有些建筑还巧妙地运用了力学、声学、几何学原理,因此具有重要价值。
圜丘坛是举行冬至祭天大典的场所,建于明嘉靖九年,主要建筑有圜丘、皇穹宇及配殿、神厨、三库及宰牲亭,附属建筑有具服台、望灯等。
圜丘明朝时为三层蓝色琉璃圆坛,清乾隆十四年扩建,并改蓝色琉璃为艾叶青石台面,汉白玉柱、栏。
圜丘形圆象天,三层坛制,高5。
17米,下层直径54。
92米,上层直径23。
65米,每层四面出台阶各九级。
上层中心为一块圆石,外铺扇面形石块九圈,内圈九块,以九的倍数依次向外延展,栏板、望柱也都用九或九的倍数,象征“天”数。
圜丘台面石板、拦板及各层台阶的数目均为奇数九或九的倍数。
如台面石板以上层中心圆石为起点,第一圈为九块,第二圈为十八块,依次周围各圈直至底层,均以九的倍数递增。
各层汉白玉石栏板的数目也是如此。
燔柴炉位于圜丘坛外壝内东南,座南朝北,圆筒形,绿琉璃砖砌成,其东西南三面各出台阶九级。
燔柴炉是举行冬至祭天大典望燎仪时焚烧祭祀正位(皇天上帝)供奉物用的。
皇穹宇院落位于圜丘坛外壝北侧,坐北朝南,圆形围墙,南面设三座琉璃门,主要建筑有皇穹宇和东西配殿,是供奉圜丘坛祭祀神位的场所。
皇穹宇由环转十六根柱子支撑,外层八根檐柱,中间八根金柱,两层柱子上设共同的溜金斗拱,以支撑拱上的天花和藻井,殿内满是龙凤和玺彩画,天花图案为贴金二龙戏珠,藻井为金龙藻井。
皇穹宇殿内的斗拱和藻井跨度在我国古建中是独一无二的。
皇穹宇配殿,歇山殿顶,蓝琉璃瓦屋面,正面出台阶六级,饰旋子彩画,造型精巧。
东殿殿内供奉大明之神(太阳)、北斗七星、金木水火土五星、周天星辰
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