在七十多公頃的紫禁城的面積中，城內(nèi)有長一萬二千米的河流，它從西北城角引入紫禁城的護(hù)城何，水從城下涵洞流入，順西城墻南流，由武英殿前東行迤邐出東南城角與外金水河匯合。這道河流對于紫禁城內(nèi)干株松柏起了灌溉的作用。在調(diào)節(jié)空氣和消防利用上都有好處。

在夏季又是全宮城中雨水排泄的去處，故宮中雨水排泄管道，在開始設(shè)計全宮規(guī)劃時有一個整體的下水系統(tǒng)安排。

它的原設(shè)計圖雖然已看不見了，可是現(xiàn)存的溝渠管道，除被地上建筑物變革而被破壞一部分外，經(jīng)實(shí)際疏通調(diào)查發(fā)現(xiàn)它的干道、支道、寬度、深度都是比較科學(xué)的。遇有暴雨各殿院庭雨水都能循著排水系統(tǒng)導(dǎo)入紫禁城中的河流里，然后迂回出城匯入外金水河?xùn)|出達(dá)于通縣運(yùn)河流域。因此在宮中無積水之患。

明代開鑿的筒子河寬五十二米，深六米，長三點(diǎn)八公里。不但增加了宮城防御，而且主要功能是排水干渠和調(diào)蓄水庫兩重功能。蓄水量可達(dá)一百一十八萬立方米，相當(dāng)—個小水庫。在這個面積不足一平方公里的紫禁城，筒子河的蓄水起著重要保證。

即使紫禁城內(nèi)出現(xiàn)極大暴雨，日降雨量達(dá)二百二十五毫米，同時城外洪水圍城，筒子河水無法排出城外，紫禁城內(nèi)水全部流入筒子河，也只使筒子河水位升高一米左右。

至于給飲水問題，五百多年前的設(shè)計完全依賴鑿井取天然泉水。

故宮的房屋間數(shù)以四柱一間計算，在當(dāng)日的全部房屋約萬間以上。明清兩代王朝日常生活在皇宮里的約近萬人給飲水問題，除帝后的飲水是每日由京西玉泉山用騾車運(yùn)水外，其余近萬人中大約八九千口都聚集在住人區(qū)。

三大殿九萬六干多平方米面積不設(shè)一井，內(nèi)廷東西六宮及其他若干建筑群，每一宮院至少有井兩口或三口。值班人員和警衛(wèi)人員區(qū)設(shè)井更密。這完全是根據(jù)需要而安排的。由于鑿井工程的需要，在故宮里又出現(xiàn)了為數(shù)不少的小型盝頂井亭建筑，成為宮苑中一種特殊的建筑結(jié)構(gòu)。同時，小亭飾以皇宮彩畫，小巧玲瓏。井亭不僅是生活用水所需，也是一種特殊的建筑藝技陳設(shè)。

宮中取暖設(shè)備有兩種，一是炭盆.二是地下火道?；鸬酪幻鹂?，是和建筑連在一起，在殿內(nèi)地面下砌筑火道，火口在殿外廊上。入火道斜坡上升處燒特種木炭，煙灰不大。

火道有蜈蚣式及金錢式，即主干坡道兩旁伸出支道若干，這樣使熱力分散兩旁，全室地面均可溫暖;火道盡頭有出氣孔，煙氣由臺基下出氣洞散出。這種辦法在皇宮中一直使用了四五百年。在殿內(nèi)地面上則利用炭盆供熱。由于宮殿高大，為了冬季居住得舒適，凡是寢宮都利用裝修隔扇閣樓將室內(nèi)高度降低，將殿內(nèi)空間縮小，即所謂暖殿暖閣之類。

每年冬季來臨前夕，即陰歷八九月，有關(guān)太監(jiān)就著手過冬準(zhǔn)備。先通火炕口，烤干濕潮氣等。

順便再談一下宮中采光。宮中采光只靠菱窗小洞，光線細(xì)微。此外.只能依靠宮燈，點(diǎn)蠟。到了十七世紀(jì)初期，玄燁成立養(yǎng)心殿造辦處，設(shè)立多品種工藝作坊。其中有玻璃作坊。估計宮殿安裝玻璃窗應(yīng)在此時。

北京故宮是明清兩代的皇宮，開始經(jīng)營在一四〇六年，一四二〇年建筑完成，到現(xiàn)在已有五百多年了。

從宏偉的皇城正門——天安門起已是宮殿的開始，再往南伸長到中華門(明代叫大明門，清代叫大清門，是皇城的前門)的千步廊，往北到屏幢全宮的景山，都是和宮城宮殿聯(lián)成一個整體的，布局偉大，是一座規(guī)劃整齊的建筑群。

從國內(nèi)現(xiàn)存的古建來說，還有千年左右的古建筑，在時間上比故宮早得多，學(xué)術(shù)價值自然也很大，考古家都十分重視。但這些分散在地方上的古建筑，大都是一座廟或一座塔，比起故宮有所不同。故宮位置在首都北京，有上萬間輝煌完整的宮殿，是中國古代宮殿建筑總結(jié)性的杰作。每年有著二百萬人參觀，包括來我國的國際友人。故宮的建筑除學(xué)術(shù)價值以外，在愛國主義教育和政治意義上起了更大的作用，因此我們必須重視它、愛護(hù)它，保持它的完整并使之延年。

在皇城正門內(nèi)的建筑，像勞動人民文化宮(明清兩代的太廟)、中山公園(明清的社稷壇)不計算在內(nèi)，只就紫禁城以內(nèi)來計算，它的面積是七十四萬多平方米，建筑物有八千六百六十多間，在建筑布局上是分中路、東路和西路，在封建王朝使用上分外朝和內(nèi)廷兩部分。中路即中軸線部分，主要宮殿是前三殿：太和殿、中和殿和保和殿，后三宮：乾清宮、交泰殿、坤寧宮，東西六宮及御花園。東路有文華殿、文淵閣、寧壽宮等處。西路有武英殿、慈寧宮、壽康宮、壽安宮、英華殿等處。三大殿與文華、武英兩組建筑是屬于外朝部分，乾清門以北是屬于內(nèi)廷部分。

中路前三殿、后三宮、東西六宮和文華殿、武英殿兩處的建筑布局，從文獻(xiàn)記載及明代宮殿圖對照來看，還是明代的規(guī)模。內(nèi)廷范圍里的東路和西路大都是清代所改建或重建，如寧壽宮、慈寧宮即是?，F(xiàn)在我們初步鑒別，大抵中路的建筑基礎(chǔ)還都是明代舊基，有的木架還是明代的(保和殿、欽安殿)。由于明清兩代宮中制度不同，建筑使用也不同，如內(nèi)朝宮殿在明代時使用比較多，清代則除舉行大典禮外，經(jīng)常性的事務(wù)則都是在內(nèi)廷宮殿里。

清代宮墻的封閉性比明時也大，所以增加的墻不少，同時在重建或改建中由于工程材料、技術(shù)的發(fā)展，建筑也隨之改變，如西六宮宮殿在十八世紀(jì)乾隆時代開剜了亮窗，使用玻璃，已非明代菱花舊樣了。又由于清代妃嬪秀女等極多，有“答應(yīng)”、“常在”、“嬪”、“妃”、“貴妃”等。還有“宮女”、“媽媽哩”供役人等，所以后妃宮里，增加了廊子、水房、小房等。又明室來自南方，木料喜用川、廣、云、貴、福建等省出產(chǎn)的楠木，清室來自北方，熟悉北方松柏木材，這些問題，我們必須在修繕工作上結(jié)合歷史加以研究。故宮是祖國的偉大文物之一，不能作為一般工程看待，這個工程事務(wù)是考古工作，也是科學(xué)研究工作。

故宮宮殿大致由鴉片戰(zhàn)爭以后就未修過，百余年間除去有人住的房子有些小修理，其余便都是“冷宮”無人過問了。許多屋頂生樹，從樹根的粗壯判斷，有的已是達(dá)到百歲年齡，在磚券結(jié)構(gòu)上的樹，更是根深蒂同。在各個宮殿院落中積土成堆，宮墻為土所培，高約三米左右。因之地面加高，木柱門的“透風(fēng)磚”，均成為雨水流入洞口。這樣大大影響了建筑的健康。在一九五二年一年中清除積土便達(dá)十二萬立方米，加上幾年以來繼續(xù)清除的積土總數(shù)約有二十多萬立方米，因此原來的舊地面逐漸出現(xiàn)了。

我們現(xiàn)在修繕方針是“著重保養(yǎng)，重點(diǎn)修繕，全面規(guī)劃，逐步實(shí)施”，因此保養(yǎng)工程是主要任務(wù)。損壞嚴(yán)重必須大修繕者則予以修復(fù)，在保養(yǎng)和修繕中都是把這些建筑物作為文物看待，所以嚴(yán)格地保持它的原來形式及各種實(shí)用而又藝術(shù)的構(gòu)件。

由于故宮是我國現(xiàn)存最完整的古代宮殿建筑群，建筑結(jié)構(gòu)、工程做法都是值得后世建筑家們研究的實(shí)物?，F(xiàn)在對它進(jìn)行保養(yǎng)修繕工作，除去在形式上不變更原來形狀外，有些重點(diǎn)的建筑物，在建筑材料上也盡量使用原來材料，這樣我們不是要推廣復(fù)古，而是要保存古代文化遺產(chǎn)本來面目。

有人主張以新的材料代替，如木柱改砌磚柱或洋灰柱，屋頂上的錫背以新式油氈代替，這樣我們覺得不夠妥當(dāng)(有些建筑可考慮)。幾百年前的工程師和工匠通過他們的智慧和勞動所創(chuàng)造出來的建筑，經(jīng)過幾百年風(fēng)雨侵蝕的考驗(yàn)，仍屹立在祖國大地上，雖然在使用上已不符合今天的需要，但它已成為祖國重要紀(jì)念性的文物，在保護(hù)它時應(yīng)不改變其面目，并盡量使用它的原樣材料，以供后世的學(xué)術(shù)研究、建筑科學(xué)研究，假使古建通過我們的手將形式和材料都改變了，那它已不是古建而是新建了。將幾百年前智慧的工程師們、工人們的創(chuàng)造湮沒了，今后對中國建筑法式、材料、技術(shù)等進(jìn)行科學(xué)研究時，在實(shí)物參考上也將無從憑借。

同時還認(rèn)為中國木構(gòu)建筑是免不掉歲修保養(yǎng)的，保養(yǎng)得好，可以永遠(yuǎn)保存下去?，F(xiàn)在正向科學(xué)進(jìn)軍，對古代文物將來會有新的科學(xué)方法來保存，在波蘭即已有古木器加固法、建筑基礎(chǔ)加固法。現(xiàn)在所有的新式材料和工人技術(shù)水準(zhǔn)，以及我們對于古建的認(rèn)識水準(zhǔn)，尚未能使人滿意，還須有待進(jìn)一步的研究。現(xiàn)在若是貿(mào)然地改變原狀，將來有新科學(xué)辦法發(fā)明后，可以不改變即能保固，現(xiàn)在的改，那將是一件遺憾的事。因此我們對待這個工作，不輕易改變古建法式和結(jié)構(gòu)材料，在原來的基礎(chǔ)上繼續(xù)使之延年下去，這樣做可能是保守的，在這里提出來請大家予以批判。

再有則是發(fā)揮古建科學(xué)性的構(gòu)件，很早以前對古建的認(rèn)識，多是偏重在形式上，對具有科學(xué)性的構(gòu)件，未加以充分的注意。如古建臺基或露臺上的邊緣欄板，在望柱下有伸出的龍頭，在欄板下有美麗的孔洞，在建筑形象上十分美觀，但這些構(gòu)件不是裝飾，是結(jié)合實(shí)用把它美化了。它是臺基和露臺的排水管，以故宮太和殿三臺的欄桿舉例，在很久以前有人只把它看作臺基的裝飾，經(jīng)過補(bǔ)安之龍頭只是形式，已無流水孔，舊存者也都淤堵不通，有排水性能的構(gòu)件，形成了單純裝飾物，其結(jié)果造成基臺積水滲水，雨后由須彌座石縫流出，影響古建基礎(chǔ)健康，自從我們疏通了它的排水性能后，在大雨之際急流成瀑布，小雨之際緩瀉如冰柱，遠(yuǎn)望之干龍噴水蔚為大觀。

這樣科學(xué)而藝術(shù)的設(shè)計，經(jīng)湮沒已是百余年的事了。臺基由于多年積水，已顯示不平，排水孔順流出水者僅能達(dá)到百分之四五十。此外還有屋頂?shù)耐呒?，由于古建的大屋頂，坡度長，用各種不同的瓦件以保固它。如“油瓶嘴瓦”為了保持與屋脊的結(jié)合，“托泥瓦”可以保持不下滑走，“瓦釘”可以使瓦壟不脫節(jié)，還有魚殼瓦、遮朽瓦，都是各有性能的東西，但這些瓦件大約已有一二百年不生產(chǎn)了。像魚殼瓦這類構(gòu)件，近幾十年研究中國古建的專家也從來沒有人提到過，有科學(xué)性的東西失傳已久，對古建結(jié)構(gòu)及對其保養(yǎng)方法均不能得到完整的認(rèn)識?，F(xiàn)在我們已請琉璃窯廠照式燒制進(jìn)行修補(bǔ)。

我國成群的建筑物，下水道都有規(guī)劃系統(tǒng)，故宮這樣大的建筑群，排水溝道是與地上建筑物整體規(guī)劃起來的。經(jīng)我們摸索出來的，有干線、有支線、有分水線、有匯合線，最后水出“巽方”，與北京市水道合為一流。它的干溝，是用大磚壘砌溝幫，工字鐵活對面支頂，溝底青石鋪墁，在過去是每年春季淘挖一次，要求是“起挖淤泥，通順到底”八個字，還有專司此事的溝董世家，這些溝道已是五百多年的工程了。

從文獻(xiàn)上看，明清兩代在修繕工程中有一套完整的組織，了解這種組織和人力，也是研究明清宮殿建筑的一個方面。他們有設(shè)計的、估算的、結(jié)算的、監(jiān)工的、驗(yàn)收的、采木的、采石的及其他多種建筑材料分工經(jīng)理人員，組織齊全?，F(xiàn)在北京還住著專任估算的“算房劉”家，設(shè)計兼燙樣的“樣式雷”家，管理下水道的“溝董”家，燒瓦件的“琉璃趙”家，他們都是幾百年來子孫相傳的世職，這些文獻(xiàn)也幫助了我們進(jìn)行保養(yǎng)工作的參考。