1 建造与部件
“猛料”
故宫古建筑之所以稳固长久，除了建筑本身良好的构造和古代工匠精湛的施工技艺之外，特殊的建筑材料亦为重要原因。在营建和修缮施工时，工匠都会在建筑中掺入桐油、雄黄、白矾、糯米、麻等“猛料”，以提高建筑的整体稳固性。
雄黄
裱糊为故宫古建筑的一种施工工种，其工艺特点为：在建筑内壁、顶棚用糨糊粘贴纸张、织布。裱糊有利于冬天阻挡寒风从门缝、窗缝、梁架内进入室内，并还可起到装饰作用。而烟草虫、毛衣鱼、白蚁等害虫，它们多以纸张中的纤维素、糨糊中的淀粉等有机物质为生长发育的食料，因而对裱糊面层具有破坏作用。害虫的分泌物、排泄物亦对裱糊层产生污染或腐蚀。
坤宁宫喜房内裱糊的白色墙壁
裱糊“猛料”之雄黄
紫禁城在明朝时期，建筑内部并无裱糊做法。清朝满族统治者来自白山黑水的东北地区，那里冬天常有寒风侵袭，建筑室内有裱糊做法，因此裱糊做法在清朝被引入紫禁城内。
雄黄又称作石黄、黄金石、鸡冠石，为砷的硫化物，不溶于水，具有一定毒性。雄黄与雌黄常常彼此共生在一起。雄黄的化学成分是硫化砷（As2S2），外观呈橘红色；雌黄的化学成分是三硫化二砷（As2S3），外观呈柠檬黄色。雄黄经过氧化可以变成雌黄。雄（雌）黄的毒性可用来杀死害虫。明代科学家方以智所撰的《物理小识》提到，在书橱中放入雄黄，可以杀死书中各种害虫。而紫禁城古建筑的裱糊施工中，亦有相似的档案。如清工部内务府活计档（胶片20号）记载，道光十七年（1837）九月，在养心殿窗户、顶棚的裱糊施工中，糊纸所用的糨糊中就掺入了雄黄。
桐油
桐油是一种植物蛋白胶，一般通过冷榨3—4年的桐树籽得来，外观呈浅棕黄色。桐油具有很强的反应活性、干燥性及聚合性。当桐油覆盖在物体表面时，很容易吸收空气中的氧气而产生表面膜，从而使覆盖物得到保护。不仅如此，桐油还是一种有毒的高分子植物，渗入木材内部后，能抑制菌虫生长繁殖，因而可起到防腐作用。桐油包裹在泥灰类黏接材料表面，填充颗粒间的空隙，阻隔了黏接材料与孔隙水之间的相互作用，使得水分更容易散失，因而起到防潮防渗作用。
紫禁城古建筑铺墁金砖地面的过程中，有一道“使灰钻油”的工序，该工序充分发挥了桐油的材料特性。浇筑桐油的金砖地面坚固密实，历经数百年依然光亮如新。
保和殿内的金砖地面
“使灰钻油”
在铺墁好的金砖上分3次浇筑桐油：
①在干透的地面上刷生桐油1—2遍；②用麻丝搓1—2遍灰油；③刷1—2遍光油。
灰油由生桐油、土籽灰、樟丹按100:7:4的重量比混合熬制而成，具有干燥快、防水性强等特点，可起到胶结砖灰的作用；光油由生桐油、苏子油、土籽灰按100:20:3的重量比混合熬制而成，不仅具有较高的强度和韧性、耐水耐磨的性能，而且表面光亮，可用于罩面油。
金砖
“金砖”属于土质方砖的一种，产地在苏州城北的陆慕镇余窑村。这个地方的土是来自阳澄湖底的泥，土质细腻、胶状体丰富、可塑性强，用它加工制作的砖颗粒细腻，质地致密坚硬，表面光滑如镜，但是造价昂贵，因而民间称为“金砖”。
白矾
白矾别名明矾、矾石、羽涅等，由硫酸铝钾类矿物（如明矾石）加工提炼而成。白矾溶于水后可生成氢氧化铝胶状沉淀物，具有一定的胶凝功能。古代工匠在紫禁城营建过程中巧妙地掺入了白矾，增强了建筑的稳定性和耐久性。
在紫禁城古建筑的石材加固修缮过程中，部分松动的石材采用铁件拉接，一般需要把白矾水灌入石材与铁件之间的缝隙中，当水分挥发后，白矾变成硬质结晶体，可以将铁件固定在石材中。
紫禁城后妃居住的寝宫室内多有裱糊装饰。北方冬天比较寒冷，古代工匠会在室内墙体和天花板位置安装木龙骨，在其表面黏糊防护材料，如锦缎、纱、绢、纸张等，既保暖防尘，又能起到装饰效果。而裱糊所用的糨糊，是把面粉放入水中煮，并掺入白矾、蜡、川椒、白芨等材料混合而成。
慈宁门前台基
紫禁城古建筑的台基、栏板、御路等石作工程多用汉白玉石材，其铺墁所用灰浆多含有白矾。
清雍正十二年（1734）由工部刊行的《工程做法》卷五十二规定了在铺墁汉白玉、青白石等石材时，要在石材与基层接缝处浇灌灰浆材料：“宽一尺长一丈（石材）用白灰（生石灰）六十斤、江米（糯米）三合、白矾六两。”此处的“合”为体积单位，为一升的十分之一。掺入白矾的灰浆材料不仅使得石材与基层牢固结合，还有很好的防水效果。
中国古代与装裱相关的文献中多载有掺入白矾的做法，如元代《秘书监志》卷六载，宫廷裱糊原料的配方有“白芨、黄蜡、明胶、白矾、藜芦、皂角、茅香各一钱”。现代科学研究表明，适当量的白矾形成胶体后，可促进淀粉沉淀，避免裱糊的接缝开裂，还可产生吸水、干燥、防腐、抑菌等效果。
糯米
糯米又称江米，主要成分为淀粉，黏度较高。根据明代科学家宋应星所著《天工开物》之《燔石·第十一》的记载，在砌筑墓地、蓄水池等地下建筑时，用石灰、沙子、黄土按1:2:2的比例混合，再掺入糯米、猕猴桃汁拌匀，即可建造出牢固不坏的建筑。掺入糯米的灰浆具有强度大，韧度高，防渗性、防腐性好等优点。
20世纪末，在故宫古建筑维修工程中，曾发现几处元、明时期遗留下来的旧房基础，做法与《营造法式》中的规定相仿，基础中不仅含有石灰，而且还有白色米粒，见风变硬，表面泛有一层白霜，抗压强度犹如现在的标准砖。尽管没有证据证明白色米粒即为糯米，但至少可以说明稻米类植物的黏性已被古人用来加固地基。近年有研究人员对慈宁花园、长春宫后殿怡情书史、养心殿燕喜堂三处的建筑灰浆进行取样分析，发现其中含有糯米成分，可说明紫禁城建筑工程中使用了糯米材料。
慈宁花园建筑遗址基础分层
研究人员在慈宁花园建筑灰浆中发现糯米成分。
日本学者武田寿一所著的《建筑物隔震防振与控振》中有这么一段关于故宫古建筑地基成分的描述：“1975—1978年，在建造设备管道工程时，以紫禁城中心向下约5—6米的地方挖出一种带有气味的物质。研究结果表明是煮过的糯米和石灰的混合物。”这段话可反映故宫古建筑地基中确有糯米成分。
古建专家刘大可所著的《中国古建筑瓦石营法》中，写到古建基础中有灌江米汁（糯米浆）的做法，即把煮好的糯米汁掺上水和白矾以后，泼洒在打好的灰土上。其中江米和白矾的用量为每平方丈（10.24平方米）用江米225克，白矾18.75克。
麻
麻是由麻类植物中取得的纤维，具有不易拉断、对酸碱不敏感、抗霉菌性能好等优点，在中国古建筑工程中得到了较为广泛的应用：
·墙体抹灰层中含有麻，可防止抹灰层脱落。
·屋顶泥背层（石灰、黄土的混合物，覆盖在屋面板上，防止漏雨）中含有麻，有利于石灰与黄土的粘接。
·油饰彩画的地仗层中也含有麻，可防止地仗层开裂。
墙体抹灰
抹灰层将麻揪覆盖，麻揪可增强灰浆与砖基层的拉接。
◎ 墙体使麻
墙体在抹灰修缮时，往往有使用麻的做法。抹灰前，先将旧灰皮铲除干净，墙面用水淋湿，然后在墙体上钉麻揪。钉麻揪即在墙面上每约1米见方的面积内，钉麻揪一枚，麻线长约0.5米。钉完麻揪后，在墙面做出标记，确定抹灰的厚度标准，再进行抹灰找平，抹灰层将麻揪覆盖，使之不外露。
墙体抹灰前钉麻
每一米见方，钉麻揪一枚，麻线长约0.5米。
◎ 屋顶使麻
屋顶用麻的部位主要是灰背层。灰背层的材料一般为生石灰、青灰、麻、水的混合物。其中，麻主要起拉接作用，使灰背的各个组成部分形成稳固的整体。施工时，将灰背层按平均厚度5—8厘米多次压实在屋面即可。
故宫长春宫屋顶灰背层施工中
灰背层
在屋顶最底层的望板层之上、最上层的瓦面层之下，铺有厚度15—35厘米不等的灰浆。灰背层的主要作用是保护望板层，避免瓦顶的雨水渗入到望板层；避免屋顶过高或过低的温度传入屋架内；提供足够的屋顶重量，有利于建筑稳固。
◎ 地仗层使麻
在古建筑门窗、立柱、屋檐等木构件表面的油饰彩画地仗层施工中，麻要被多次使用。麻在地仗层中的作用，犹如混凝土中的钢筋一样重要。施工人员在“使麻”前，需要将麻线梳理齐整、去掉杂质、分段裁剪，再用两根竹竿将麻挑起、抖松，使之呈整齐的卷状，如同棉花，这是为了减少麻料的杂质，以保证麻料与灰浆的粘接。在地仗层施工中，“使麻”为中间一道工序，其主要作用是拉接其周边的灰浆，以防止脱落或开裂。
地仗层
地仗层即古建筑油饰彩画的垫层，由包括麻在内的多种材料混合调制而成，覆盖在木构件表面。这种混合材料便于与彩画颜料结合，且不会与颜料层发生任何化学反应。
地仗层“使麻”操作步骤
①在立柱、门窗等木构件表面刷粘麻浆（由猪血、桐油、白面等材料混合而成），为保证麻密实地粘接；②用手把弹好的麻均匀地粘在浆上，然后用轧子不断地轧蓬松的麻，使浆液渗出麻丝表面，把麻与粘麻浆挤压得牢固；③未浸泡透的麻丝要重新蘸粘麻浆，再将其压实；④使用轧子尖端将麻局部翻起，挤出多余的浆；⑤对窝角、疙瘩、虚漏等处进行找补；⑥在麻干固之后，用砂石打磨表面，磨出麻绒，以利于后续麻与灰浆的粘接。右图为工人将麻处理成丝线形状，并敷压在木构件表面