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梁思成、林徽因夫妇从沈阳回北平定居，起初在西直门思成的大姐家里借助了一段日子，不久搬入东城米粮胡同。这条胡同住着胡适、傅斯年、陈垣。后来他们嫌住房狭窄，又租居了北总布胡同三号。三号是一套两进的四合院，大大小小四十来间。它也在东城，靠近皇城根。院里栽着丁香、海棠和马缨花树，里院和外院隔着垂花门。里院客厅，通常的窗棂纸换成了更加透光的玻璃，阳光可以洒满一地。梁启超手书的对联“清水出芙蓉，天然去雕饰”挂在墙上特别引人注目。西北向窗下的办公桌很宽大，搁着林徽因喜欢用的毛笔和砚台，旁边紧挨着书架，其间插满中外文书籍。平时这里很静谧，很优雅。
沈阳的家是简单的，住入北总布胡同三号，林徽因才真正成为家庭主妇。家里雇用着两个厨师、两个保姆、一个车夫、一个专管书房的听差。她不得不操持丈夫、母亲、孩子及仆人们生活的琐琐碎碎。费慰梅说过，“她实际上是这十个人的囚徒”。（费慰梅著《梁思成与林徽因》）她在梁家是长嫂，在林家是长姐，常有弟妹们来吃住，有时不得不调整住房。她画过一张床铺图，各个卧室共计安排了十七张床铺，每张床铺标明谁要来睡。她须准备十七套铺盖（还有个车夫得借宿别人家），更得准备他们的早点与茶水。
林徽因痛惜家务干扰了她制图或写文章，但一遇佣人请示，立即放下草图或文章前来过问。有时她还要顾及三号之外的事情，陈妈报告隔壁住户房顶上裂了个大洞，住户自己修缮不起，求林徽因给房东说情。这个邻居是早在乾隆年间就租起的老住户，按租赁规矩交的仍是二百年前的房租价钱，三间房还是五十个铜板。林徽因哭笑不得，掏钱代邻居付了修缮费。她与无能却爱管事的母亲相比，她尽管怕管事，但管得能干，实际管得也不少。
一九三二年夏天林徽因又生了男孩，取名从诫，希望他步宋代李诫建筑研究后尘。梁从诫诞生在协和医院，福建老乡林巧稚为他接生。至今医院的档案里还保存着林大夫手写的英文记录，上面印着从诫的小脚丫印。北总布胡同三号里的梁从诫太小，除了记得院子树木高大很多外，他不再留下旁的印象，甚至母亲年轻时美丽容貌也模糊依稀得近于无。梁再冰稍大一些，对不少温馨琐事则记忆犹新。她生病时母亲对自己悉心护理的印象尤其不能忘却。从保姆房里睡到母亲卧室，她口干而不宜多喝水，母亲白天小滴小滴喂，夜间把小茶壶搁床头，嘱咐她实在难忍时小小抿一口。她每次抿茶，总见母亲注视着她的动静，林徽因为了女儿一夜无眠。
北总布胡同三号并不总是温馨的，异母弟林恒寄住的那些日子，家里便弥漫着尴尬的气氛。林徽因母亲心胸不宽，老人对林恒的不满，脸面上不作一点掩饰。林徽因安抚无辜的小弟，让他感受到姐姐关怀的温暖，以弥补母亲的欠妥。为一些琐事，林徽因常常一天下来筋疲力尽。梁思成大姐的女儿住在她这里，事先没有告知她父母，引起大姐恼怒。大姐夜半找上门来要把女儿带走，女儿哭着不愿。大姐竟然说，你这么喜欢往舅舅、舅母家里跑，为何不向舅舅、舅母要学费？大姐不三不四的言语气得林徽因说不出话，但林徽因又不能与她一般见识。大姐临走还宣称：女儿在这里会染上激进的婚恋观念，有人激进到连婚姻都不相信。这是含沙射影，讽刺常来梁家，又不愿结婚的金岳霖。
三十年代社会激烈动荡，林徽因、梁思成始终恪守不介入政治运动的信条，但是政治运动却不能不波及到这个宁静的院落。“一二?九”示威游行的学生遭到军警的追捕镇压，有的被打得奄奄一息。正在汇文中学上学的林恒参加游行，十多小时过去了仍不见他回家。林徽因焦急地到处打电话探询弟弟的下落，梁思成则开着汽车到一家家医院，在受伤的学生中找寻，可是依旧不见林恒踪影。直到半夜他们才得着消息，林徽因自己驾车到西城一个僻静小巷把弟弟接了回来。北总布胡同三号成了进城游行学生的接待站和避难所，一个学生被大刀砍得血流满面，林徽因连忙给他包扎急救。梁思成的五妹梁思懿最与林徽因谈得来，她担任燕京大学“中华民族解放先锋队”的大队长，是游行队伍的领袖。梁思懿得知自己上了黑名单后，当晚跑到大哥大嫂家中。梁思成、林徽因都觉得五妹应该立刻逃离北平。林徽因连夜用火箝为她烫发，给她戴上耳环，抹上脂粉，还在她身上套了件绸子旗袍。如此一装扮，大学生刹时变成时髦的“少奶奶”。林徽因把“少奶奶”藏进小汽车，梁思成一路将其护送到火车站，送上南下的列车。临别前交代好思懿，途中凶吉，用电报给他们报信，平安即发贺电，出事则是唁电。结果林徽因得到一封“恭贺弄幛之喜”的电文，三天的焦虑才石头落地。
今日说的建筑当年称营造，四十年代后期梁思成创办的清华大学建筑系就叫营建系。
一九二九年朱启钤自费在北平建立了“中国营造学会”，它原是旨在研究建筑文献的学术团体，后由“学会”改名为“学社”，加强了建筑实践的考察。当时朱启钤自任社长，请学社成员、清华老校长周贻春专程赴沈阳，动员梁思成、林徽因加入他的队伍。梁思成起初很是犹豫，一面是不舍亲手建起的东北大学建筑系，另一面碍于朱启钤本人口碑不佳。
朱启钤是个老牌官僚，曾经官至国务总理，与赵秉钧、陈宦、梁士诒一起拥戴袁世凯复辟，总揽登基大典事务，他们四个被时人称为“四凶”，名声狼藉。然而朱启钤还不失为一个有事业心的官僚，任职国会参议院期间，他经手修建中山公园，对古代建筑发生了浓厚兴趣。他偶然在南京的江南图书馆发现了宋代古籍李诫的建筑著述《营造法式》，自此决心倾注财力和心血，将余生献给古建筑研究的组织工作。他撰写的《中国营造学社缘起》，认识到，“方今世界大同，物质演进。兹事体大，非依科学之眼光，作有系统之研究，不能与世界学术名家公开讨论”。同时又深感中国古建筑文献大有绝灭之虞，亟需人才发掘弘扬。他创建学社，为的是“绝学大昌，群才致用”。
朱启钤这般深明大义、求贤若渴，梁、林夫妇经再三权衡，终于决定回到北平。朱启钤在天安门内故宫的一角，为学社找了十几间西庑旧朝房作办公用房。梁思成担任学社的研究部主任，位在社长之下，众人之上。林徽因的职务是校理。一九三二年营造学社又请刘敦桢任文献部主任，偏重文献研究，梁思成为法式部主任，重在实地考察。梁思成、林徽因实现了朱启钤的宏愿，朱启钤则成就了梁林的事业。夫妇俩很是感激这位伯乐，梁思成在一九三四年出版的《清式营造则例》序言中特向他表示谢意：“若没有先生给我研究的机会和便利，并将他多年收集的许多材料供我采用，这书的完成即使幸能实现，恐也要推延到许多年月以后。”话是梁思成所说，实为夫妇俩共同的心声。林徽因不仅在实际研究中与丈夫默契合作，而且还执笔撰写了统率全书的第一章“绪论”。
据林洙统计，营造学社在北平期间，除测绘故宫的重要建筑六十余处及市内的安定门、阜成门、东直门、宣武门、崇文门、新华门、天宁寺、恭王府外，还离开北平调查了一百三十七个县市，调查古建筑殿堂房舍一千八百二十三座，详细测绘的建筑二百零六组，完成测绘图稿一千八百九十八张。（林洙著《困惑的大匠梁思成》）
林徽因生下儿子从诫后，身体明显好了起来，力争要与梁思成同行外出考察。五、六年时间里，林徽因的足迹遍及六、七个省份，几乎是不到一年就外出一次长途跋涉。她甚至还到了西北地区距甘肃不远的耀县，东南到了临近福建的宣平。北京八大处，山西大同的华严寺、善化寺及云冈石窟；太原、文水、汾阳、孝义、介休、灵石、霍县、赵县的四十多座寺庙殿阁，河北的正定隆兴寺，苏州的三清殿、云岩寺塔，杭州的六和塔、金华的天宁寺、宣平的延福寺；开封的繁塔、铁塔、龙亭；山东有十一个县，包括历城神通寺和泰安岱庙，以及西安的旧布政司署，陕西的药王庙，处留下了林徽因的身影。这是一条十分漫长的行程。梁思成为《清式营造则例》写序时特别说明：“内子林徽音在本书上为我分担的工作，除‘绪论’外，自开始至脱稿以后数次的增修删改，在照片之摄制及选择，图版之分配上，我实指不出彼此分工区域，最后更精心校读增削。所以至少说她便是这书一半的著者才对。”
他们在北方最后一次考察，也是最为辉煌的一次，数五台山木结构佛光寺的发现。西方的古代建筑基本是石块砌成，经得起风雨侵蚀，雷火毁坏，因此至今留存很多。中国房屋多以砖木构建，当时已不知是否还有唐代木构建筑的存在。日本人曾扬言，要看这样的建筑只有去他们的奈良城。林徽因和梁思成立志要找到中国唐代的木结构建筑，然而这又谈何容易！旧中国没有一份建筑名录，到全国各地去寻找，无异于大海捞针。然而，有志者事竟成，经过辛劳奔波，他们最终发现了珍贵的佛光寺。一九三七年初夏，梁思成、林徽因和学社同仁莫宗江、纪玉堂向五台山进发，山路狭窄崎岖，他们只好骑着驮骡慢慢前行。后来连骡子也不肯走的时候，只得下来牵着它继续前行。步履蹒跚了两天，他们在黄昏中突然望见了夕阳下金光四射的宏伟殿宇，再近看远翘的飞檐，硕大的斗拱，还有柱头、门窗，处处都像唐朝工匠的高超手艺。发现的兴奋顿时使众人浑身的疲惫消失得无影无踪。科学不能只凭直觉，兴奋过后，需要他们艰辛确证。林徽因爬上高悬的大殿脊檩寻找可能的文字依据，通常那里会写下建造年代，这实在是很艰辛而又危险的事。上面一片漆黑，打亮手电，只见檩条盖满了千百只蝙蝠，竟祛之不散。不意间照相时镁光灯闪亮惊飞了蝙蝠，没想到底下还挤满了密密麻麻的臭虫。头几天，他们就这样不停地爬上爬下与蝙蝠、臭虫周旋。终于，林徽因隐约辨出了两丈高的大梁底面有墨迹。费劲地认了半天，仅见到一行字：“女弟子宁公遇”，其余则依旧模糊一片。再费去两天搭了个支架，洗去梁上积得很厚的浮土，林徽因第一个上去，费了三天才读全梁面的题字。原来宁公遇就是捐资建造佛殿的女施主，大殿建于唐朝大中十一年，即公元八五七年。它就是发现的中国现存最早木结构建筑！从此，我们不必再远去日本看别人的东西了。大家的狂喜不言而喻，正是夕阳西下的时刻，殿前庭院里一片灿烂。他们取出本来用作应急的饼干、牛奶和罐头沙丁鱼，倾其所有地欢庆了一顿，再顾不得明后天断餐之忧。
野外考察古建筑的生活是清苦的，他们确实常常担心断餐，穷乡僻壤里能弄到一钵说不清什么做的黑糊糊面条就算幸运。在交通很不发达的当年，行路对人也是一个考验。一切都要靠原始的大车和毛驴，风尘扑面，颠颠簸簸，目的地一般都在很偏远的深山荒野。学社某日考察笔记记载着：“下午五时暴雨骤至，所乘之马颠蹶频仍，乃下马步行，不到五分钟，身无寸缕之干。如是约行三里，得小庙暂避。”又一日记载：“行三公里骤雨至，避山旁小庙中，六时雨止，沟道中洪流澎湃，明日不克前进，乃下山宿大社村周氏宗祠内。终日奔波，仅得馒头三枚（人各一），晚间又为臭虫蚊虫所攻，不能安枕尤为痛苦。”可见有时能宿在大车店已经不算太倒霉，但大车店里起床每人一身虱子。考察的艰辛还在于风险，途中他们要提防土匪的出没；到考察点，测量旧寺古塔，爬上风蚀了数百上千年的顶端，随时都有坠落的可能。梁思成有记述：“今天工作将完时，忽然来了一阵‘不测的风云’，在天晴日美的下午五时前后狂风暴雨，雷电交作。我们正在最上层梁架上，不由得不感到自身的危险。不单是在二百八十多尺高将近千年的木架上，而且近在塔顶铁质相轮之下，电母风伯不见得会讲特别交情。”
这些困难对于寻常人来说已是殊属不易，而林徽因，一个娇嫩的大家闺秀，一个肺结核患者，却经受住了艰苦的洗礼。不敢相信，她会和男子一样，餐风宿雨，爬梁上柱。正是在这样的境地，林徽因显示出她的坚忍、刚毅以及对理想的执着。翻遍她关于考察古建筑的全部文字，我们无法找到她抱怨工作环境艰苦的片言只语。下面这段心底溢出的倾诉，有如阳光般明媚：
我们因为探访古迹走了许多路；在种种情形之下感慨到古今兴废。在草丛里读碑碣，在砖堆中间偶然碰到菩萨的一只手一个微笑，都是可以激动起一些不平常的感觉来的。乡村的各种浪漫的位置，秀丽天真；中间人物维持着老老实实的鲜艳颜色，老的扶着拐杖，小的赤着胸背，沿路上点缀的，尽是他们明亮的眼睛和笑脸。由北平城里来的我们，东看看，西走走，夕阳背在背上，真和掉在另一个世界里一样！云块，天，和我们之间似乎失掉了一切障碍。我乐时就高兴的笑，笑声一直散到对河对山，说不定哪一个林子，哪一个村落里去！我感觉到一种平坦，竟许是辽阔，和地面恰恰平行着舒展开来，感觉的最边沿的边沿，和大地的边沿，永远赛着向前伸……
（《山西通信》）