探讨文章：文物健康体检在北京地区文物保护实践中的应用

文物健康体检在北京地区

文物保护实践中的探索和应用

周奡磊1，刘保山2，张剑葳3（通讯作者）

(1.北京未名文博文化科技有限公司，北京，100871；2.北京未名文博文化科技有限公司，北京，100871；3.北京大学考古文博学院，北京，100871)

摘要： 本文对当前预防性保护的几种主要路径和方法进行了梳理。以北京大兴、昌平及房山等地区的建筑遗产预防性保护实践为例，从文物健康体检的角度出发，探讨并建立一种快速有效、推广性强、可区域化的建筑遗产风险筛查预防性保护方法，辅以数字技术和云数据库记录、分析等工具，努力建立一套工作指标和普遍适用的工具、方法。

关键词： 预防性保护，文物健康体检，建筑遗产，可持续管理，风险筛查与预防

 

Exploration and Application of culture heritage health condition check  in the Practice of Cultural Heritage Preservation in Beijing Area

Zhou Aolei1, Liu Baoshan2, Zhang Jianwei3

（1.WMWB Culture Tec Ltd.,Beijing,100871; 2.WMWB Culture Tec Ltd.,Beijing,100871；3.Peking University ,School of Archaeology and Museology,100871）

Abstract: Taking the architectural heritage of Daxing, Changping and Fangshan District in Beijing as the examples, this paper aims to discuss and establish a rapid, effective, promotional and regionalized risk screening and preventive conservation method for architectural heritage from the perspective of health condition investigation of cultural heritage, which is complemented by digital technologies and cloud database recording and analysis tools.

Keywords: preventive conservation, culture heritage health condition check, architectural heritage, sustainable management, risk screening and preparedness

1 引言

1930年于罗马召开的第一届国际艺术品检验和保存科学方法研究会议最早提出了 “预防性保护（Preventive Conservation）”的概念，并逐渐广泛应用于馆藏文物保护。1950年代，“预防性保护”概念由布兰迪（Cesare Brandi）初次正式引介入建筑学领域。1975年，“规划式保护（Planned Conservation）”概念诞生。1970年代，“预防性保护（Preventive Conservation）”与“规划式保护（Planned Conservation）”理论和方法在建筑学领域开始了真正意义上的迅速发展，并于1990年代伴随国际研讨和合作的加强，逐渐形成自身较为完整的方法论。国际上以比利时鲁汶大学雷蒙·勒迈尔国际保护中心（RLICC）、荷兰文物古迹监护组织（MOWA）及其若干追随借鉴机构、意大利中央修复研究院（ICR）等为代表，开展了一系列预防性保护的探索与实践。

我国对于预防性保护概念的探讨与实践相对较晚，2010年以来由东南大学等部分机构和相关专家引入。近十年，国内各地不乏具有预防性保护理念的相关实践，但总体来讲，大多基于世界遗产地或全国重点文物保护单位的检测、监测及评估，为重要建筑个案的复制，有实现周期长、经费需求高、不易推广的特点。

相比这些世界遗产或高等级重要建筑遗产，我国仍有数量极其庞大的省市县级文物保护单位和登记在册的不可移动文物。如何优化资源配置，建立一套机制和工作方法全面普及和推广预防性保护的理念与路径，点、面结合地保护更多的建筑遗产乃至所有文物类型，是亟待解决的关键问题之一。

2 全球预防性保护路径梳理

2.1 国家监测层面

20世纪90年代，比利时的皇家文化遗产研究院（RICH）和自然科学研究院（RBINS）联合启动了文化遗产安全监测项目——GEPATAR。主要方法是通过合成孔径雷达（SAR）的卫星数据，对遥感图像进行处理，创建PS-InSAR（持久散射合成孔径雷达干涉测量）处理模型，准确测量地方或区域地面的位移变化趋势，其精度可以达到毫米的级别，并以此为基础，组织专家研究制定了全国性遗产监测方面的独特算法，对全国各地的建筑遗产竖向（沉降）和水平位移等情况进行监测分析，进而提前预报风险。

我国在这方面也开展了很多尝试和探索，国家文物局于2012年11月17日组织建立了中国世界文化遗产监测中心。此后，中国文化遗产研究院本着边规划、边建设、边发展的原则，着手开展了中国世界文化遗产监测预警系统的建设。到目前为止，已初步搭建起了总平台功能模块、指标体系和监测数据、预警信息和处置、监测业务流程与功能等内容。

2.2 遗产地监测层面

除联合国教科文组织世界遗产中心及其咨询机构定期开展的遗产影响评估和反应性监测工作外，各个遗产地也正在逐步建立遗产监测体系。我国部分遗产地如敦煌、故宫、颐和园、周口店北京人遗址等地建立了监测分中心及文物安全防范系统。但这方面的监测工作通常是针对世界遗产地，主要是建立视频或火灾预警等监控管理中心。

图2-1 常见的遗产地监测系统方案（图片来源：八达岭特区办事处）

2.3 日常保养照料层面

1973年荷兰首先出现了专门为历史性建筑提供日常维护服务的非政府组织Monumentenwacht，以专业工作小组开展文化遗产的定期检查工作，需要时也会进行简单的小型维修、保养。1990年代开始，比利时、英国、匈牙利等国纷纷引入这种工作模式，建立了类似的组织，开展维护或预防性保护工作。虽然它们在体制背景、资金来源等方面存在若干差异，但主要的运作方式基本为吸纳各遗产管理单位或物权所有人加入组织，为会员提供培训、建筑日常巡检及保养照料服务，必要时组织专业工作小组或第三方服务公司开展巡检、除尘、防水等日常维护工作。

2.4 健康体检与风险评估层面        

1990年代以后，预防性保护工作渐渐形成了相对完善的体系结构，以欧洲为中心开展了多方面的实践。其中意大利中央修复研究院（ICR）在文化遗产风险评估方面的工作——“风险地图”——最具特色。关于风险地图的构思可以追溯至1970年代，1980年代后期ICR启动风险地图研究项目，1990年代推广。风险地图基于GIS平台对区域内文化遗产的自然灾害情况（水患、震灾等）进行统计、分析和评估，并对遗产保存状态进行实时监测，以达到对灾害有效控制和及时反应的目的。此外，以荷兰、比利时、德国等为代表的多个国家，参照人的健康体检管理体系，为文化遗产建立基本信息和健康档案，开发了MDCS（原MDDS）等工具，并通过现场检测结合调查问卷的方式确定损毁类型，开展现场监测和实验室试验进行数据分析，为文物保护和勘察设计、病害治理、监测管理等提供基础数据和支撑。

2.5 小结

从全球各地的实践来看，预防性保护的路径集中体现在国家监测、遗产地监测、保养照料、风险评估、健康体检等几个方面，具体实施情况详见表2-1。从表中汇总的信息可知，预防性保护路径的相关研究与实践已经逐渐从欧洲扩展至美洲、亚洲，但主体仍以欧洲为中心。其研究与实践的内容也更全面、系统，既包括城市与区域化的宏观预防性保护方式，也细化到对单体建筑的日常保养、检查这些微观层面，有较强的综合性和整体性。

表2-1 预防性保护的不同路径实施情况

3 我国预防性保护相关实践与研究

3.1 国家政策

近年来，国务院和国家文物局多次强调文物安全和预防性保护的重要性。2016年4月全国文物工作会议，习近平总书记对文物工作做出重要指示，强调了“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”的十六字工作方针，明确了文化遗产保护这一国家重大需求。在这一鲜明导向的指引下，国务院近三年连发三个文件。其中《国务院关于进一步加强文物工作的指导意见》（国发[2016]17号）和国务院办公厅《关于进一步加强文物安全工作的实施意见》（国办发[2017]81号）对新时期文物工作提出了明确要求：

1.健全国家文物登录制度，建立国家文物资源总目录和数据资源库。

2.加强革命文物、大遗址、水下文物和珍贵濒危、材质脆弱馆藏珍贵文物抢救保护。

3.加强文物日常养护巡查和监测保护，提高管理水平，加强科技支撑。注重与周边环境相协调，重视岁修，减少大修，防止因维修不当造成的破坏。

4.要实施文物平安工程，健全文物安全防护标准，推广应用文物和博物馆单位安防、消防先进技术和装备，健全多元化的文物安全防护设施投入渠道。

5.逐步建立覆盖全国重点文物保护单位和世界文化遗产地的监控系统，实现远程监管、消防物联网监控和文物安全监管人员智能巡检，建设完善文物安全监管平台。

6.充分运用云计算、大数据、“互联网+”等现代信息技术，推动文物安全保护与现代科技融合创新。

国务院办公厅《关于加强文物保护利用改革的若干意见》（2018年）再次重申了对文物保护工作“两个转变”的要求：“支持文物保护由抢救性保护向抢救性保护与预防性保护并重、由注重文物本体保护向文物本体与周边环境整治整体保护并重转变。”

3.2 相关研究与实践现状

我国是文明古国，建筑遗产类型多样，分布地域广阔。参考第三次全国文物普查登记结果可知，全国共登记不可移动文物共766722处，全国重点文物保护单位4296处（仅占总数的0.56%），主要是省级以下文物保护单位和登记在册的不可移动文物。而由于历史和经济原因制约，我国建筑遗产保存现状不容乐观，其中保存状况较差的占17.77%，保存状况差的占8.43%，两类相加超过1/4。目前国内在预防性保护领域的研究与实践仍处于起步探索阶段，且大多集中在“高等级”的全国重点文物保护单位或世界文化遗产的综合性评估、检测和监测方面，如应县木塔、苏州虎丘塔、正阳门城楼及箭楼、宁波保国寺大殿等单体建筑方面，再如大运河、长城、敦煌莫高窟、云冈石窟等遗产地方面。对省市县级文物保护单位乃至普查登记的不可移动文物的相关预防性保护实践依然很少。

由于相关预防性保护实施对象多为“明星”建筑或建筑群，其价值突出、结构复杂、体量庞大、特点鲜明，项目实施的过程也伴随着周期长、投入高、不易复制的特点。在开展相关工作时主要依据传统经验、结构知识、试验研究及参考现行古建筑规范及现代建筑规范中相关内容进行。目前现行的古建类国家标准仅《古建筑木结构维护与加固规范》（GB 50165）、《古建筑防工业振动技术规范》（GB/T 50452）等，地方标准及行业标准数量也很有限，且多为推荐性的，内容重救轻防，较为缺乏预控体系建设，仍有很多空白需要填补。

4 北京地区文物健康体检路径的探索

“低等级”不意味着“低价值”，针对我国目前的预防性保护区域化及“低等级”建筑遗产预防性保护实践相对缺乏的现状，笔者团队组织并实施了北京大兴、昌平及房山等地区的建筑遗产预防性保护实践。从文物健康体检的角度出发，拟探讨并建立一种快速有效、推广性强、可区域化展开的建筑遗产风险筛查方法，并努力建立一套工作指标和普遍适用的工具、方法，辅以数字技术和云数据库记录、分析等工具，逐步建立文物健康体检云平台。

工作团队将预防性保护划分为基础信息记录、病害风险分析、遗产监测评估三个阶段予以开展。第一步，从建筑遗产的基础档案整理、存储、管理，巡查文件的存储，风险与病害记录这三个基本方面入手；第二步，逐步开展定期病害勘察与风险分析，实施过程中还配合全景摄影及三维扫描等详细数据档案采集记录方法，以便开展病害与风险的识别、记录、分析等工作；再进一步，是定期有目的、有计划地实现文化遗产风险管理、保存状态与价值传承情况评估，文化环境与周边发展状况影响评估，达到系统性遗产监测的目标。

4.1 基本信息记录

基本信息记录是文物健康体检的基础工作，主要由历史文献信息、历次修缮记录、周边环境信息、保护管理信息四部分内容组成。

其中历史文献信息是健康体检初期需要收集的基本材料，应尽量详实，能反映文物在各个历史阶段的保存状况，包括四有档案、历史地图、历史照片等内容。

历次修缮记录是建筑遗产在各时期历史信息演变的“过程记录”，是文物保存现状信息的追溯和汇总，通过对建筑遗产形制、结构特点、加固方式等变化内容的研究，对文物价值评估、现状评价和病害识别有很大的指导意义。

周边环境信息应包含人为扰动因素及自然力影响因素两部分，在资料收集的过程中，应判明各种环境条件对建筑遗产的影响，并对若干影响显著的风险点做详细记录。人为扰动因素应包含公路地铁等大振源、周边施工、环境污染、地下水开采、临建等影响因素；受自然力影响因素应包含建筑遗产所在区域的地震、强风、暴雨、临水、边坡条件、植被分布及动物活动情况等地理及气象信息。

保护管理信息是各级文物保护单位对文物保护工作执行情况的汇总，应包含规划执行情况、本体保护工程管理情况、展览展示情况、环境整治工程情况、安防消防情况、使用功能、是否开放、如何开放及相关巡查情况等内容。

4.2 病害风险分析

病害风险分析是文物健康体检的核心工作，分方案制定（关键风险识别）、现场检查及健康状况分析评价三部分。工作原则方面坚持“4M”工作原则，即做好监测记录（Monitoring Record）、提升管理水平（Management）、注重维护保养（Maintenance）、坚持最小干预（Minimum Intervention）。

4.2.1方案制定

为实现区域化的快速检查和评价，在开展现场检查工作前，应优先对区域范围内的建筑遗产进行分类汇总，从每一类型建筑遗产的建筑朝代、结构形式、保存现状出发，制定体检方案，有针对性的提炼若干对本体影响显著的风险点。

以房山区为例，房山区不可移动文物共计328处，其中国家级文物保护单位10处，市级文物保护单位16处，区级及普查登记文物保护单位302处。多木结构及砖石结构建筑。木结构建筑大部分为明清两代寺庙类抬梁式小式建筑，这类建筑遗产主要以木结构承重，安全储备较大，在进行关键风险点选择时可主要以结构变形及残损情况为主，如位移变形、倾斜、渗漏情况等方面。而砖石结构建筑以清代塔、碑刻居多，关键风险点可优先选择结构局部或整体变形、倾斜、沉降及石质病害等方面。

4.2.2 现场检查

由于我国建筑遗产类型多样，在进行现场检查的过程中，工作团队参考现代建筑相关检测及监测规范，先将建筑遗产分为地基基础、上部承重结构和围护系统三大部分，再依据建筑类型进行检查内容的详细划分，如木结构建筑：地基基础包含地基、基础、台基（台明）、地面；上部承重结构包括大木构架（梁、柱）；围护系统包括墙体（山墙、坎墙等）、屋面（椽望、瓦面等）、装饰装修（门窗等）。

通过方案中提炼的关键风险点逐项进行检查，以调查问卷方式，对每个病害状况进行详细记录并作初步风险等级划定，同时对主要病害情况进行拍照记录，照片内容包括病害位置、类型及发生病害区域的具体尺寸等信息。

考虑到建筑遗产是不可再生的宝贵遗产。在检查的过程中，应最大限度减少对文物本体及周边环境的扰动，同时为了保证过程的快速性、结果的可靠性及后续工作的可对比性。除常规检查方式外，现场一般采取摄影建模技术、三维扫描技术、航拍摄影测量等非接触式测量及存储技术对检查结果进行统一汇总管理。

4.2.3 健康状况分析评价

通过前期的项目实践及理论研究发现，对建筑遗产价值影响显著的风险类型主要包括文物本体风险、环境风貌风险、防护设施风险、管理使用风险及灾害风险等五大部分，其中文物本体是文物价值的载体，是评价工作的核心内容。

在评价文物本体风险前，先对前期检查结果进行汇总整理，将病害类型、发生位置、危害程度、影响范围进行梳理，依据对本体的损害程度将风险等级分为4个级别。鉴于我国文物建筑类型众多，且大多无相关规范可循，很多工作目前依然在探索和实践的过程中，现仅以木结构建筑遗产为例，进行风险评定方式的阐述，如表4-1所示。

表4-1 木结构建筑遗产风险等级评定

病害情况	风险评价	损害程度	风险等级
1.多榀木构架出现严重病害，其组合可能导致建筑整体或局部失稳的； 2.建筑物已朝某一方向倾斜，且其发展速度呈加快趋势的； 3.建筑重点保护部位发现严重的病害或异常征兆的； 4.主要承重构件有破坏迹象，并将引起其他构件连锁破坏的； 5.主要承重构件连系位置处于危险状态，可能导致结构整体或局部失稳的； 6.受环境因素影响而濒临破坏或发生危险的； 7.非主要承重结构存在大范围病害的； 8.存在不均匀沉降现象，对上部承重结构影响显著或有明显发展迹象的。	承重结构的局部或整体已处于危险状态，随时可能发生意外事故的	严重	1级
1.主要承重构件破损，但不会影响其他构件连锁破坏的； 2.主要承重构件连系位置已处于破损或松动状态，但传力未失效的； 3.多处出现病害迹象且分布有规律，或集中出现的； 4.在虫害严重地区，发现木构架多处有新蛀孔，或未见蛀孔，但发现有蛀虫成群活动的； 5. 存在不均匀沉降现象，对上部承重结构无明显影响，且无明显发展迹象的。	承重结构中关键部位的病害状况或其组合己影响结构安全和正常使用，但尚不致立即发生危险的	较严重	2级
1.主要承重构件存在一定病害状况，但不影响承载和使用的； 2.无明显不均匀沉降、且无明显发展迹象的。	承重结构中原先已进行处理的病害状况，有个别需重新处理；新近发现若干病害迹象需要进一步观察和处理，但不影响建筑安全和使用的	一般	3级
—	承重结构中原有病害情况均已得到正确处理，尚未发现新的病害情况或残损征兆的	轻微或无明显影响	4级

4.3 遗产监测评估

为实现建筑遗产的可持续管理及有效保护，结合相关现场实践结果，笔者团队已初步建立了文物数字化档案与健康管理通用平台，利用“互联网+”云平台和数字档案技术对建筑遗产信息进行统一管理。目前功能主要集中在：基本信息管理、体检信息管理、巡查信息管理、四有档案、历史地图、历史照片、文保单位全景数据、文保单位三维数据及文保工程管理系统九个模块。除基本的数据填报、数据查询、年报汇总、表格输出等功能外，还实现了地理信息云地图系统、全景数据及三维数据的对接与展示功能。在以后的研究实践中会继续加强建筑遗产信息的处理及分析功能，并最终实现实时数据的对接管理、预警系统的营建及风险地图的绘制等功能模块。

 

图4-5 文物健康管理巡检系统及全景VR记录技术的运用示例

5结语

预防性保护是我国建筑遗产保护与传承的一种重要实现方式，有别于抢救性保护，预防性保护更侧重于时间和空间上的具体措施和可控结果。文物健康体检是建筑遗产预防性保护的基础性工作，更强调日常常规检查、数据积累和诊断预判。逐年建立文物病历档案，能有效提升文物保护管理水平、缓解区域化保护与资金重点配置之间的矛盾。本文以笔者团队在北京地区的实践为例，探索了一种快速、高效、区域化、可持续发展的遗产预防性保护路径，以期对我国文物保护事业贡献绵薄之力。

 

参考文献

[1]                      COMOS.ICOMOS Charter-Principles for the Analysis, Conservation and Structural Restoration of Architectural Heritage (2003), Art.1.6[EB/OL].

[2]                      国际古迹遗址理事会(ICOMOS)中国国家委员会.中国文物古迹保护准则[M].北京:文物出版社,2015.

[3]                      中央人民政府.中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于加强文物保护利用改革的若干意见》[EB/OL],2018.http://www.gov.cn/zhengce/2018-10/08/content_5328558.htm[2018-12-12].

[4]                      Michal Shimoni,Juanfran Lopez,Jan Walstra,Pierre-Yves Declercq,Leidy Bejarano-Urrego, Els Verstrynge, Dominique Derauw, Roald Hayen, Koen Van Balen. GEPATAR: A geotechnical based PS-InSAR toolbox for architectural conservation in Belgium. IGARSS 2017: 5555-5558.

[5]                      吴美萍,朱光亚.建筑遗产的预防性保护研究初探[J].建筑学报,2010(6):37-39.

[6]                      吴美萍.国际遗产保护新理念——建筑遗产的预防性保护探析[J].中国文物科学研究,2011(2): 90-95.

[7]                      戎卿文,张剑葳.从防救蚀溃到规划远续：论国际建筑遗产预防性保护之意涵[J].建筑学报,2019(2):88-93.

[8]                      LAMBERT Simon. Italy and the History of Preventive Conservation[C]// CeROArt (Conservation, exposition, Restauration d' Objets d’Art).Association CeROArt asbl, 2010.

[9]                      VAN BALEN Koenraad. Preventive Conservation of Historic Buildings[J]. Restoration of Buildings and Monuments, 2015, 21(2-3): 99-104.

[10]                      ACHIG Maria Cecilia. Methodology for Analysis, Diagnosis and Monitoring of Damage in Heritage Architecture (Earth and Timber) in Cuenca– Ecuador. Case Study: “Casa Peña” in the Barranco of the City[D].Leuven: KU Leuven University,2010.

[11]                      VAN BALEN Koenraad, SCHUEREMANS Luc. Monitoring en Preventieve Conservatie–Raakpunten Met Betonnen Monumenten[J]. WTA-Nederland-Vlaanderen,2008.

[12]                      VANDESANDE Aziliz.Preventive Conservation Strategy for Built Heritage Aimed at Sustainable Management and Local Development[D]. Leuven: KU Leuven University,2017.

[13]                       Walstra, J, Declercq, P-Y, Barbier, C, Bejarano-Urrego, L, Croonenborghs, T, Derauw, D, Drougkas, A, Hayen, R, Hocquet, F-P, Shimoni, M, Van Balen, K, Verstrynge, E. The GEPATAR project: Geotechnical and Patrimonial Archives Toolbox for Architectural conservation in Belgium[C]. 6th Geologica Belgica Meeting 2018,2018.

[14]                      中国文化遗产研究院中国世界文化遗产中心.中国世界文化遗产分布 [DB/OL],2018. http://www.wochmoc.org.cn/home/ [2019-05-22].