巴黎聖母院為什麼是雙層頂_風聞

巴黎聖母院大火時，人們對空中看到的火情尤為擔憂，好像整個教堂都在大火中，其實只有木質屋頂在燃燒。下面的穹頂是石質的，部分受到損壞，但總體完好，在一定程度上防止了着火的木料掉落到大堂，引起更大的火情。這引出一些説法，這樣的兩層頂中，木質斜屋頂是為了防雨，石質穹頂是為了防火。

這隻對了一半。木質斜屋頂確實是用於防雨的，但石質穹頂不是用於防火的，而是結構的一部分。換句話説，木質屋頂並不是結構的一部分，所以燒掉了只是少了防雨能力，但並不影響結構強度和穩定性。石質穹頂要是大面積坍塌，這就有可能會引起整個結構坍塌了。這是由哥特式的結構決定的。

大火前的巴黎聖母院屋頂內部

哥特式教堂結構是由巴西利卡而來的。巴西利卡説白了就是矩形平面的大房子，頂多中廳兩側有稍低矮的平行側廳，意大利Ravenna的Sant‘Apollinare是其中的典範。

Ravenna的Sant’Apollinare大教堂（始建於534年）

顯然，那個時代的歐洲人用石質牆體，以取得堅固、耐久、防雨、防火的能力，但屋頂依然是木質的。石材不僅太重，而且抗彎強度不高，又長又薄的石質屋頂必然斷裂。

但是，凡事總是有個但是，用拱頂就可以解決大跨度石質屋頂的問題。

典型的羅馬時代的拱橋

拱把向下的壓力轉化成弧形向兩邊的壓力，可以解決石材抗彎強度不高的問題。羅馬人就會用石拱造橋，在理論上，把石拱造成筒拱，不就是屋頂了嗎？沒錯，但筒拱的跨度不容易做大，大跨度的筒拱需要不可思議地大的基座/牆體，否則向兩側的壓力會把基座/牆體擠垮、翻倒。

伊斯坦布爾（舊稱君士坦丁堡）的索菲亞大教堂（始建於537年），建築水平比差不多同時代但向後看的Sant’Apollinare高多了

半球形穹頂可以把壓力從兩端分散到圓周，容易加大跨度。但跨度增加到一定程度後，依然有基座抗傾翻的問題。索菲亞大教堂用一系列複雜的拱套拱，把壓力逐步傳遞，達到了中世紀早期建築的最高水平。事實上，這個水平一直到中世紀末期都沒有超過。索菲亞大教堂的輝煌連征服君士坦丁堡的穆斯林都歎為觀止，征服者麥麥德一進來，翻身下馬，讚美安拉。穆斯林非但沒有破壞索菲亞大教堂，還把這作為“正宗”清真寺的範本，藍色清真寺、蘇萊曼清真寺和無數其他清真寺都在形制上模仿索菲亞大教堂，以至於今天的人們誤以為這樣的圓穹套半穹的建築風格是伊斯蘭建築的特色了。

索菲亞大教堂也形成了東正教的禮儀形制，儀式是圍繞中心進行的。這樣的希臘十字（四臂一樣長度）成為東正教堂的基本格局。但天主教的教義不同，儀式是從長廳一端面向整個縱深的，教堂形制也因此不同。天主教堂是拉丁十字，橫臂短，縱臂長，在靠近縱臂頂端的地方交叉。交叉的地方同樣是禮儀的中心，四臂的朝向、作用各有講究，這裏就不多扯了。

但這也決定了天主教堂不可能模仿索菲亞大教堂，可大跨度的要求還在。在羅曼（Romanesque）時代，教堂的頂已經開始用拱頂了，英國Durham大教堂就是典範。但跨度依然不大，看中廳的祈禱條椅的長度就知道了。

Durham大教堂（建於1093-1133）

在這個時候，牆體和拱頂還是分別考慮的。換句話説，沒有牆體，拱頂當然無從落腳；但沒有拱頂，牆體還是能立着，不至於自己倒塌。但石質建築實際上是怕水的。既由於加工便利，也因為成本較低，大部分石質教堂是用砂岩、石灰岩建造的，更加考究的是大理石，絕少用花崗岩的。這些石材較鬆軟，質地也不致密。一般雨淋淋沒事，但長年累月下來，即使直接侵蝕不嚴重，積聚的泥沙會長草甚至小樹，容易造成鬆動。空隙裏的水分在冬天結冰，更是容易造成石材開裂。垂直牆體還好，穹頂有很多溝壑、死角，容易積水，問題更大。所以石穹屋頂上還要加蓋木質斜屋頂，以便泄水，保持石穹乾燥。瓦片一般用鉛版，緻密，而且防鏽，也有用大理石板的，像米蘭大教堂。巴黎聖母院屋頂的石質怪獸（gargoyle）其實也是泄水口，能工巧匠把它們雕刻成奇奇怪怪的形狀，好像有意的裝飾一樣，實在是匠心獨運。

Durham大教堂的屋頂已經是雙層頂了

哥特式是在法國首先流行的，與後期羅曼式的差別在外觀上不容易分辨，但兩者有很大的差別。哥特式的跨度增加了，牆體更加高聳，側廳到中廳這段高度成為額外的高窗，把光線引向中廳深處，形成“光從天堂而來”的印象。但牆體更加輕薄，因為採用了不同的承力結構，這就是飛拱，從外圍兩側伸向牆體的半拱。中廳的拱頂把重量向兩側傳遞，牆體把這個壓力進一步通過半拱向外傳遞，好像危房的牆體用斜木支撐一樣，形成層層傳遞的受力途徑，比羅曼式單純靠牆體的重量和堅實承受拱頂壓力更加科學。

巴黎聖母院內部，從條椅的長度可以看到，室內跨度增加了，但立柱比Durham反而細了，因為不靠這承受側向壓力了

巴黎聖母院，這個角度更容易看清楚飛拱對牆體的支撐作用

但這樣一來，牆體的穩定性就是在飛拱和拱頂兩者的平衡之間達到的，缺一不可。這也是為什麼大火期間，有關方面很擔心屋頂的大火是否會導致整體結構坍塌。穹頂的石材是不會燃燒的，但大火烘烤可能導致疏鬆，影響結構強度。哥特式這樣環環相扣的結構受力設計只要有一環掉鏈子，就有可能造成連鎖反應。消防龍頭的過度噴淋也可能造成熱脹冷縮，導致開裂。

幸好這沒有發生，主體結構基本完好。但石穹的目的説成是防火，這依然是不對的。

在巴黎聖母院的修復中，首先要檢查的是倖存石穹的結構完好性，接下來是牆體的完好，然後才談得上修復。由於火災面積太大，而細小的裂縫就可能導致結構問題，這樣的檢查必定耗費很長時間。在此期間，屋頂需要架設防雨棚，保護已經受傷的牆體和石穹。現在是特別怕浸水的時候。