石造的巴黎圣母院为啥敌不住一场大火？

马之恒

2019年4月15日，当地时间18时50分，一场大火降临拥有850多年历史的巴黎圣母院。短短几个小时，这座见证了法国历史上诸多重大事件的古老教堂，已经面目全非。幸运的是，圣母院标志性的双塔结构，内部的祭坛和十字架，以及圣母院博物馆中收藏的荆棘王冠等一些珍贵的历史文物得以留存下来。

为什么巴黎圣母院这座看起来坚固的石造建筑，几乎葬身于难以扑灭的烈焰？我们不妨走进它的内部，来解开这个谜团。

几次翻建终成巴黎地标

塞纳河从法国首都巴黎穿城而过，河中央的西岱岛是这座城市的源头和中心，也是巴黎圣母院的所在。早在罗马帝国时代，圣母院使用的地块，就曾修建有当地人奉祀朱庇特（罗马神话主神，对应着希腊神话中的宙斯）的庙宇。随着基督教在罗马帝国境内传播，古老的神庙也被改建成了最早的教堂。而后，教堂几次被毁，又被人们重建。

公元9世纪末，在围攻巴黎的维京人被击败之后，西岱岛上建起了罗曼式风格的新教堂。所谓“罗曼式”，便是模仿罗马帝国时期的建筑风格，利用残存的建筑学知识甚至当年留存下来的建筑材料，修建有厚实墙体和墩柱的石造建筑。但随着巴黎的发展和人口数量的增加，这座教堂逐渐变得拥挤不堪，甚至因为人流过大发生过安全事故。因此，在1160年，巴黎主教莫里斯·德·苏利决定在原址建造一座更大的教堂，也就是我们今天见到的巴黎圣母院。

此时，被后世称为“哥特式”的建筑风格已经萌芽。这种建筑风格致力于把教堂修建得高耸削瘦，仿佛直指天空，表现出崇高和威严的感觉。在巴黎北面的圣德尼（Saint-Denis），1144年竣工的哥特式风格大教堂引起了德·苏利的注意。他决定让新的教堂也采用这种建筑风格，并且规模要更大，足以宣示巴黎的地位。

1163年春天，巴黎圣母院奠下了基石。此后，经过几代优秀的建筑设计师和石匠、玻璃工匠、雕刻师持续100多年的接力式努力，这座巨大的教堂终于在1345年竣工。它的钟塔高达69米，尖顶则超过了90米，这使它成为巴黎最高的建筑物，直到1889年埃菲尔铁塔竣工。

艺术与智慧在此“结晶”

不过，在圣母院施工的同时，哥特式建筑本身也在“进化”，这使圣母院得以改进自己的结构。在13世纪和14世纪，建筑师们设计了复杂的飞扶壁（arc-boutant）体系，而且在搭建过程中还进行了一次结构优化，同时设法减薄拱顶以减轻质量，使高大的外墙可以建造得更薄;卸下大部分承重职责的外墙，为圣母院引入另一项引人注目的设计——标志性的玫瑰花窗提供了可能。

如果你有一张20欧元的纸币，你就可以欣赏到哥特式建筑的一项标志性特点——繁复的玻璃花窗。在人类尚不能制造大块玻璃的年代，工匠们用不同颜色的玻璃素材，仔细拼接出了精致的花窗。它们不仅能改善圣母院里的采光，营造出令人惊叹的光影，而且还有一定的“讲故事”的功能。

在建造圣母院的年代，大多数平民是不识字的。用玻璃素材拼贴出来的一幅幅画作，就成了让不识字也无缘进入学校的平民能读懂的“穷人之书”，帮助他们理解《圣经》中的场景和故事。

但也正是这样的设计，决定了圣母院的建筑结构其实很脆弱。尽管现代社会拥有很多强有力的消防手段，但考虑到水本身的质量和冲击力，消防队在扑救这场火灾的时候，仍然需要谨慎从事。比如说，扑救现代建筑的火灾，可以用消防直升机从临近的河流或者湖泊中汲水，再将巨量的水浇到建筑物上来控制火势;但如果对圣母院这么做，倾泻而下的“水弹”足以击碎这座精致的建筑。

“木心”结构成为弱点

只看过照片而没有到实地探访的人，可能会误认为巴黎圣母院就是那两座标志性的钟塔。但事实上，那只是它的西立面;整个教堂实际上是一座规模相当巨大的建筑。

如果从空中俯视，我们会发现它大体呈现出十字架的形状。这种被称为“拉丁十字”的布局结构，被很多法国式的教堂采用，比如上海徐家汇的天主教堂即是如此。来到圣母院参加宗教活动的人们，从西立面的入口进入教堂，来到中厅，也就是“十字架”长梁中位于交点下面的那一部分。“十字架”的短梁两端，分别是两扇最大的玫瑰花窗;而长短两条梁的交点上方，便是这次火灾中被烧毁的尖顶。

为了最大限度减少外墙需要承受的质量，圣母院的屋顶实际上是双层结构。在用石材搭建的拱顶之上，屋顶并非也由石材建造，而是用橡木搭建起昵称为“森林”的屋顶框架，再蒙以铅皮来隔开雨水。以圣母院的体量，组成屋顶框架的每一根粗大木材，都曾是一棵橡树的树干。因此，“森林”的昵称既是形容屋顶上如同森林一样错综复杂的木结构，也暗指当年的人们曾经为建造这样一个屋顶，砍伐了一整片森林。

虽然想要点燃粗大而且历经长久年月的橡木仍然相当不易，但可以确定的是，圣母院的屋顶，也就是这次火灾中遭受重创的部分，远没有外表显现出来的那么坚固。毕竟，岩石是无法被点燃的，木材则属于可燃物。

至于立在屋顶中央的尖顶，其实是19世纪中叶圣母院大修工程中重建的部分，因为圣母院初建之时的尖顶，已经在1786年因为年久失修而损毁，而主持重建的工程师也为它选择了“石皮木心”的结构。

它的外表是精心雕饰的砖石，顶部蒙有金属，中间起到支撑作用的结构却是用木材搭建。因此，当大火从尖顶燃起来的时候，很快就烧毁了内部的木结构，令失去支撑的尖顶轰然倒塌。紧接着，火势沿着与尖顶相连的屋顶“森林”，朝4个方向迅速蔓延。

“双层屋顶”决定灭火策略

不过，也正是双层屋顶的设计，在火灾中挽救了圣母院的主体结构。失火的木材很难烧穿石质的拱顶，只会在上面燃烧殆尽。因此，只要拱顶在救火过程中不被破坏，也没有被倒塌的“森林”结构击穿，那么圣母院虽然会失去屋顶，但内部基本不会有明火，熔化的铅也很难进入建筑内部。它的主体结构和里面保存的文物，以及安装在拱顶以下位置的花窗玻璃，仍然有可能幸存。

巴黎的消防部门也针对圣母院的设计特点，制订了灭火的方针策略，那就是侧重对建筑内部进行降温，以免将火焰和热气推进圣母院，导致更大的破坏。在火势最旺的时候，消防队召回了派入圣母院的人类消防员，由“巨人”式救灾机器人携带重型消防设备入场，喷射了大量的冷却水，有效地降低了圣母院内部的温度。

随着烈火在河风的引导下，逐渐烧向钟塔所在的西立面，它找到了一个有可能击垮圣母院的“突破口”，因为钟塔的结构也是用木材来支撑的。如果钟塔垮塌，那些巨大而沉重的钟就会掉落下来，拖垮这个最为著名的立面。而后，构成立面的石材倒塌的力量，又会拖拽教堂在遭受火灾之后已经很脆弱的其余部分，引起更大范围的倾颓，并且摧毁易碎的花窗玻璃。如果這种最糟糕的局面发生，圣母院就会失去它最珍贵的组成部分，那些从13世纪圣母院初建之时传承下来的建筑构件，也使修复和重建变得几乎不可能。

针对这样的危机，消防队员们果断放弃了难以挽救的屋顶，而是尽全力阻止大火蔓延到钟塔的趋势，也为圣母院保住了重建的希望。尽管这将是一项可能会耗时10年的艰辛工作，但因为最关键的主体结构尚在，加之此前由建筑与艺术史专家安德鲁·塔隆主持并对这座建筑进行的高精度激光扫描和计算机建模仍在，为重建带来了希望。让我们期待巴黎圣母院重获新生。

责任编辑：朴添勤