古建筑保护中的科技问题

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1、两年来随着故宫大修工作的进展，运用现代科学技术保护古建筑的工作也有了一些初步的积累。古建筑是用传统材料、传统工艺、传统结构营造的，也是用传统技术使之延续至今。那么在今天的文物建筑保护工作中引进现代科技是否正确，是否必要，引进中应该解决哪些问题，是我们必须要明确的。下面结合故宫保护工程实践，谈一下我的看法。      一、利用现代科技，全面、深入、确切地认知文物建筑        《中华人民共和国文物保护法》第二十二条规定，“对不可移动文物进行修缮、保养、迁移，必须遵守不改变文物原状的原则。”这是故宫大修工程遵循的根本原则。前辈文物保护专家把这

2、个原则具体化为“原型制、原结构、原材料、原工艺技术”。那么，故宫古建筑群和故宫的每一栋建筑的原状到底如何，就是我们为贯彻《文物保护法》必须解决的第一个问题。     1、认知和记录建筑的原型制    按照不可移动文物保护工作常规，在进行古建筑维修之前，必须进行现状勘查和勘测。在20世纪30年代，梁思成先生等老一辈学者只能用最基本的手工工具进行徒手测绘。80多年来，尤其是进入信息化时代以来，人们创造了数不清的新技术，就测绘行业说，三维激光扫描技术是突出的一项。故宫博物院与北京建筑工程学院合作进行研究，随着工程进展，对故宫每一栋单体建筑进行扫描，

3、记录下建筑内外型制的原状。扫描结果与徒手测绘相比，精确度提高了，一些复杂的数值得到表现，比如屋脊的曲线形态，正脊生起，屋角的起翘，一些仅凭肉眼难以发现的细节也得到记录。而且在电子图上可以直接读取有关数据，比如梁、檩、枋等建筑构件的长、宽、高，它们的下垂、倾斜、扭曲、歪闪等等。如果在修缮前后都进行一次扫描，还可以直观地发现我们是否真正做到了未改变文物的原型制，文物建筑的问题是否得到了纠正，起到监测作用。故宫博物院资料信息中心和古建部合作进行了利用数字摄影技术记录故宫内外檐彩画的试验。目标是准确记录彩画的现状，重点解决的难题是在影像中消除镜面变形

4、的影响，并做到色彩的真实与多次拍摄影像的色彩一致，以及与标准色标的对照等色彩管理问题。拍摄所得到的数字化影像信息利用计算机进行存储和管理，进入故宫古建筑彩画信息库。需要复制彩画时可以按照1?誜1的比例进行打印，直接用做画谱。     2、记录和认知建筑的原材料      故宫建筑绝大多数是木结构，所使用木材的树种及其物理力学性质关系着建筑安全，也反映着古代工匠的科技水平和当时一些社会现象。故宫博物院与中国林业科学院木材研究所合作对武英殿古建筑大木结构用材进行了树种鉴定及树种配置的模式课题研究。以往对于古建筑木构件的树种鉴定，都是由工匠凭经验进

5、行。树种名、实也是由工匠口耳相传流传至今。在历史档案记载中也常有一些讲法，如“老黄松木”、“金丝楠”、“铜铁糙”等，树种定名与现代分类学不对应。课题通过木材显微解剖等现代鉴定方法，对武英殿大木结构用材树种给以符合现代分类学的名称。经过现代的树种鉴定，“老黄松”学名应是油松；“金丝楠”目前已发现是桢楠和润楠两个树种；“铜铁糙”应是檀木属的不同的树种。使树种的古代名称与现代名称相对应，有利于我们利用现代研究成果更准确地了解木材的性能。     文物的价值在于它饱含历史、科学、艺术价值。武英殿结构用材的鉴定和研究，使我们对于古代匠师所对木材性质掌握

6、和运用的能力有了具体的认识，使我们可以实实在在地认识他们在当时社会条件下所达到的水平，从而对我国古建筑营造的科学水平做出评估。对武英殿建筑群在不同历史时期建造的古建筑结构用材的研究，可以印证古代档案的记载，客观地反映历史社会情况的演变。将来研究推广到整座故宫以后，木材树种的变化的规律会更清晰，会对中国明清两代匠师对宫殿建筑所用木材的认识、掌握的历史过程提供轨迹，也很可能为故宫档案里记载不充分的那些建筑的年代鉴定提供有价值的旁证。     今年对太和殿实施揭露检查工程的时候，并没有发现大家所熟知的锡被，而在东西坡屋顶的苫背层之下望板之上发现一层

7、浅黄色的物质，很坚硬，与望板结合很紧密。大家判断它与太和殿望板300年不朽有直接关系。但这是什么，被请教的老工匠也没有确凿的答案。我们与山西省的同志分别对标本进行了分析，并根据文献记载、工匠经验做了多种配方的试块与标本进行对照。故宫的分析方法是用X射线衍射仪和傅立叶红外光谱分析仪分析其中的有机和无机成分。最终我们采取了将化验结果和传统配方相验证的思路，拟定了“净油满”配方，经过小面积试验，效果比较理想，外观也与原物相似。     类似的工作，我们还与意大利文化遗产部、陕西西安文物保护中心合作，对老彩画的颜料进行了成分和产地的分析。     3

8、、认知和再现传统工艺技术，对古建筑传统工艺技术进行记录、传承    古建筑传统工艺技术是中国的一种“手艺”，要准确地掌握需要师徒传授的链条，也需要徒弟有一定素质，心