原標題：氣候變化之下，古建筑如何“未病先防”

在全球氣候變化加劇的背景下，極端天氣、自然災害和生態(tài)失衡對文化遺產的破壞日益嚴峻。根據聯(lián)合國教科文組織的數據，全球六分之一的文化遺產正面臨氣候變化的威脅。

日前，第一屆氣候變化下古建保護與可持續(xù)發(fā)展國際論壇在山西太原舉辦，相關專家對此展開討論。

氣候危機下的“脆弱文明”

山西省古建筑與彩塑壁畫保護研究院副院長安海，對2021年10月山西那場反常的強降雨記憶猶新。

在那場持續(xù)強降雨中，山西共有1783處文物受到影響，其中世界文化遺產平遙古城61處城墻發(fā)生坍塌。經檢測，平遙古城夯土城墻的水分含量達20%—25%。國家文物局的專家檢查后認定，坍塌由自然災害造成。

近年來，氣候變化已成為威脅世界遺產最重要的因素之一，其中極端天氣氣候事件帶來的破壞尤為直觀和劇烈。以暴雨為例，持續(xù)的強降水一旦發(fā)生，即使單日降水量不大，也很可能導致古建筑的屋頂滲漏、墻體開裂、地基沉降，甚至影響整體結構的穩(wěn)定性。

此外，如果降水后出現高溫和暴曬等天氣，會導致溫濕度劇烈變化，加速建筑材料的老化，致使彩畫及油飾開裂。而濕度的增加還會促進霉菌的生長和生物病害的增多，導致古建筑構件霉變。

另一方面，氣候變化也會促進一些有害生物的繁衍，對古建筑產生影響。“在山西，威脅古建筑的生物有蛀蟲、木蜂等。在潮濕的環(huán)境下，這類生物可能損壞木構件、壁畫、磚塔等文物，其影響不容忽視?！卑埠Ｕf。

事實上，不僅是極端天氣短時間的沖擊會威脅古建筑的安全，長時間內氣候的緩慢變化，同樣會在不知不覺中逐漸損傷文物。科學研究表明，全球平均溫度每升高1攝氏度，木材強度下降20%—25%，石材風化速率加快30%。而我國古建筑70%以上為木構或夯土建筑，對氣候波動尤為敏感。

“如果說突發(fā)的極端天氣是古建筑的‘顯性殺手’，那么長期氣候波動則是‘隱性侵蝕’，同樣致命。”中國文化遺產研究院研究員詹長法日前在接受科技日報記者采訪時透露，在不同的時間尺度上，古建筑受氣候影響所產生的問題也不同。

在1年到3年內的短期尺度上，古建筑的主要問題是由季節(jié)性濕熱波動引起的霉變、漆膜鼓起以及小范圍的結構變形。而在5年到10年的中期尺度上，則可能出現結構性裂縫、飾面的大面積退化或材料性能的下降。10年以上的長期尺度，很可能會導致整個建筑群體的生態(tài)穩(wěn)定性被打破，例如地基下沉、排水系統(tǒng)紊亂以及群體格局逐步被破壞等問題。而在更宏大的時間尺度上，溫濕度循環(huán)正悄然改寫古建筑的“基因”。

詹長法舉例說，近年來甘肅敦煌莫高窟壁畫在暖干化趨勢下，地仗層中的石膏晶體因反復吸濕脫水產生應力，導致酥堿病害以每年2%的速度迅速擴散。而在我國沿海地區(qū)，鹽霧侵蝕對古建筑更為致命。詹長法告訴記者，近年來福建土樓的青磚在鹽溶液長期滲透后，硫酸鈉結晶在孔隙內產生膨脹應力，導致磚體表面酥粉剝落，青磚強度下降約40%。

據行業(yè)部門統(tǒng)計，21世紀以來，我國約有十分之一的登記保護建筑遺產逐漸消失，每年約有2000處建筑遺產消失。

從被動修復到主動維護

“氣候變化為文化遺產保護工作帶來了新的挑戰(zhàn)，文物保護應從被動修復轉向主動預防?！甭?lián)合國教科文組織國際自然與文化遺產空間技術中心副主任王心源認為，古建筑歷經多年風雨侵蝕，要為其延年益壽，就需秉持“治未病”的理念。

近年來，浙江杭州良渚古城遺址在這方面做出了有益實踐。日前，在良渚古城遺址公園的南城墻遺址點，工作人員正使用噴壺往墻面上噴灑一種專門研發(fā)的純天然植物精油。

杭州良渚古城遺址世界遺產監(jiān)測管理中心工作人員高海彥介紹，這種純天然植物精油是該中心與浙江大學文物保護材料實驗室為良渚遺址量身定制的“護膚品”，可有效抑制苔蘚和微生物的生長。

“良渚古城遺址的主要建筑材料是土，而當地冬季陰冷，夏季高溫、潮濕多雨，會造成建筑開裂、坍塌、粉化等。”高海彥解釋道，多年來良渚古城遺址管理部門持續(xù)與多所大學和科研機構合作，開展多學科會診，研究為遺址“延年益壽”的良方。

“從事古建筑保護工作應具備風險意識，而不是僅關注某個具體的故障處理?！痹谕跣脑纯磥?，面對氣候危機，我國文物保護正經歷從“亡羊補牢”到“未雨綢繆”的轉變，而關鍵就在于因地制宜的科技創(chuàng)新。

在干旱的西北地區(qū)，風蝕問題長期威脅著當地環(huán)境。為了加強對敦煌石窟的保護，當地采用了一種創(chuàng)新的“硅烷滲透+生態(tài)固沙”組合技術。首先，工作人員在敦煌石窟崖體表面噴涂納米硅烷保護劑，使得崖體表面形成憎水膜，這層水膜能使風蝕速率降低60%。其次，當地還在石窟周邊種植耐旱植被，構建防風固沙帶，降低風速。

在濕熱的南方地區(qū)，古建筑保護難題常源于“水”，為此古建筑保護通常側重“呼吸型保護”。以蘇州園林為例，科研人員通過熒光碳點示蹤技術檢測其假山石滲流路徑后，采用“石墨烯改性環(huán)氧樹脂”進行裂隙填充。這種方法不僅保持了石材的透氣性，還將鹽結晶破壞率降低了70%。

盡管近年來古建筑保護在科技創(chuàng)新的賦能下取得了一定的成績，但詹長法坦言，實現古建筑的全面預防性保護仍任重道遠。

一方面，我國針對古建筑的基礎數據不足，許多古建筑甚至缺乏基本的病害記錄，古建筑所在地的氣候變化曲線也沒有，這使得工作人員難以進行長期趨勢判斷。

另一方面，我國在專業(yè)文物保護人才方面仍然相對匱乏。詹長法認為，預防性保護需要既懂技術、材料，又精通修復理論的人才，但目前這類復合型人才依然短缺。

“從‘搶救性修復’轉向‘氣候適應性維護’，還有很長一段路要走。但可以確定的是，加強監(jiān)測與風險評估、人才培養(yǎng)與技術創(chuàng)新無疑是必經之路?！闭查L法說。

構建文物韌性保護系統(tǒng)

在山西省古建筑與彩塑壁畫保護研究院院長路易看來，在極端氣候頻發(fā)的今天，古建筑需要的不僅是修復，更需要“主動適應”的韌性保護體系。

那么何為韌性保護體系？應該建設怎樣的古建筑韌性保護體系？

王心源介紹，韌性保護體系是指在面對外部沖擊時能夠快速反應和彈性調適的風險治理體系。構建韌性保護體系不僅要充分利用空間信息技術的監(jiān)測、預測分析能力，增強文化遺產本體的韌性，還要加強文化遺產本體與賦存環(huán)境的關系研究，聯(lián)系過去全球變化與社區(qū)可持續(xù)發(fā)展的研究，增強文化遺產賦存環(huán)境的韌性。

作為一種更為科學、系統(tǒng)的防護體系，韌性保護體系也對文物保護工作提出了新的要求。

“氣候變化并非在挑戰(zhàn)我們的修復能力，而是在挑戰(zhàn)我們應對變化的能力?！闭查L法說，構建古建筑的韌性保護體系，首先應將古建筑防護工作前置。在日常工作中，文保工作者不僅需要對古建筑進行持續(xù)監(jiān)測、記錄數據并建立模型，還需構建全過程干預機制，從日常的環(huán)境監(jiān)測、材料健康評估，到修復后的跟蹤反饋，形成完整的閉環(huán)。

其次，需要整合現有的文物保護體系，建立跨領域的協(xié)作平臺，在統(tǒng)一規(guī)范標準的同時，實現數據互通與資源共享，推進各相關部門之間的機制協(xié)同。

最后，應擴大文物保護工作的參與維度。詹長法認為，文物保護不能僅依賴政府力量，科研院所應提供技術支持，高校需建立文化遺產科學保護綜合交叉學科，以培育專業(yè)人才。

“古建筑不是活在過去的老物件，而是在當今復雜世界中持續(xù)呼吸的文化生命體。要想讓它們‘活得’長久、‘站得’穩(wěn)固，我們必須為它們建立一套全生命周期的防護系統(tǒng)?！闭查L法說。