集中倉;1970年大豐倉交鄖縣糧食局管理,基本保持著原貌和最初功用;2008年3月被省政府確定為湖北省重點文物加以保護;2013年3月被國務(wù)院確定為國家重點保護文物。如今的鄖陽大豐倉現(xiàn)存?zhèn)}房3棟,三棟黑瓦青磚古式建筑式樣的倉房呈“品”形排列,占地面積3 350 m2,室內(nèi)面積總計1 129 m2,倉容約1 600 t,如圖1。
圖1 鄖陽大豐倉遺址全局圖
作為湖北省唯一一座保存完好的明代官方國家糧庫,鄖陽大豐倉至今主體建筑仍保存完好,與其建設(shè)選址考究有著密不可分的關(guān)系。鄖陽大豐倉地處鄖縣城關(guān)老城小西門內(nèi),緊鄰漢江,是當年鄖陽府西城的最高處,海拔高程184 m,西邊人口稀少,有利于倉庫的安全管理,便于貯藏糧食的晾曬與通風。同時,大豐倉離水運碼頭較近,交通運輸方便,有利于漕運,為接收地方征糧轉(zhuǎn)運北上提供了基礎(chǔ)條件。
當前隨著社會的不斷發(fā)展,總結(jié)多年來糧食倉庫的建設(shè)經(jīng)驗,我國出臺了《糧食倉庫建設(shè)標準》(建標172-2016),極大程度上促進了現(xiàn)代糧食倉庫建設(shè)的科學化、規(guī)范化和現(xiàn)代化(圖2)。與之相比,現(xiàn)代糧倉建設(shè)選址要求一脈相承,也更為精細科學。結(jié)合收納庫、中轉(zhuǎn)庫、儲備庫等不同功能的糧庫建設(shè)需求,現(xiàn)代糧庫選址一是需與上位規(guī)劃銜接,符合國家糧食儲備、物流布局規(guī)劃以及當?shù)爻青l(xiāng)規(guī)劃的要求;二是糧庫選址周邊應(yīng)有可靠糧源,儲備量、中轉(zhuǎn)量、流量流向等符合糧庫建設(shè)規(guī)模需求;三是,應(yīng)有便利快捷的交通運輸條件和供電、供水、供暖、通信等外部配套條件;四是,選擇適宜的地形,避開地震區(qū)和工程地質(zhì)不良地段,防洪標準不應(yīng)低于五十年一遇等[2]。
圖2 現(xiàn)代化糧庫布局圖
鄖陽大豐倉建筑布局精妙。按大豐倉過去的整體布局,應(yīng)有六棟倉房,含兩個主倉、兩個副倉以及前倉和后倉,可儲藏糧食200萬擔,見表1。目前大豐倉現(xiàn)存一個主倉和兩個副倉,三棟倉房呈“品”形排列,每倉間距20 m,每座糧倉高約15 m,室內(nèi)面積總計1 129 m2。主倉坐南朝北,1號副倉坐西朝東,2號副倉坐北朝南,較寬的倉間距便于糧食進倉和出倉。在古代倉貯糧食,保證質(zhì)量、通風透氣、接收陽光是其關(guān)鍵。在建筑布局時,建造者巧妙地將建筑朝向作適當調(diào)整,四列主倉(現(xiàn)存二列)呈東西-西南朝向,后圍倉庫呈西北-東南朝向,既充分考慮陽光照射的時間,又考慮建筑圍合成院有利于安全,還兼顧了地形地勢的有效利用,大大提升了大豐倉糧食的保護力度,加強了糧食的儲存周期,具備一定參考意義(圖3)。
圖3 鄖陽大豐倉南側(cè)面
表1 鄖陽大豐倉主要倉型一覽表
現(xiàn)代糧庫在總平面布置則要求做到功能分區(qū)清晰,布局緊湊合理,工藝流程簡捷,用地集約的同時考慮預(yù)留發(fā)展空間,統(tǒng)籌規(guī)劃可分期實施,選擇功能靈活且投資節(jié)省的建筑形式等。因地制宜,宜劃分糧食倉儲區(qū)、糧食物流區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)、辦公生活區(qū)等功能分區(qū)。應(yīng)充分考慮糧食進出倉作業(yè),公、鐵、水路物流方式,散糧、包糧、集裝箱運輸方式、糧食清理和烘干等作業(yè)的需求,充分考慮生產(chǎn)設(shè)施以及輔助和服務(wù)設(shè)施完善配套,盡量做到功能的完美統(tǒng)一,實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)施現(xiàn)代化、標準化、系統(tǒng)化。
作為現(xiàn)存的古建筑群,鄖陽大豐倉(圖4)建筑本身就具有極高的藝術(shù)價值。糧倉的主體建筑為九脊歇山重檐頂式,采用土窯灰瓦屋面,墻體由青磚砌成。房屋頂部設(shè)有重檐,形成帶百葉木窗的小長廊。大豐倉重檐歇山雄偉雋秀,由于大豐倉臨江位高,風大易蝕,設(shè)計者采取了歇山屋面,減少了大風對建筑的影響,也減少了建筑本身形成的陰影面積,更適合倉貯作用的發(fā)揮,重檐歇山式屋面,既是倉貯功用的需要,又是審美價值體現(xiàn)。歇山式屋面只有官府建筑才能使用,標明建筑的等級和權(quán)屬,重檐既是美學價值的體現(xiàn),又是發(fā)揮實用功能的需要。歇山建筑四角輕盈翹起,屋面峻拔陡峭,既有攢尖建筑俏麗的風格,又有廡殿建筑雄渾的氣勢,諸如天安門(圖5)、黃鶴樓、故宮角樓等就是以歇山為主要形式組合而成的,由此可見歇山建筑的重要地位。
圖4 鄖陽大豐倉明代重檐歇山頂
圖5 北京天安門城樓明清重檐歇山頂
走進糧倉,倉內(nèi)眾梁相扣,立木列列,倉間夾壁,倉頂懸空,檐下設(shè)通風納日窗,近看做工精細,結(jié)構(gòu)特殊。頂部有一排可開可關(guān)的通風窗,腳基有很規(guī)整的排水溝,結(jié)構(gòu)精致,設(shè)計精巧。大豐倉全封閉木架倉體技藝精湛。糧倉內(nèi)全部是由直徑20 cm左右的木柱搭成的框架結(jié)構(gòu),全封閉木架倉體,支撐起整個屋頂,巧妙運用平衡力學原理的梁柱既是支撐屋面重量,又是內(nèi)倉木墻板的著力點和分間的起止點。整個建筑的梁柱連接成一個有機平衡的整體(圖6、圖7)。幾百年來,沒有因地震造成房屋損毀的記錄。對于古建筑木結(jié)構(gòu)柱架部分,不用一鐵一釘,梁柱節(jié)點采用榫卯連接、以及柱架采用側(cè)腳和生起等特殊做法是古建筑木結(jié)構(gòu)柱架不同于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵之處(圖8)。
圖6 鄖陽大豐倉3號倉立剖面
圖7 鄖陽大豐倉內(nèi)木質(zhì)結(jié)構(gòu)
從總體結(jié)構(gòu)而言,大豐倉磚石墻體有利于倉貯安全,內(nèi)倉為全木框架結(jié)構(gòu),臺面是距地面1 m高的木梁上鋪設(shè)的木板,四周是活動的可自由拆卸或增減的木板,并且內(nèi)倉可自由分割成小單體倉,既避免了糧食與磚石的直接接觸,又能使貯存之糧保持干凈衛(wèi)生,還能隨倉貯數(shù)量的多少和品種的多少而變化。大豐倉的主倉分成六個小倉,分別可以裝六種糧食,一個小糧倉倉容在500~1 000擔糧食左右。這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)獨具匠心,考慮實際儲糧需求,便捷靈活(圖9)。
現(xiàn)代糧倉建設(shè)中也有類似的設(shè)計,稱為廒間。隨著現(xiàn)代糧倉建筑設(shè)計日趨成熟,高大平房倉成為我國糧食儲藏的主要倉型,在集約用地的基礎(chǔ)上平房倉堆糧高度和倉容都得到跨越式發(fā)展,單倉倉容可超1萬t。因此,為解決多品種糧食存儲以及方便進出糧作用,根據(jù)實際需要,會增加廒間設(shè)計,單棟平房倉可作為一個單獨的廒間,也可分隔為多個廒間,即在平房倉內(nèi)建筑起廒墻,將一個大倉分隔成雙廒間或三廒間等。而當前我國正在推動優(yōu)質(zhì)糧食工程建設(shè),實現(xiàn)“優(yōu)糧優(yōu)儲”的分倉存儲正逐步推廣,相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備也得到發(fā)展(圖10~12)。
圖8 古建筑木結(jié)構(gòu)示意圖[3]
圖9 鄖陽大豐倉倉間夾壁照片
圖10 高大平房倉廒間隔墻示意圖
圖11 分隔式平房倉
圖12 平房倉分倉機械化入倉
鄖陽大豐倉防潮通風有三寶,工藝精湛保糧安全。一是,臺面下的架空防潮通風孔(圖13)。從外部看,大豐倉腳基有很規(guī)整的排水溝,距地面略高處有長方形孔,每3 m左右一個,這就是大豐倉的通風孔。通風口采用地籠形式,倉體臺面是距地面1 m高的木梁上鋪設(shè)的木板,因此在木地板下的墻體上留有多個通風孔,地底相通,保證了木地板下的空氣流通。倉內(nèi)每個地籠門口都有可挪動的木板,陰雨天氣將木板封上,避免潮氣進去;天氣晴好溫度較高時就將木板打開從地下通風,避免糧食霉變。
圖13 鄖陽大豐倉架空防潮通風孔
圖14 鄖陽大豐倉倉頂通風窗
圖15 “四合一”儲糧新技術(shù)
緊貼墻面的防潮木插板墻。緊貼著青磚墻體的全木楔式框架有一個30 cm厚的木制防潮層,附有可自由拆卸加減的防潮木插板墻,配套木門閘、木門。這些防潮木柱內(nèi)側(cè)有槽,可填滿干草,外面用自由拆卸的隔板將之與糧食隔離,保證衛(wèi)生。糧食進來后,將隔板隨著堆糧高度而一點一點往上加,一直可加到倉頂。
二是,重檐之間的通風窗(圖14)。在倉庫重檐之間,設(shè)有可閉合的活頁木板窗,木窗高有1 m左右,形成一個縮小的小長廊,頗具江南水鄉(xiāng)的風雨橋風格;活頁木板窗以草繩系之,不僅可以自由開合,而且可以隨時拆卸。這種做工精美的百葉窗,既能保持建筑的美觀大方,又能保證糧食的通風防潮,確保倉內(nèi)外空氣的流動和倉內(nèi)溫度的控制,一舉兩得。
現(xiàn)代糧倉建筑中也繼承了這些通風防潮的原理,在此基礎(chǔ)上通過多年實踐摸索,形成了以“四合一”儲糧新技術(shù)為主的安全儲糧技術(shù)(圖15)。即將智能化機械通風技術(shù)、低劑量磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù)、糧情檢測技術(shù)和谷物冷卻技術(shù)相結(jié)合,形成“四合一”儲糧新技術(shù),并形成標準化設(shè)計,有效解決了儲糧中溫度、水分、微生物和害蟲等多因素影響儲備糧安全的問題。
智能化機械通風技術(shù),在傳統(tǒng)利用移動式通風機、通風控制裝置、風量調(diào)節(jié)裝置、風道、空氣分配裝置等進行糧倉通風的基礎(chǔ)上,可以實現(xiàn)跟蹤大氣和糧堆的溫差、濕差變化以控制通風設(shè)施,防止糧食結(jié)露霉變,達到通風降溫散濕,排除糧堆積熱、縮小糧堆溫差的效果;低劑量磷化氫環(huán)流熏蒸技術(shù),通過將磷化氫氣體注入糧倉內(nèi)并通過糧堆形成循環(huán),達到殺蟲的目的,在開發(fā)了均布氣流、低線速防爆的環(huán)流系統(tǒng),精確定量的倉外氣體發(fā)生器等技術(shù)和設(shè)備后,大大降低用藥量;糧情檢測分析技術(shù),利用預(yù)埋入糧堆的各種糧情傳感器節(jié)點檢測和采集各類糧情參數(shù)(如溫度、濕度、含水率、氣體濃度、害蟲密度等),將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后,進行糧溫變化曲線的推理擬合,準確分析和預(yù)測糧情變化,并根據(jù)預(yù)置糧情控制策略與通風系統(tǒng)和環(huán)流熏蒸系統(tǒng)聯(lián)動,確保糧食安全;同時自主研發(fā)了高效谷物冷卻技術(shù),有效提高了冷卻效率,降低能耗。
總體而言,鄖陽大豐倉設(shè)計獨具匠心,古代工匠將大豐倉實用功能與地形地勢,傳統(tǒng)倉貯技術(shù),建筑技術(shù)精巧地結(jié)合在一起,針對糧倉通風、防潮的需求進行針對性設(shè)計,且不失美觀古樸的建筑風格,作為長興不衰的官府糧倉,是當?shù)亍皞}廩實,天下安”的重要載體,在國內(nèi)同類建筑中具有較強的典型性和代表性,具有較為重要的科學價值和藝術(shù)價值。2018年,鄖陽大豐倉在國家文物局專項經(jīng)費的支持下,開始進行修繕保護,將以全新的姿態(tài)展現(xiàn)在世人面前,訴說明代國家糧倉的前世今生。
而經(jīng)過數(shù)千年的經(jīng)驗積累,我國現(xiàn)代糧倉的建設(shè)技術(shù)和工藝水平等方面都也有了巨大飛躍。在當前以高質(zhì)量發(fā)展為目標,加快建設(shè)糧食產(chǎn)業(yè)強國的精神指導(dǎo)下,統(tǒng)籌優(yōu)化布局、提高糧庫建設(shè)水平、推廣綠色儲糧技術(shù),實現(xiàn)“優(yōu)糧優(yōu)儲”,更好的實現(xiàn)“廣積糧、積好糧、好積糧”,發(fā)揮出“蓄水池”的作用,保障國家糧食安全,正是“天下糧倉,國之重器”的職責所在。
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