古祠堂建筑的保護方法與技術應用

王兵壯 方建平 魏妙 朱猛飛 李睿 唐堯英

摘要：指出了古祠堂傳統建筑的保護方法有多種，可將其分為傳統的保護和現代先進技術的保護。從宏觀上觀察到微觀上的分析，從主觀猜斷到客觀數據的判斷，以浙西古祠堂三維數字化保護技術研究為主進行了調查研究，并探究了其與傳統保護的區別，認為其也是傳統方法的發展和繼承，以期在古祠堂等傳統建筑的保護中發揮更好作用。

關鍵詞：古祠堂建筑;保護方法;傳統;現代

中圖分類號：TU87

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）8-0194-03

1 引言

據史料記載，古祠堂建筑起源于西漢，后世主要用于供奉先祖和名人，與宗族文化密切相關[1]。古祠堂建筑承載著中華民族優秀的傳統文化，各具地方特色，是中國傳統文化繼承與發揚的重要載體，故具有重要的保護價值。

然而，在浙江省浙西地區部分古祠堂變形破壞嚴重，其中包括全國重點文物保護單位的衢江區吳氏宗祠、柯城區藍氏宗祠等。究其原因有二，一是長期暴露在自然環境中而發生的風化、蟲蝕、腐蝕等破壞（圖1）;二是人為毀壞，包括保護方法不當而引起的破壞形式[2]（圖2），所以，亟需對其進行保護。

事實上，古祠堂建筑從建成之后，對其的保護與更新一直在延續。傳統的古祠堂建筑保護方法，主要依靠經驗豐富的工匠，進行修繕與維護。隨著科技的進步，現代化的儀器沒各與保護方法也被廣泛運用到古祠堂的保護之中。基于此，本文探討了傳統保護方法的局限性，以及現代保護技術在占祠堂保護中的應用，旨在為古祠堂建筑的保護提供理論與技術支持。

2 傳統保護方法與技術

古祠堂傳統保護方法，主要是通過有經驗的工匠師傅宏觀上的觀察，對于較明顯易發現的破壞之處采取相應的保護措施，如侵蝕本結構的修補（圖1）、破壞構件的替換（圖2）和對風化磚石結構采取的剔磚補石等一些傳統保護技術[3～5].對于古祠堂的保護起到了重要的作用。但這類保護技術主要依靠的是人為的主觀判斷，在浙西古祠堂的調杏中，發現其具有一定的局限性。

2.1 變形破壞發現能力的局限性

傳統的古祠堂保護方法，在判斷古祠堂是否需要維修加固時，主要依靠的是人的肉眼觀察和主觀經驗來判斷。因此，只有當古祠堂的部分構件發生較嚴重的變性破壞，才會考慮進行保護。一旦這種嚴重的變形破壞出現，則已是對古祠堂的整體穩定性構成嚴重的威脅，而保護維修時往往只能采用構件整體替換的方法。傳統的保護方法對于古祠堂建筑構件的破壞沒有預測性，不能防患于未然，具有一定的局限性。

另外，這種發現變性破壞的方法，在古祠堂保護的同時仍加以利用的時候，對人身安全將造成一定的威脅，如調查中發現古祠堂的戲臺有一處因使用而發生的斷裂破壞（圖3）。

2.2 變形破壞分析能力的局限性

傳統的保護方法，對于古祠堂構件的變形破壞造成的破壞力或進一步發展的趨勢的分析，以主觀推斷為主，沒有準確的科學依據。因此，在加固保護時，如估計不足，易造成古祠堂構件的二次破壞：如估計太高，易造成加固材料的浪費。其與現代科學手段輔助的數值分析相比，具有一定的局限性。

2.3 變形破壞修復能力的局限性

傳統的保護方法，其在修復的造型、用材和用色等方面技術較成熟，在古祠堂的保護修復中起到了傳承與積極的作用。但由于浙西地區需修復的古祠堂較多，加之傳統工藝的流失，在古祠堂的保護中也出現了僅在功能上的恢復，而在原貌的保護上有顏色突兀有失歷史韻味等現象（圖1、圖2、圖4）。

3 現代保護方法與技術

古祠堂是難以再生的傳統文化載體，具有重要的歷史價值、科學價值、藝術價值和旅游價值，但古祠堂建筑的傳統保護方法具有一定的局限性，故需結合運用現代技術手段及方法進行保護。

基于文物建筑保護保持原貌[2]的基礎上，運用計算機軟件、三維掃描等技術，對古祠堂建筑進行三維數據保存、受力仿真模擬、實時監測，最終起到預防、修復和虛擬再建的作用[6]（圖5），并結合現代的材料及方法提出合理的加固方案，使古祠堂建筑得以更好的保護。

3.1 三維掃描技術的應用

基于三維激光掃描等無損測繪技術，對古祠堂建筑開展高精度（精度可達0.02 mm，甚至更高）的測繪工作。將測繪所得的數據導入計算機并進行拼接牛成點云數據（圖6），通過拼接的點云數據進行建模生成三維模型[6～9]（圖7）。

該模型一方面可作為古祠堂建筑三維數字化保存的數據;另一方而，可用于變形破壞的查看、應力分析及加固方案設計的基礎模型。

現代化的測繪技術較傳統的主觀式的測繪方法，不僅測繪數據及時、準確和精度高，而且對于一些不易到達或危險的位置，可方便安全開展測繪工作。

3.2 數值分析技術的應用

古祠堂建筑的變性破壞有一個突變的過程，應在突變之前采取保護措施，然而，傳統的保護技術難以分析該突變的過程。

采用上述的模型數據，運用現代虛擬仿真數值分析軟件，對于古祠堂建筑的固定荷載（如自重等）和活動荷載（如大雪、大雨和大風等）進行虛擬加載，并對整個過程計算結構的受力情況，分析木結構的截面抗彎、抗剪、抗拉，磚石結構的受力情況，然后按照相關規范進行再設計與重修[10]。

3.3 監測技術的應用

實時監測系統也是一種現代技術保護方法，利用形變報警系統和監控系統，形變報警系統是在古祠堂重要結構方面設置應變片，將應變片與電腦報警系統相連，設置應變片的最大限制，當古祠堂的重要結構發生形變達到限制.即可觸發報警系統，然后相關人員展開維修和替換構件，分散的各個應變片連入一個報警系統，報警時凸顯其位置[11]。

4 結論

浙西地區的古祠堂建筑保護既要熟知傳統的保護方法，也要積極探索現代的新材料、新工藝和三維數字化等保護技術。既有從宏觀到微觀的分析，又有從主觀判斷到客觀數據的分析，這樣才能有效的保護這一不可多得的文物建筑。

同時，要在積極探索保護的同時加以利用，如浙西地區的多個古祠堂被作為老年人活動中心、文化禮堂，更有甚者是作為旅游的景點，不僅能得到很大的社會效益而且使得古祠堂得到更好的保護。

參考文獻：

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