巴蜀地域特色下的石窟保護性建筑設計＊
——以廣元千佛崖為例

趙 希，施紫越，舒靈揚，向 芳

（1.廣元石窟研究所，四川廣元 628000；2.成都理工大學地球科學學院，四川成都 610059；3.成都理工大學沉積地質研究院，四川成都 610059）

0 引言

作為發源于印度的文化遺產，石窟的窟檐建筑首先滿足了宗教禮拜活動的需求，其次讓精美的石刻造像留存至今，窟檐和石窟本體、周圍空間也共同構成了展示系統中最重要的藝術內容。伴隨著漫長的時間推移，石窟都普遍面臨著風化破壞、巖體失穩、水害等復雜問題[1]，嚴重威脅著窟龕造像的藝術價值，而作為石質文物保護工作中的深層次問題，如何通過外部建筑設計對露天石窟遺跡提供有效的輔助性保護，一直是石窟保護研究中的難點。具體來說，這一措施是通過在石窟外部構筑一個將本體與其賦存環境相對隔開、能進行人工調節的微環境，從而達到降低自然因素的不利影響、減緩窟龕的風化破壞、提高石窟遺跡可延續性的目標[2]。由于石窟多開鑿于近乎垂直的巖壁上，所以石窟保護性建筑也多平行于洞窟窟口、垂直于窟體所在的巖壁進行設計，根據文物保護工作的準則要求，這類依崖建筑的外觀形制、結構重量、使用功能、內部環境等都受到嚴苛的限制，大大提高了方案設計和工程實施的難度[3]。

巴蜀地區的石窟集中開鑿于唐五代及兩宋時期，造像延續時間長、表達內容豐富、題材不拘一格、雕刻造型精美，除了濃郁的宗教色彩之外，也記錄了淳樸的民俗風情，在很大程度上反映了佛教傳播在中國的世俗化，書寫了中國石窟藝術史上輝煌的篇章[4]。當北方石窟的雕刻活動逐漸停歇之時，巴蜀地區的石窟文化卻陸續繁榮，川北廣元地處中原入川要道，受北方石窟藝術影響較深，位于金牛古道的千佛崖就屬于這一時期大型石窟的代表作，形制尺度各異、進深不同的窟龕構成了豐富的崖面肌理，也在長期的風化作用下發育了不同類型的石窟病害。針對造像病害與環境因素已有的監測基礎，廣元石窟研究所開始嘗試在千佛崖設計依崖建筑試驗段，以最大程度減弱外部因素對窟龕造像的影響，探索保護性建筑的實際效果。時至今日，國內各地還有許多石窟正在進行多種建筑風格的保護性工程設計，石窟保護性建筑的設計與實踐方興未艾，鑒于此，文章對廣元千佛崖的現狀、保護性建筑樣式及設計原則進行分析，并對未來石窟保護性建筑可能出現的研究與探索方向略作探討。

1 千佛崖石窟概況

1.1 自然環境概況

千佛崖石窟位于廣元市利州區嘉陵江畔，石窟巖體屬構造剝蝕單斜低山地貌，在氣候上屬亞熱帶濕潤季風氣候區，冬春季節常受到北方冷空氣影響。廣元年平均氣溫16 ℃，年平均降雨1 030 mm，年平均日照時數1 303 h，年平均無霜期298 d，由于地處太平洋副熱帶高壓脊的西北邊緣，北上暖氣流過盆周山地后抬升而成云致雨，降水量主要集中在受東南氣流控制的夏季[5]。千佛崖正北朝向為嘉陵江廣元段河谷的風口，當冷空氣越秦嶺南下時，經嘉陵江河谷入川的風力常超過8級，有時山口河谷的風力甚至可達10級以上，每年3—5月和10—12月的大風日數最多，寒潮大風甚至能持續約18 h，當伴隨降水時，空氣相對濕度迅速升高，很容易出現返潮現象。上述特征是造成石窟風化嚴重的外部環境基礎。

1.2 石窟保護現狀

從1981—2006年，千佛崖石窟經過了棧道欄桿及危巖治理、搶險加固、搶救性封護加固等保護程序；2008年汶川地震影響了千佛崖石窟的穩定性，石窟出現了顯性震損和隱形震損，地震災害評估、環境整治、裂隙嵌補注漿、重點窟龕保護修復等工作隨即進行，取得了一系列成效。受廣元石窟研究所委托，清華大學建筑設計研究院文化遺產保護中心于2009年啟動了千佛崖整體保護建筑的設計工作，整個方案設計歷時4年，最終于2013年通過國家文物局評審，選取文物與展示價值已經基本消失殆盡的窟龕集中區域來設計小規模的試驗段，其選址是距離千佛崖摩崖造像核心范圍約100 m的一組窟龕，共23個，擁有與造像核心區域一致的地質條件。2015年，千佛崖保護建筑試驗段工程竣工，這是目前全國摩崖造像石質文物中唯一一處使用全鋼架構及新型材料的保護建筑，占地面積410 m2，在此基礎上進一步收集環境監測數據，以檢驗設計方案在現實中的實施效果、可行程度與可能出現的不足之處。

2 石窟保護性建筑設計原則

2.1 對石窟病害的抑制

巴蜀地區夏季炎熱潮濕，冬季陰雨連綿，雨水常沿結構性裂隙和風化性裂隙進入石窟內，水沿石壁漫流或裂隙滲流，石窟賦存巖體在長期潮濕的狀態下吸水率增加，直至接近飽和。在這種溫暖潮濕的氣候下，保護性建筑需要提供一個介于區域氣候、石窟及造像表面之間的溫度緩沖區域，以降低造像表面溫度的變化程度。千佛崖保護性建筑的設計初衷之一，就是通過合理通風等方式控制窟龕表面及內部的濕度，將河谷風的速率在建筑內限制到最低程度。期望達到的實際保護效果，首先是對嚴重影響窟龕價值的病害情況予以緩和，其次是在最大程度上維持石窟和微環境之間的平衡，而不是營造與之前截然不同的微環境讓石窟去重新適應[6]。還需要注意的是，千佛崖崖體在結構面的影響下被切割成許多具有潛在危險性的塊狀體和楔狀體，保護性建筑也有效兼顧了防止高處臨空危巖體的落石的因素。

2.2 對歷史文化的適應

文化是建筑形成的基石，面對復雜山地環境，巴蜀地區石窟的開鑿修建因地制宜，布局靈活巧妙，大量運用吊腳、靠崖、爬崖、退讓等營造手法，極具地方特色。作為巴蜀石窟的精華，摩崖造像從開始雕鑿的時間起，一代代工匠在千年至百年的時光中傳承著不同朝代的藝術風格，時間也融入了石窟的文化里，尤其在題材上表現得更為明顯，中小型石窟包含儒、釋、道、密宗、民俗等多種主題，風格生動、自然。川北民居多為土木房結構，即用木頭做成框架，青石或土坯砌墻，上蓋茅草或青瓦，在房屋布局上，有走馬轉角屋、一字型、曲尺拐、吊腳樓等，主要根據山形地貌就勢分布，民居建筑主要為就地取材，石質建筑通常崇尚色澤純凈、組織細密、質地堅硬的材料。保護性建筑不光要充分使用傳統材料，主動適應歷史文化，也適當采用當地的建造技巧，借鑒原生聚落與環境的色彩關系，通過更新改造積極介入有序格局組織，使歷史文化的空間格局得以保留，使區域傳統建筑文化得以彰顯，也使得現代的觀賞方式融入具有歷史感的游覽空間。

2.3 與山體景觀的協調

大多數石窟的自然背景都具有一定的景觀價值，這一特點反映了石窟開鑿選址的人為意識，在建造保護性建筑時應注意與石窟周邊風貌的協調性，而過度關注和妥協建筑形式可能會導致保護功能的不足，如果影響到窟龕及造像的觀賞性，甚至會引起公眾認知的偏差[7]?，F代建筑技術可通過避免碰觸任何文物本體的保護方式提供技術支持，準確地傳達出協調性的設計理念。千佛崖保護性建筑所選取的瓦片及鋼質材料、深灰及黑色外觀與石窟周邊風貌相適應，使得建筑格局有效延續崖體肌理，通過最小的體量減少對石窟賦存環境的干擾，在功能上改善了傳統窟檐的技術局限，在審美上繼承了地方特色。

2.4 建筑設計的可逆性

可逆性設計是具有遺產保護領域學科特色的方法之一，它不依賴多種技術的干預。如果設計信息未能準確體現出來，且精確設計響應下的技術解決方案不理想，嘗試通過追溯干預前的來源來糾正某些失誤，這種方式在最小干預要求和性價比控制方面都易被接受，在相關理念的實踐中阻力也相應較小[8]。由于千佛崖窟龕細小密集的特殊性，在設計保護性建筑的材料及結構等方面時，都要考慮其可逆性，將新的介入移去后仍可恢復石窟環境的最初狀態，也能保留采取進一步保護策略的可能性。不論是在建設、使用還是拆除的過程中，均不會對造像本體及崖壁造成較大損傷，這樣的可逆性與保護策略不僅能實現最低程度的干預，也有助于建筑實用價值及相關功能的延續。

3 千佛崖保護性建筑樣式及分析

千佛崖保護性建筑試驗段采用輕質的鋼結構懸臂體系，保持了自身結構的穩定性，具有獨立支撐的結構體或結構單元，建筑落腳點均選在崖體敏感區域之外的平坦巖層之上，不接觸石窟及其賦存巖體[9]，以此覆蓋需要保護的試驗段面積。在這座依崖建筑中，步道通行部分建筑面積為388.5 m2，其中一層面積169 m2，二層面積192 m2，三層局部看臺面積27.5 m2。傳統巴蜀石窟的游覽通道主要圍繞著造像進行建設，臺階錯落有致但寬度較窄，在雨季，靠近窟口的路面經常被雨水浸濕，還有苔蘚常分布在地表，濕滑的路面也限制了游客的流動。千佛崖保護性建筑從改善游客通道的條件出發，對樓梯和坡道進行了重新設計，采用防滑及防腐材料，以改善石窟瀏覽通道的承載力和通行力。瓦幕墻鑲砌于網格之間，形成若干小型瓦墻，彼此相連而又自成一體。瓦幕墻的立面材料選用了具有巴蜀特色的瓦片累疊為圍護材料，素雅、古樸、色澤溫和，瓦面在溫暖濕潤的氣候環境下會逐漸生出青苔，使保護性建筑更好地融入崖體植被環境，使其具備了“造景生長”的意味。瓦面不只作為屋頂，也是墻面的主體，保證了良好的透氣性，高速河谷風從眾多細密的縫隙中進入建筑內被分解為低速風[10]，較好地解決了室內的潮濕問題，而屋頂的出檐深遠，既可以有效遮擋烈日的輻射，又可以防止雨水沖刷窟檐或滲入建筑內部。雖然廣元夏季炎熱潮濕，但是為了保證自然通風，設計師根據通風計算模型在外立面開設了不同形態、高度及密度的窗洞，這些窗洞的位置是基于造像的位置確定的，被用作壁龕形式的隱喻，同時結合室內各個功能形成錯落有致的空間效果，從嘉陵江對岸看，保持洞窟模擬的視覺記憶也是設計尋求的重要效果之一。

4 結語

關于石窟保護性建筑已有豐富的實踐和討論，在進行保護性建筑設計時，既要充分借鑒前人的經驗，在建筑外觀、結構樣式及區域環境的協調性框架下，也要積極嘗試跳出常規的方案，以實現穩妥、改良性、具有地域特色的保護策略。廣元千佛崖保護建筑試驗段是通過現代建筑學的思想解決文化遺址保護問題的一次重要嘗試，設計方案將保護性建筑融入嘉陵江畔的低山地貌之中，采用現代結構體系盡可能地輕而薄，創新性地通過多面幾何建筑樣式完善巖體輪廓，延續崖面肌理，還應該謹慎、務實、開放地對待石窟保護研究中的每一點進步。實際上，千佛崖不同地段、不同高度，甚至不同部位的窟龕在一天不同的時段中，環境因素對其利弊影響都可能有所不同，在人為抑制石窟病害的同時，如何實現保護性建筑文化的傳承與彰顯，是凝聚石窟雕刻精髓與現代建筑文化共識的關鍵環節。不論是在前期設計更多的輔助性技術，還是以“人工智能”的方式使建筑具有根據外界情況自行調節微環境的能力，都是未來值得探索的方向。