現(xiàn)代技術(shù)能救得了古代建筑嗎

唐婷

位于北京南池子大街的皇史宬是明清時(shí)期的皇家檔案館，也是我國(guó)現(xiàn)存唯一的磚石結(jié)構(gòu)檔案庫(kù)房。它分南北兩院，由于歷史原因，南院成了大雜院，違建、私拉電線問(wèn)題嚴(yán)重。最近院內(nèi)違建拆除工作正式啟動(dòng)，此后將由故宮博物院對(duì)文物古跡進(jìn)行原貌修復(fù)。

隨著保護(hù)文化遺產(chǎn)、弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的觀念逐漸深入人心，各地文物古建修繕的步伐不斷加快。但是如何更加科學(xué)地對(duì)古建筑進(jìn)行保護(hù)和修繕也值得探討和關(guān)注。

新技術(shù)用于前期診斷 讓后期修復(fù)更易把握好“度”

在什么樣的情況下需要對(duì)古建筑進(jìn)行修繕，是公眾非常關(guān)心的話題。

“古建筑是否需要修繕，以結(jié)構(gòu)安全性能評(píng)估結(jié)果為準(zhǔn)。” 長(zhǎng)期從事古建筑保護(hù)研究工作的故宮博物院研究館員周乾博士指出，目前我國(guó)關(guān)于磚石類文物建筑保護(hù)及維修規(guī)范尚不成熟，而木結(jié)構(gòu)古建筑相關(guān)的《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》則提出了明確的古建筑修繕標(biāo)準(zhǔn)。

“古建筑是不可移動(dòng)文物的一種，它的修繕?lè)譃楹芏囝愋停ㄈ粘１ｐB(yǎng)維護(hù)、局部受損修復(fù)，以及在整體結(jié)構(gòu)受損嚴(yán)重情況下的搶救性修復(fù)等。” 陜西省文物保護(hù)研究院院長(zhǎng)趙強(qiáng)指出，具體什么時(shí)候應(yīng)該對(duì)古代建筑進(jìn)行哪一種修繕，不能一概而論，目前也沒(méi)有一個(gè)科學(xué)定論和量化指標(biāo)。

對(duì)每一個(gè)具體的古建筑修復(fù)項(xiàng)目而言，面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)也不相同，在趙強(qiáng)看來(lái)，很難有標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)對(duì)方案，只有在前期進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的研究基礎(chǔ)上，才有可能掌握好古建筑修復(fù)的“度”，在制定修復(fù)方案時(shí)真正做到最小干預(yù)。

據(jù)周乾介紹，故宮博物院對(duì)古建筑開(kāi)展修繕之前，都需要進(jìn)行建筑現(xiàn)狀勘察，包括調(diào)查建筑本身的殘損情況，繪制測(cè)繪圖紙，評(píng)估建筑安全現(xiàn)狀，提出維修保護(hù)方案。

“大量扎實(shí)的前期調(diào)研工作，對(duì)于科學(xué)制定修繕?lè)桨钢陵P(guān)重要。就像看病一樣，在確定診療方案前，需要做細(xì)致的檢查，只有找到病根，才能開(kāi)對(duì)藥方，精準(zhǔn)施策。”趙強(qiáng)說(shuō)。

借助科技手段，可更為全面和有效地評(píng)估古建筑的現(xiàn)狀，猶如高科技設(shè)備對(duì)人進(jìn)行體檢可獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果一樣。周乾舉例說(shuō)，借助三維激光掃描設(shè)備，可獲得古建筑較為精確的整體尺寸;借助應(yīng)力波和阻抗儀技術(shù)，可測(cè)定古建筑內(nèi)部的孔洞和殘損;借助計(jì)算機(jī)模擬分析，可初步分析出古建筑是否存在安全隱患等。

以往古建筑修繕前都是靠有經(jīng)驗(yàn)的老師傅用錘子敲打，聽(tīng)聲音來(lái)判斷木制古建的損傷。而這種方法只能了解木頭有沒(méi)有空洞，至于空洞有多大、出現(xiàn)在什么位置、腐朽程度如何，就不清楚了。況且如果木頭是在磚石結(jié)構(gòu)里面就更無(wú)法判斷了。

現(xiàn)在，古建筑專家引進(jìn)了微鉆阻力儀。它的外觀是一個(gè)長(zhǎng)方形的盒子，里面有一根60厘米長(zhǎng)、直徑只有1.5毫米的細(xì)長(zhǎng)鉆頭。用它打進(jìn)木頭心兒，只會(huì)在木頭表面留下一個(gè)不起眼的小孔，對(duì)古建本身幾乎沒(méi)有損傷。儀器通過(guò)鉆頭探測(cè)出的阻力值，得出一張帶有曲線的“心電圖”。“如果曲線從一個(gè)高峰跌落，經(jīng)過(guò)一段低谷后又開(kāi)始上升，那么就能判斷這個(gè)木頭出現(xiàn)了空洞，而且連空洞的大小都一目了然。”

去年，北京建筑大學(xué)歷史建筑保護(hù)系講師齊瑩帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)西安東岳廟的柱子進(jìn)行了雷達(dá)探傷工作。東岳廟的柱子在墻體里面，柱子外觀本身不可見(jiàn)，也不可能拆墻去判斷內(nèi)部木結(jié)構(gòu)。借助雷達(dá)探傷新技術(shù)可以隔墻探柱，相對(duì)直觀地了解古建內(nèi)部狀況。

“過(guò)去古建筑本體的測(cè)繪也是一個(gè)復(fù)雜工程，往往需要好幾個(gè)人連續(xù)工作好幾天。現(xiàn)在，可能一個(gè)人扛一個(gè)機(jī)器掃一小時(shí)就掃完了。” 齊瑩說(shuō)。

新材料幫忙修補(bǔ) 實(shí)現(xiàn)“最小干預(yù)原則”

一旦古建筑結(jié)構(gòu)安全受到威脅，修繕工作勢(shì)在必行。周乾介紹，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，對(duì)古建筑的維修應(yīng)遵守“不改變?cè)瓲睢钡脑瓌t。所謂“不改變?cè)瓲睢痹瓌t，是指古建筑維修后在材料、構(gòu)造組成、施工工藝等方面與維修前盡量一致。

在同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院歷史建筑保護(hù)實(shí)驗(yàn)中心主任戴仕炳看來(lái)，實(shí)際修繕中，由于種種原因，很難做到完全“原封不動(dòng)”。如果確有修繕必要，在堅(jiān)持“最小干預(yù)原則”前提下，可以適當(dāng)?shù)夭捎眯录夹g(shù)、新材料對(duì)古建筑進(jìn)行保護(hù)修繕。

事實(shí)上，在一些修復(fù)案例中，人們也能捕捉到新材料的身影。齊瑩舉例說(shuō)，磚木建筑可能會(huì)有一些縱向的裂縫，如果這個(gè)裂縫不影響材料本身使用的話，往往會(huì)采用碳纖維材料包裹的方式來(lái)加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

不只是磚木建筑，在一些近現(xiàn)代建筑的保護(hù)修繕中，也較多地用到了碳纖維材料。比如，上海外灘一些近現(xiàn)代建筑的修繕中也用到了碳纖維材料來(lái)進(jìn)行加固。“碳纖維材料本身很輕，對(duì)樓體來(lái)說(shuō)不會(huì)帶來(lái)過(guò)多新的荷載，同時(shí)它又有很好的剛度和適應(yīng)性。”齊瑩說(shuō)道。

此外，在石質(zhì)構(gòu)件的保護(hù)修繕中，專業(yè)人員也開(kāi)始更多地用到納米石灰等新材料。戴仕炳介紹，石灰是一種傳統(tǒng)建筑材料，納米石灰和普通石灰成分一樣，都是氫氧化鈣。但納米尺度的石灰顆粒，可以更為深入地滲透到石材的劣化區(qū)域，實(shí)現(xiàn)加固效果。

科技不是萬(wàn)能的 古建修繕仍面臨諸多難點(diǎn)

雖然有科技來(lái)幫忙，但是不可否認(rèn)，古建修繕的確面臨諸多難點(diǎn)。

周乾坦言，首先，從古建材料上講，我國(guó)古建筑的材料長(zhǎng)期暴露在空氣中，不可避免地會(huì)因?yàn)榭諝庵械幕瘜W(xué)元素或雨雪侵蝕而產(chǎn)生損害，表現(xiàn)在材料本身的殘損和材料物理力學(xué)性能的退化，而要保證古建筑的修繕材料完全用其原有材料有一定的難度，這也是最大的難點(diǎn)。

其次，古人建造古建筑多憑借經(jīng)驗(yàn)，少有圖紙和技術(shù)方案留存于世，一些古建筑的構(gòu)造特征、連接方法很難準(zhǔn)確地獲得，因而給古建筑修繕保護(hù)帶來(lái)難題。

此外，我國(guó)古建筑保護(hù)專業(yè)人才相對(duì)較少，也是古建筑修繕面臨的瓶頸之一。“古建筑保護(hù)和修繕是個(gè)專業(yè)活兒，需要專業(yè)的人來(lái)干。現(xiàn)在大家古建保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)了，但專業(yè)人才方面仍有缺口。”齊瑩說(shuō)。

事實(shí)上，和具體的修繕工程相比，對(duì)古建筑預(yù)防性的保護(hù)更為重要。所謂預(yù)防性保護(hù)是指通過(guò)日常的監(jiān)測(cè)、評(píng)估和調(diào)控干預(yù)，盡量減少各種自然環(huán)境或人為因素對(duì)文物的危害，盡可能阻止或延緩文物的老化受損，達(dá)到長(zhǎng)久保存的目的。對(duì)此，周乾表示：“古建筑其實(shí)和人一樣，也存在衰老和生病的問(wèn)題，需要時(shí)常體檢，并及時(shí)進(jìn)行維修和保養(yǎng)，才能延年益壽。”

周乾說(shuō)，我國(guó)古建筑修繕保護(hù)是一個(gè)集文化弘揚(yáng)、技藝傳承、科技支撐等多方面于一體的工程。科技手段雖然并不能解決古建筑保護(hù)修繕的所有問(wèn)題，卻是古建筑得到合理保護(hù)、延年益壽的重要支撐。