从保护技术进步看预防性保护的发展方向

吕舟 清华大学建筑学院教授

10月31日，日本的世界遗产——冲绳首里城遭遇火灾，损失惨重。巴黎圣母院、意大利皇家马厩等世界遗产或重要历史古迹在今年连续遭遇火灾，这些人类重要文化财富的损失，不仅是所在国的损失，也是整个人类文明的损失。如何避免这种损失，最大限度地减小这种损失，就需要采取预防性保护的方法。预防性保护是对可能发生的灾害进行预判，在灾害发生之前通过技术或管理的措施，消除引发灾害发生的条件。这样仅靠传统的经验就已难以满足这样的需求，需要通过当代各种可能的技术，融合传统的经验，构建一个预防性保护的体系，有效防范各种对文化遗产安全可能造成威胁的因素。

当代技术在文化遗产保护中，在预防性保护中有巨大的应用空间。北欧地区的建筑遗产也是以木结构建筑为主。挪威有多处世界遗产是木结构的教堂。这些教堂有些位于今天的无人居住区域，已经不再有使用的功能。如何对它们进行有效保护，就是一个严峻的问题。预防性保护是挪威人保护这些重要的建筑遗产的主要措施。这些预防性保护又是通过各种当代技术措施实现的。对建筑而言，保持日常使用是延续其生命的基本条件。挪威在保护这些已失去功能处在无人居住区域的建筑的时候，通过远程控制模仿有人使用这些教堂建筑时的情况，对室内温湿度进行调整，从而达到延续其寿命目的。防火也是这些建筑重要的保护内容。挪威在这些建筑的防火问题上，同样采用了当代技术，他们在建筑附近设置压力储水罐，在建筑上安装传感器和喷淋系统，可以保证在触发报警很短的瞬间在建筑外部形成一个闭合的水幕，隔绝空气，起到消防灭火的作用。所有的这些模仿人类活动、消防等工作也都可以通过远程网络监测、控制，将现场的数据实时反映在文化遗产管理部门的网络终端上，并可以实现有效的管理与控制。

在《中国文物古迹保护准则（2015年修订版）》强调了文化遗产保护中研究工作的重要性；强调了“最低限度干预”——事实上，预防性保护本身就是保证对文物本体最低限度干预的重要措施；也强调了无论是当代技术，还是传统技术只要能够有助于遗产的长期保护就可以运用。

保护技术的发展深刻地影响了文化遗产保护的发展。中国当代文物保护在不同时期当中都有代表性的项目体现出技术的发展。这些技术的发展与观念的发展共同影响了中国文物保护（21世纪以后进一步发展为文化遗产的保护）的进程。

20世纪30年代营造学社开始引入现代建筑学的测绘方法研究和认识古代建筑。之前中国在关于建筑的表述和研究中，更多的关注与文献的记录。营造学社对于测绘技术的应用，改变了传统的建筑研究的方法，也促进了现代修缮设计方法在中国古代建筑修缮中的应用。

20世纪50年代，中国进入了一个新的发展时期，农业发展、基础设施建设都对文物保护产生了巨大的影响。1954年决定建造三门峡水库，预计库区淹没范围将包括保存了多座元代建筑的永乐宫建筑群。永乐宫不仅在建筑艺术上具有重要的价值，而且还保存了大量极为杰出的壁画作品。其中 “朝元图”更是元代壁画中最为杰出的作品。永乐宫的保护搬迁促进了木结构古代建筑保护技术的发展，尤其是促进了传统建筑壁画保护技术的发展，形成了中国壁画保护的方法。后来这些方法在山西一系列的维修当中都在使用，包括晋祠和其他寺庙等等。由于这种壁画保护技术的发展，使得有可能对古代寺庙中的壁画作品采取预防性保护措施，一些原本难以解决的问题得以解决。

敦煌莫高窟的崖壁长期收到当地气候环境的侵蚀，危害到洞窟的安全。60年代，周恩来总理批准敦煌石窟的保护，对崖壁进行加固。工程借鉴了铁路护坡的建造技术，用混凝土做加固石窟立面和窟檐，混凝土表面做仿崖壁外观处理，这一项目对石窟本体而言就是一项预防性保护工程。

在这之后，还有一系列重要的项目，如南禅寺的复原、修缮，虎丘塔的加固等，都在中国文物保护史上都有重要的意义，促进了保护技术的进步。

20世纪90年代，最重要的保护工程是三峡工程淹没范围的文物抢救保护项目。在这个工程进行过程中发展形成了一些具有独创性的技术，如白鹤梁的水下博物馆。白鹤梁作为长江上历史遗留下来的重要水文标记，具有重要的历史和科学价值，但三峡水利工程建成之后白鹤梁将永远位于几十米深的水下，不但失去原有水文标记的作用，而且江底水文情况的变化将严重威胁白鹤梁的安全。在这种情况下建造一个水下保护设施——博物馆，对白鹤梁最主要的题刻部分进行保护，有效地保障了白鹤梁的安全。这也是目前世界上现存的唯一的水下保护设施。这是一个重大的创新。

除了白鹤梁工程外，在三峡还有很多重要的代表性工程：石宝寨围堰，张飞庙搬迁等等。三峡工程对于中国文物保护来说非常重要。在三峡的保护当中汇聚了全国所有的重要文物保护力量，进行了深入的前期研究、规划、方案实施。为2000年国家文物局推荐实施的《中国文物古迹保护准则》中确定的中国文物古迹保护工作程序做了实践的准备。

2000年以后，我国的文物保护工作全面展开，开始从文物保护向文化遗产保护观念的转变。文化遗产保护作为一个系统工程，需要对保护对象和需要解决的问题做深入的研究，制定保护工作计划，编制保护规划，根据规划有序实施。2004年之后编制文物保护单位保护规划成为国家文物保护工作的重要程序。保护规划基于保护对象价值研究、现状分析，提出针对价值及现状的保护措施，这使得有可能在规划阶段对保护措施进行预研究，也使得预防性保护有了更充分的研究基础。

文物保护单位的保护规划需要对保护对象进行更为整体的研究，这就使得许多当代技术能够在规划编制过程中得到应用，例如通过使用的GIS地理信息系统就能将所有的信息用图示化的方式表现出来；用遥感系统，可以帮助我们在更广阔的的范围分析水文、地质问题，提出灾害预防的计划。

图/炳灵寺石窟保护规划，运用RS、GIS、GPS技术，对石窟所在区域的地形、高程、坡度、水文进行了详细的分析，为炳灵寺石窟的地质灾害预防提供了准确的措施。

在很多偏远又条件恶劣的区域，比如在西藏沿边境地区的遗产调查，卫星遥感、无人机测绘等都为文化遗产保护工作提供了有效的手段。地形地貌分析，灾害预判，是预防性保护重要的基础。通过遥感获得的数据，使分析和预判得到了有效的支撑。这些技术在其他行业都是成熟技术，整合在文化遗产保护工作中，它们就可能发挥巨大的作用。

在山西南部的早期建筑的保护工作，一共有105座元代以前建筑的保护。在修缮设计的时候对它们的结构材料进行检测，发现一个重要的现象：建造这些建筑的工匠会在不同的位置使用不同的木料，这些木料强度不同。我们做了一个数据库对它进行记录和研究，去研究那些强度比较低的木材和强度比较大的木材交接的点。这样可以更好地预判将来它可能出现的问题，提前防护，这也是一种预防性保护。

对佛光寺东大殿的保护工作中，用多种科技手段，对它进行数字化测绘、记录、研究。如通过三维扫描准确判断结构变形情况，通过X光研究唐代塑像的内部结构，可以针对内部的情况采取有效的措施。并将成果建立数字数据库。相关的研究成果促进了保护方案的确定，也推动了建筑史相关研究的发展。

武当山遇真宫的顶升工程也是现代结构工程技术应用于文化遗产保护的案例。由于南水北调工程的建设，作为“武当山古建筑群”这一世界遗产项目构成要素之一的遇真宫将被淹没于水下。在保护过程中，用整体抬升的方法将明代砖石砌筑的山门、宫门等抬升16米，有效地保护了文物本体，保护其重要的遗产价值。工程的顶升高度创造了世界之最，也解决了保护的问题。

在文化遗产的防灾方面当代技术的有效应用具有更为突出的意义。2008年汶川512地震，作为世界遗产“都江堰青城山”的构成要素二王庙受到了严重的破坏。破坏的原因主要是由于地震引发的二王庙所在的山体变形和滑坡。针对这种情况，在灾后修复保护中，最为重要的工作是解决山体稳定的问题。在过程中采用了锚固的技术对滑坡体进行了加固，消除了可能的隐患，保证了修复工程的顺利进行。从预防性保护的角度，如果在地震发生之前能够发现山体可能发生滑坡的部位，提前对山体进行加固，就能极大地减小地震造成的损害，使遗产本体得到更有效地保护。

在震后文物修复中，当代技术的应用发挥了重要的作用。

512地震的时候，安岳的一座经目塔也受到了破坏，我们先用三维激光扫描扫描了塌落构件，然后在电脑里进行了虚拟复原，成功后再进行工程上的原件复原。

在512地震中彭州领报修院完全倒塌，倒塌的原因是地震的作用力切断了建筑大部分的砖柱，造成了建筑整体倒塌。如果能够在地震前对领报修院的砖柱进行加固，改善建筑的整体性，就可能减小建筑在地震中受到的影响。

古月桥的修缮工程获得中国古迹遗址保护协会的文物保护重点推荐项目，并获得了UNESCO的亚太遗产保护优秀项目奖。古月桥的修缮工程在设计阶段进行了针对性的材料研究，申请了国家材料专利，整个修缮工程过程中对它进行监测，预防可能出现的问题。这个工程在研究、工程管理上都有很多新的尝试，为未来预防性保护的方式进行探索。

由于当代大跨度结构技术的发展，现在有可能对一些在自然环境中极为脆弱、易受损害的历史文化遗存做物理性的防护，这本身也是一种有效的预防性保护。这种保护方式可以是可逆的，一旦未来有了更好的保护方式和手段，还可以恢复遗产原来的样子。

图/广元千佛崖保护设施、周口店猿人洞遗址保护设施

由于新技术的应用，我们对文化遗产的保护有了很多新的方法，对文化遗产的保护也有很多新的认知。预防性保护最终的目的还是减缓各种自然、人为因素对文物的破坏，同时要降低工程对文物的干预。这些工作都需要更好的科技进步来支撑。

来源：清源文化遗产