科技为古建筑延寿

　　《瞭望东方周刊》记者史佳庆，实习生肖功哲 编辑陈融雪

　　借助科技力量，可有效地将“病害”消除在萌芽状态，有利于古建筑代代相传。

　　自《黑神话：悟空》爆火后，游戏中大量高度还原的中式古建成为受众关注的亮点。据古建筑爱好者统计，游戏中出现的古建筑包括山西大同悬空寺、云冈石窟；忻州南禅寺、佑国寺；朔州应县木塔、崇福寺；运城关帝庙、鹳雀楼；晋城铁佛寺等诸多古寺庙。

　　作为幅员辽阔的文明古国，中国拥有大量古建筑。我国古建筑保护经历了抢救性保护、抢救性保护与预防性保护并重、预防性保护三个阶段。2024年《政府工作报告》首次提出了“加强文物系统性保护和合理利用”。

　　“当前，我国大部分古建筑都得到了修缮和保护，需要抢险的项目有限，因此预防性保护是未来的主要发展方向。”北京市考古研究院第二党支部书记、遗产预防保护部主任张涛告诉《瞭望东方周刊》，借助科技力量，可有效地将“病害”消除在萌芽状态，有利于古建筑代代相传。

　　“心电图”查“病灶”

　　万宁桥位于北京地安门外，什刹海附近。作为北京中轴线上第一桥，万宁桥始建于元世祖至元二十二年（公元1285年），传承至今已有700余年。2014年，大运河申遗成功后，在万宁桥西北角，就有了一座“遗产区界桩”，作为大运河遗产的见证。

　　2024年7月27日，在印度新德里召开的联合国教科文组织第46届世界遗产大会通过决议，将“北京中轴线——中国理想都城秩序的杰作”列入《世界遗产名录》，万宁桥位列其中。

　　“万宁桥是北京中轴线上唯一保留至今的元代建筑遗产。现代大型交通工具经过万宁桥桥身，对桥体冲击产生的振动数据是我们团队检测的重点关注对象。”张涛说，“在此前的某次检测中，我们将拾振器分别放置在万宁桥各处进行振动检测。当一辆公交车上桥的时候，桥头一个测试点出现数值异常。从结果来看，车辆上桥瞬间的测量振动值较大，行至桥的最高点却振动较小——这是我们打破常规获得的一次数据。”

　　以前，文物人员依靠传统的望、闻、问、切来给文物“体检”，随着科技进步，科学仪器检测逐渐应用到文物保护修复中。除了放在表面 “听”震动的拾振器，钻进内部“看”病变的木材微钻阻力仪也是一个好帮手。

　　张涛团队经过五年研究、千百次试验，改进了木材微钻阻力仪，即通过电机把直径1.5毫米、45厘米长的探针逐步推进到柱子里。“将它打进木柱中，只会在木头表面留下一个极小的孔洞。”张涛说，“通过连接在钻头后面的传感器，可显示出木头内部的情况。”

　　仪器吐出纸带上的曲线就像心电图曲线，随着微型钻头不断钻进，曲线出现高低不平的变化。“通过‘心电图’，可判断木构件是否出现了空心、糟朽等‘病害’。一般而言，在一根木构件上打两三个孔，就能确定空心有多大。之后再根据病情，开出具体药方。”张涛说。

　　木材微钻阻力仪改变了千百年来传统的检测手法，让古建检测变得更加精准高效。“每一次修缮、改造对古建筑都是一种扰动。我们要穷尽各种技术手段和方法，尽可能把文物原状留存下去。”张涛说。

　　在张涛团队的努力下，自2015年以来，北京相继发布了古建筑结构安全性鉴定技术规范木结构和石质结构的北京市地方标准，这也是全国古建筑预防性保护领域的第一批地方标准。

　　量身定制“B超机”

　　在山西省大同市云冈石窟第六窟中，云冈研究院文化遗产保护与监测中心工作人员孙波正悉心指导学生如何记录洞窟检测的相关数据：“每一项都要记清楚、写明白。当天的气候、温度、湿度，‘病害’的类型、规格……”

　　历经1500多年，云冈石窟因风雨侵袭和人为破坏，造成不同程度的损坏。如何有效地确保云冈石窟安全性和稳定性，成为其保护工作的重点和难点。为此，云冈研究院文化遗产保护与监测中心正积极行动。

　　“超声波测试仪是文物安全监测的新手段，也是我们为石窟造像量身定制的‘B超机’。”云冈研究院文化遗产保护与监测中心工作人员张少优解释道，超声波在结构致密处的波速快、数值高，在有松动的地方则反之。

　　在云冈石窟，仅第6窟中就有800多处“病害”，文物人员通过这台“B超机”查看，每一处细微病变都无所遁形。无论是空鼓、起翘还是开裂，都能被科学诊断。

　　利用三维激光扫描、近景摄影测量等技术手段，云冈石窟开展了高精度数字化保护工程。据悉，目前的保护工程已完成云冈石窟总量的2/3，数据精度可达到8K的影像分辨率、0.03毫米的点云精度。其中，第13窟的数字化重建与三维信息系统构建项目，攻克了国内大型单体高浮雕石窟寺整体洞窟高精度三维建模技术难题。

　　应用前景广泛

　　在我国，文物预防性保护的概念从“十一五”时期正式提出，到现在已经成为文博领域的广泛共识。

　　2017年，《国家文物事业发展“十三五”规划》明确提出，要进一步加强馆藏文物预防性保护，实现“两个转变”，即由注重抢救性保护向抢救性与预防性保护并重转变，由注重文物本体保护向文物本体与周边环境、文化生态的整体保护转变。近年来，国家文物局建立了文物影响评估、遗产监测预警和预防性保护体系，使保护管理工作更具针对性和前瞻性。

　　“实施好文物预防性保护，离不开科技的进步。”张涛举例道， “水害是建筑遗产常常面对的灾害类型之一。在前期检测中，我们使用红外热成像仪扫一扫，建筑遗产屋顶上的每一个渗漏点都能被发现。下雨时，可针对渗漏点盖上塑料布，雨季过后，再局部修缮屋面。这种方法预防水害十分有效。”

　　十四届全国政协委员、中国城市规划设计研究院副总规划师张广汉说，当前，在历史文化名城、名镇保护规划中，三维激光扫描技术的广泛运用亦提高了文物保护工作的效率和精度。

　　 “越来越多科技手段的应用，推动了古建筑从抢救性保护向预防性保护转变。”张涛呼吁，“希望更多的年轻专业技术人员，加入文物预防性保护中来，共同致力于古建筑保护，让古建筑代代相传。”