中新社北京5月18日電 題：給故宮“體檢”，我聞到了300多年前的灰

　　作者 周乾 故宮博物院故宮學(xué)研究院研究館員

　　今年國(guó)際博物館日的主題是“博物館：聯(lián)結(jié)世界的橋梁”，這個(gè)主題強(qiáng)調(diào)在全球化和多元文明共存的背景下，博物館應(yīng)主動(dòng)擔(dān)當(dāng)文化交流的使者，打破隔閡、凝聚共識(shí)。

　　新世紀(jì)以來(lái)，故宮博物院古建筑修復(fù)、文物典藏與保護(hù)工作取得了前所未有的發(fā)展，不斷搭建開(kāi)放、交流、合作、共享的平臺(tái)，開(kāi)展了廣泛國(guó)際合作。故宮作為一座文化與智慧薈萃的“大學(xué)?！保找娉蔀闇贤ㄉ鐣?huì)、聯(lián)結(jié)世界的橋梁。保護(hù)好故宮的一磚一瓦、一草一木，講述好故宮的故事，是故宮人的使命。

　　在太和殿“碰了一鼻子300年的灰”

　　2003年，我進(jìn)入故宮博物院工作，從事建筑力學(xué)分析。用通俗的話說(shuō)，就是給建筑物“體檢”。很快，我就幸運(yùn)地遇到了太和殿百年大修的重要項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)我是部門(mén)里唯一一位“結(jié)構(gòu)力學(xué)”方向的專業(yè)人員。

　　自康熙年間太和殿進(jìn)行了第五次重建后，300多年再無(wú)大修。第一次登上太和殿的頂棚，300余年未有人踏足的天花板上，落了足足20厘米厚的塵土，踩一腳全是灰。就是在這樣的環(huán)境下，我和同事們一起，仔細(xì)勘察建筑物各個(gè)組成部分現(xiàn)有情況，記錄出現(xiàn)的殘損部位，測(cè)量具體數(shù)值，拍照存檔后，分析相關(guān)部分的受力狀態(tài)，建立計(jì)算機(jī)分析模型，評(píng)估結(jié)構(gòu)的安全性能，制定和實(shí)施相應(yīng)的維修加固方案，并跟進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)展，直到最后完成修繕工作。

　　故宮人有著珍惜老物件的傳統(tǒng)。當(dāng)年在太和殿工地現(xiàn)場(chǎng)，有一根檁變形值過(guò)大，但沒(méi)有腐爛、開(kāi)裂的痕跡，我在問(wèn)過(guò)老工匠了解木材特點(diǎn)后，又結(jié)合受力分析，認(rèn)為此根檁強(qiáng)度足夠，即使變形也能很好地承托受力，且因歷時(shí)長(zhǎng)久，不宜擾動(dòng)，因此不需要大動(dòng)干戈。這一建議在專家評(píng)審會(huì)上獲得通過(guò)，那根彎曲的檁至今完好。

　　這之后，從故宮角樓、神武門(mén)、英華殿到慈寧花園臨溪亭、乾隆花園建筑群、咸福宮建筑群，我和同事們從現(xiàn)代結(jié)構(gòu)力學(xué)的角度為故宮古建筑“體檢”，為大大小小39座故宮古建筑完成了安全評(píng)估。

　　此后，故宮博物院還與東南大學(xué)、中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院、中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等機(jī)構(gòu)，共同申報(bào)了2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，并獲得一等獎(jiǎng)。這項(xiàng)成果通過(guò)科學(xué)評(píng)估明清官式木構(gòu)古建筑的抗震機(jī)制，提出了榫卯節(jié)點(diǎn)加固的改進(jìn)方法，建立了明清官式木構(gòu)古建筑不同構(gòu)造、節(jié)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)整體精細(xì)化有限元分析模型，提升了中國(guó)木結(jié)構(gòu)文物的科學(xué)保護(hù)水平。

　　國(guó)際較量見(jiàn)證故宮智慧

　　向國(guó)際社會(huì)講述故宮的故事，是故宮人的重要使命。一次真實(shí)的國(guó)際較量，讓我記憶猶新。2016年5月，我接到一個(gè)英國(guó)記者的電話。對(duì)方提出一個(gè)尖銳的質(zhì)疑：西方磚石結(jié)構(gòu)的文化遺產(chǎn)抗震性能優(yōu)異，但中國(guó)以木材為核心的古建筑，能否抵御強(qiáng)震？“中國(guó)古建筑歷來(lái)有‘墻倒屋不塌’的說(shuō)法，抗震性能極為優(yōu)異”，我這樣告訴對(duì)方。

　　為了用科學(xué)數(shù)據(jù)證明中國(guó)古建的智慧，我和同行在母校北京工業(yè)大學(xué)，開(kāi)展了古建筑領(lǐng)域罕見(jiàn)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，邀請(qǐng)英國(guó)媒體現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證。這場(chǎng)試驗(yàn)非常嚴(yán)苛：以故宮南三所為原型制作1:2縮尺模型，嚴(yán)格遵循清工部《工程做法則例》施工；試驗(yàn)強(qiáng)度不斷升級(jí)，直至地震力無(wú)法再加為止；英國(guó)電視臺(tái)的導(dǎo)演帶領(lǐng)專家團(tuán)隊(duì)全程“監(jiān)工”，確保試驗(yàn)的客觀性。

　　試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)模擬7級(jí)(注：英國(guó)一家電視臺(tái)定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，下同)地震時(shí)，模型中的磚墻應(yīng)聲倒塌，這正印證了“墻倒”的傳聞。隨著震級(jí)提升至8級(jí)、9級(jí)乃至10.1級(jí)的極端烈度，大木結(jié)構(gòu)雖出現(xiàn)明顯晃動(dòng)，卻如太極八卦中的“四兩撥千斤”，憑借榫卯連接的彈性與韌性，迅速?gòu)?fù)位，幾乎毫發(fā)無(wú)損，連屋頂?shù)耐咂嘉丛袈洹?/p>

　　我向英國(guó)團(tuán)隊(duì)解釋說(shuō)：不同于西方建筑“硬扛”地震力的思路，中國(guó)古建筑采用“以柔克剛”的隔震理念，榫卯結(jié)構(gòu)的伸縮變形、柱頂石的滑動(dòng)緩沖，共同消解了地震帶來(lái)的巨大能量。這場(chǎng)試驗(yàn)讓英國(guó)導(dǎo)演驚嘆不已，也讓世界看到了中國(guó)古代工匠的超凡智慧。

　　要讓“真科普”跑贏“偽知識(shí)”

　　社會(huì)公眾對(duì)故宮知識(shí)的渴求、網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于故宮“偽知識(shí)”的傳播，都讓人深感準(zhǔn)確講好故宮智慧的重要性。故宮人在做好古建筑科學(xué)保護(hù)的同時(shí)，高度關(guān)注故宮知識(shí)的科學(xué)傳播。

　　一些關(guān)于故宮的“偽知識(shí)”需要被正解。網(wǎng)上關(guān)于故宮的傳言非常豐富，其中很多內(nèi)容是錯(cuò)誤的。比如網(wǎng)絡(luò)曾盛傳“故宮每年用60噸豬血驅(qū)邪”。實(shí)際上，故宮古建筑里包含了豬血，但這是古代工匠的建筑智慧。豬血主要用在木構(gòu)件的地仗層。地仗則是由豬血、磚灰、面粉、桐油、麻等材料調(diào)制而成的灰漿。地仗包裹在木基層的表面，有利于避免木構(gòu)件遭受日曬、雨淋、蟲(chóng)咬等破壞。豬血以血料的方式被科學(xué)運(yùn)用到地仗中，有利于提高地仗的粘結(jié)性能、和易性及防水性能，這才是故宮古建筑用豬血的真實(shí)原因。

　　個(gè)別導(dǎo)游的誤導(dǎo)也需要被糾正。比如，我有一次推著自行車由東向西穿過(guò)午門(mén)北廣場(chǎng)時(shí)，注意到一位導(dǎo)游指著太和門(mén)屋脊神獸告訴游客，它們是天上的神仙變的。但故宮古建筑屋頂神獸的最初功能，實(shí)際是“套住”屋脊瓦頂部的釘子，防止其因暴露在空氣中而產(chǎn)生銹蝕。

　　古代工匠在有限的物質(zhì)條件下，面對(duì)不斷發(fā)生的故宮宮殿火災(zāi)，既積累了科學(xué)的防火智慧，也形成了獨(dú)特的防火文化信仰。這主要體現(xiàn)在以故宮宮殿上的“異獸鎮(zhèn)火”為代表的象征性裝置。這些異獸既具有裝飾功能，也承載著強(qiáng)烈的象征意義。屋脊上常見(jiàn)的螭吻、行什、海馬等神獸被賦予了防火的功能。這些防火信仰雖然不具備實(shí)際科學(xué)效果，但作為歷史文化遺存卻有重要的研究?jī)r(jià)值。(完)

　　作者簡(jiǎn)介：

　　周乾，博士(后)，故宮博物院研究館員，博士后合作導(dǎo)師。為故宮古建專家。曾獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。為中國(guó)工程院咨詢專家，國(guó)家自然科學(xué)基金同行評(píng)議專家、中國(guó)博士后基金評(píng)審專家，主持省部級(jí)以上課題10項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文、文章200余篇，出版著作27種。