皇穹宇位于圜丘坛以北，是供奉圜丘坛祭祀神位的场所，存放祭祀神牌的处所。始建于明嘉靖九年（1530年），初名泰神殿，嘉靖十七年（1538年）改称皇穹宇。为重檐圆攒尖顶建筑。清乾隆十七年（1752年）重建，改为鎏金宝顶单檐蓝瓦圆攒尖顶。有东西配庑各5间。大殿直径15.6米，高19.02米，由八根金柱和八根檐柱共同支撑起巨大的殿顶，三层天花藻井层层收进，构造精巧。殿正中有汉白玉雕花的圆形石座，供奉“皇天上帝”牌位，左右配享皇帝祖先的神牌。正殿东西各有配殿，分别供奉日月星辰和云雨雷电等诸神牌位。整个殿宇的外观状似圆亭，坐落在2米多高的汉白玉须弥座台基上，周围均设石护栏。
皇穹宇围垣具有传声功效，俗称回音壁，历史上皇穹宇围垣的传声功效颇使人迷惑，长期以来人们无法科学地解释这一现象。1953年，汤定元教授对皇穹宇建筑的声学效果进行了测试，认为皇穹宇围垣周密，表面光洁，使声波不被墙体吸纳，进而发生了反射，于是产生了回音，形成了独特的声学现象。这是历史上第一次对天坛诸建筑的回声现象进行的科学解释。
故宫的宫殿建筑是中国现存最大、最完整的古建筑群，故宫里吸引人的建筑是三座大殿：太和殿、中和殿和保和殿。它们都建在汉白玉砌成的8米高的台基上，远望犹如神话中的琼宫仙阙。第一座大殿太和殿是最富丽堂皇的建筑，俗称“金銮殿”，是皇帝举行大典的地方，殿高28米，东西63米，南北35米，有直径达1米的大柱92根，其中6根围绕御座的是沥粉金漆的蟠龙柱。御座设在殿内高2米的台上，前有造型美观的仙鹤、炉、鼎，后面有精雕细刻的围屏。整个大殿装饰得金碧辉煌，**绚丽。中和殿是皇帝去太和殿举行大典前稍事休息和演习礼仪的地方。保和殿是每年除夕皇帝赐宴外藩王公的场所。故宫建筑的后半部叫内廷，以乾清宫、交泰殿、坤宁宫为中心，东西两翼有东六宫和西六宫，是皇帝平日办事和他的后妃居住生活的地方。后半部在建筑风格上同于前半部。前半部建筑形象是严肃、**、壮丽、雄伟，以象征皇帝的至高无上。后半部内廷则富有生活气息，建筑多是自成院落，有花园、书斋、馆榭、山石等。在坤宁宫北面的是御花园。御花园里有高耸的松柏、珍贵的花木、山石和亭阁。名为万春亭和千秋亭的两座亭子，可以说是目前保存的古亭中最华丽的了。
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