中國(guó)古建筑保護(hù)專利分析

王瑞斌 馬婷 王麗

(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京 100083)

中國(guó)是世界四大文明古國(guó)之一，有著上下五千年的文明，有文字記載歷史在書(shū)里，文字之外的歷史很大一部分沉淀在一座座歷經(jīng)滄桑的古建筑里，中國(guó)傳統(tǒng)古典建筑在數(shù)千年的歷史發(fā)展中取得了很高的技術(shù)和藝術(shù)成就，以其獨(dú)特的營(yíng)造方式及其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在世界建筑發(fā)展史上獨(dú)樹(shù)一幟。古建筑是中華民族的瑰寶，具有極高的歷史科學(xué)、藝術(shù)價(jià)值。然而，近代，我國(guó)的文物古建筑經(jīng)歷了戰(zhàn)爭(zhēng)損毀、人為破壞以及城市現(xiàn)代化進(jìn)程的毀壞，大批有著歷史文化價(jià)值的古建筑被破壞或者夷為平地，如何保護(hù)中國(guó)的傳統(tǒng)古建筑，保護(hù)祖先給我們留下來(lái)的珍貴遺產(chǎn)，并將這一國(guó)粹發(fā)揚(yáng)光大，是我們應(yīng)該認(rèn)真思考的。

1 中國(guó)古建筑的特點(diǎn)及現(xiàn)狀

中國(guó)古代建筑以木材、磚瓦為主要建筑材料，以木構(gòu)架結(jié)構(gòu)為主要的結(jié)構(gòu)方式。由于選材的獨(dú)特性，防火成為中國(guó)古建筑首當(dāng)其沖的問(wèn)題;現(xiàn)存古建筑主體所用的磚石，經(jīng)過(guò)了多年的風(fēng)化，自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，地基基礎(chǔ)的自然老化，這些均影響了古建筑的整體強(qiáng)度;經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的受力、自然炭化、蟲(chóng)蟻破壞等因素，木構(gòu)件中的柱子、梁、枋、斗拱等構(gòu)件出現(xiàn)腐朽、劈裂甚至斷裂，許多木結(jié)構(gòu)已失去應(yīng)有的功能;墻體墻面的裂縫鼓閃、油漆彩畫(huà)的脫色，這些問(wèn)題都直接導(dǎo)致古建筑單體的破壞，是亟待解決的問(wèn)題。中國(guó)古代的匠人們，將千百年創(chuàng)造的獨(dú)特的中國(guó)古典建筑無(wú)私地留給了后人，奉獻(xiàn)給了世界，并留下了《營(yíng)造法式》［2］這樣系統(tǒng)的建筑技術(shù)規(guī)范，也出現(xiàn)了像梁思成這樣的偉大建筑師、致力于中國(guó)古建筑保護(hù)的旗幟性人物。時(shí)代在變遷，技術(shù)在發(fā)展，我們不可能再去建造這些古建筑，仿制的古建也沒(méi)有任何的歷史價(jià)值，保護(hù)好現(xiàn)存的古建筑，不讓這些歷史和文明的載體進(jìn)一步被破壞才是當(dāng)務(wù)之急。

2 古建筑保護(hù)在國(guó)內(nèi)的專利概況

筆者從中國(guó)專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)CNPAT入手，通過(guò)關(guān)鍵詞檢索了中國(guó)古建筑保護(hù)的相關(guān)文獻(xiàn)，在1987年，從國(guó)內(nèi)實(shí)行專利保護(hù)制度開(kāi)始不久，便有了第一件有關(guān)古建筑保護(hù)方面的專利申請(qǐng)。這說(shuō)明國(guó)內(nèi)從事古建筑保護(hù)的人士對(duì)專利保護(hù)概念的重視起步是很早的，古建筑與新興的專利制度開(kāi)始擦出了智慧的火花。

從1987年～2012年，總共有58件與古建筑保護(hù)相關(guān)的專利申請(qǐng)(見(jiàn)圖1)，1987年這方面的第一件專利申請(qǐng)開(kāi)始，到2006年之前，每年的申請(qǐng)量都是1件～2件，而從2006年開(kāi)始，申請(qǐng)量開(kāi)始保持了較高的水平，說(shuō)明業(yè)內(nèi)對(duì)專利保護(hù)的重視程度隨著國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略和專利戰(zhàn)略的推進(jìn)也在不斷提高。

從申請(qǐng)人來(lái)看(見(jiàn)圖2)，有博物館、高校、個(gè)人、企業(yè)以及研究院所。其中個(gè)人申請(qǐng)人、研究院所、企業(yè)分別占了申請(qǐng)量的32%，26%，21%。從技術(shù)內(nèi)容看，歷年專利所涉及的主題均與上面提到的中國(guó)古建筑所獨(dú)有的特點(diǎn)和現(xiàn)狀緊密聯(lián)系，技術(shù)主題主要分為以下五個(gè)大類:結(jié)構(gòu)加固改造、古建修復(fù)和保養(yǎng)、文物開(kāi)發(fā)設(shè)備和方法、古建筑防火、古建筑地面保護(hù)用鞋套。

圖1 古建筑保護(hù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量發(fā)展趨勢(shì)圖

圖2 古建筑保護(hù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)人分布圖

3 典型專利

3.1 古建筑結(jié)構(gòu)加固改造

從圖3中可以看出，對(duì)現(xiàn)存古建筑的加固和改造占到了專利申請(qǐng)量的31%，而這方面也是業(yè)內(nèi)在古建筑保護(hù)中面臨的最多問(wèn)題，無(wú)論是整個(gè)單體建筑的加固還是建筑單體中具體梁、柱的加強(qiáng)，均需要技術(shù)上的有力支持，因?yàn)楣沤ㄖ庸滩煌诮ㄔ煨陆ㄖ?，不僅要對(duì)年代久遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)上的加固，還要保持原有的風(fēng)貌，修舊如舊，有時(shí)還要面臨城市現(xiàn)代化建設(shè)的挑戰(zhàn)，可能整個(gè)單體建筑都要遷移，這方面的問(wèn)題是至關(guān)重要的也是普遍存在的問(wèn)題。其中典型的專利有:

CN201071549Y是由西安建筑科技大學(xué)申請(qǐng)的一件實(shí)用新型專利，保護(hù)一種扁鋼加固的古建筑木結(jié)構(gòu)大木構(gòu)架的榫卯節(jié)點(diǎn)(見(jiàn)圖4)。大木構(gòu)架的榫卯節(jié)點(diǎn)通過(guò)橫向扁鋼(4，5)進(jìn)行加固，扁鋼(4，5)的上下邊緣與木梁(2)的上下邊緣平行，扁鋼(4，5)通過(guò)木螺絲(6)固定在木梁(2)上，扁鋼(4，5)與木柱(1)之間不固定。通過(guò)扁鋼將木柱和木梁連接起來(lái)，從而限制兩者的相互轉(zhuǎn)動(dòng)，顯著提高榫卯節(jié)點(diǎn)的抗彎能力，使得抗彎能力明顯不足的榫卯節(jié)點(diǎn)滿足受力要求，從而使得古建筑木結(jié)構(gòu)得以保護(hù)。

圖3 古建筑保護(hù)領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)主題分布圖

圖4 扁鋼加固的古建筑木結(jié)構(gòu)大木構(gòu)架的榫卯節(jié)點(diǎn)

3.2 古建筑修復(fù)和保養(yǎng)

中國(guó)古典建筑可能是世界上用色最為豐富的建筑體系，素以色彩豐富、設(shè)色大膽、用色鮮明、對(duì)比強(qiáng)烈而見(jiàn)稱［3］。而經(jīng)歷了千百年的風(fēng)吹日曬、自然老化，這些最為耀眼的標(biāo)志逐漸地失去它們往日的光輝，如何保護(hù)好這些古老的顏色，而不是去重新粉刷它們，也是古建筑保護(hù)方面的重要課題。在專利方面，這類問(wèn)題涉及古建筑外部的修復(fù)保養(yǎng)，例如加強(qiáng)古建筑的防水、防潮、防蝕性能，延長(zhǎng)建筑壽命，對(duì)風(fēng)化褪色的建筑壁畫(huà)、彩繪進(jìn)行表面保護(hù)等，這類型主題的專利占到了21%。典型專利有:

CN1102659A提出了一種古建筑專用保護(hù)劑及其工藝，適用于具有文物價(jià)值的古建筑外墻及屋面的防水、防潮、防蝕保護(hù)。采用疏水性物質(zhì)作原料，制備一種中性保護(hù)劑，將其噴涂到古建筑外墻及屋面上，在不改變其外觀物理形態(tài)和色澤、手感的前提下，形成一種疏水膜，可有效地抵抗雨水侵蝕，從而達(dá)到防水、防潮、防蝕，延長(zhǎng)建筑壽命的作用。

3.3 古建文物開(kāi)發(fā)

古建筑也是古文物，有的一直為世人所熟知，例如故宮、長(zhǎng)城，而有的則還未開(kāi)發(fā)，未保護(hù)，如何對(duì)這些古建筑進(jìn)行合理的開(kāi)發(fā)，在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中又不會(huì)破壞它們，也是古建筑保護(hù)方面重要一環(huán)，而這方面的專利也占到了21%申請(qǐng)量。典型專利有:

CN101763574A是一件由中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所申請(qǐng)的發(fā)明專利，公開(kāi)了一種基于領(lǐng)域知識(shí)的古建筑保護(hù)技術(shù)信息管理系統(tǒng)及方法，為解決古建筑保護(hù)過(guò)程中電子化數(shù)據(jù)很多但是知識(shí)很少的難題，該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)管理單元、古建筑保護(hù)知識(shí)庫(kù)、古建筑保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)、古建筑保護(hù)知識(shí)管理平臺(tái)、對(duì)外知識(shí)服務(wù)單元和數(shù)據(jù)索引單元等六部分組成。方法包括:知識(shí)工程師構(gòu)建古建保護(hù)領(lǐng)域知識(shí)庫(kù);古建筑保護(hù)工作者依據(jù)領(lǐng)域知識(shí)分類針對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分別以不同的方式上傳到古建筑保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，并管理這些數(shù)據(jù);采用基本知識(shí)服務(wù)自由組合的形式對(duì)外提供基于WebService的古建筑保護(hù)知識(shí)檢索服務(wù)?？梢杂行Ю霉沤ㄖＷo(hù)領(lǐng)域的知識(shí)，提高現(xiàn)有的大量古建保護(hù)技術(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的使用效率，為本行業(yè)創(chuàng)造豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 古建筑防火

針對(duì)中國(guó)古建筑木結(jié)構(gòu)的體系，防火問(wèn)題尤為重要，這類型主題的專利也占到了專利申請(qǐng)量的17%，主要涉及火災(zāi)的監(jiān)控、防火涂料和設(shè)備等方面的改進(jìn)措施。典型專利有:

CN201886589U實(shí)用新型專利涉及一種古建筑監(jiān)控裝置，包括感煙觸發(fā)電路及雷達(dá)人體感應(yīng)電路，所述感煙觸發(fā)電路采用MQK-2煙霧傳感器IC1采集煙霧或可燃性氣體信號(hào)，將該信號(hào)輸送至單片機(jī)控制電路U1，所述雷達(dá)人體感應(yīng)電路由天線Y1連接TWH9250雷達(dá)探測(cè)模塊IC2組成，TWH9250雷達(dá)探測(cè)模塊IC2輸出信號(hào)經(jīng)電阻R1輸送到三極管T1的基極，由三極管T1的發(fā)射極輸送至單片機(jī)控制電路U1，該裝置采用感煙觸發(fā)電路檢測(cè)煙霧或可燃性氣體，并由雷達(dá)人體感應(yīng)電路感應(yīng)人體，集防盜防火于一體，有效實(shí)現(xiàn)古建筑的多種監(jiān)控。

3.5 古建筑地面保護(hù)用鞋套

最后一個(gè)大類涉及關(guān)于古建筑開(kāi)發(fā)、游覽時(shí)用到的鞋套，這些專利與生活息息相關(guān)，不僅能用到古建筑保護(hù)方面，也能用于日常的場(chǎng)所。

CN2111666U實(shí)用新型專利涉及一種文物保護(hù)用鞋套，包括足尖前片、足跟后片、連結(jié)帶、鞋墊、鞋底、用條狀帶和連結(jié)帶將足尖前片、足跟后片連接形成整體，并規(guī)定了足尖前片與足跟后片的最佳比例，從而保證穿著牢固，穿脫方便，并使古文物地面得到保護(hù)。

4 結(jié)論與建議

本文通過(guò)介紹中國(guó)古典建筑的特點(diǎn)及現(xiàn)狀，結(jié)合中國(guó)專利庫(kù)中的專利申請(qǐng)，簡(jiǎn)要分析了中國(guó)古建筑保護(hù)的重要意義以及主要手段，并按照主題類型例舉了國(guó)內(nèi)一些典型的專利。通過(guò)上述統(tǒng)計(jì)和分析可知，國(guó)內(nèi)古建筑保護(hù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)起步較早，發(fā)展較快，申請(qǐng)人以及專利的技術(shù)主題涵蓋的范圍較大，技術(shù)含量也比較高，取得了可喜的研究成果。本文的目的也在于結(jié)合專利技術(shù)研究中國(guó)古建筑保護(hù)的科學(xué)方法，完善改造理論，對(duì)實(shí)踐中的古建筑保護(hù)、改造、設(shè)計(jì)、施工等工作提供積極的指導(dǎo)意義。

專利申請(qǐng)數(shù)量是整個(gè)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要衡量指標(biāo)，雖然隨著政府的重視、政策的鼓勵(lì)，我國(guó)的古建筑保護(hù)領(lǐng)域申請(qǐng)量在增長(zhǎng)，但是相對(duì)于國(guó)內(nèi)數(shù)量龐大的高校、科研院所、企業(yè)、博物館隊(duì)伍以及大量面臨破損破壞的古建筑，現(xiàn)有的專利總量還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的。隨著國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略的推廣，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步強(qiáng)化專利意識(shí)，重視專利保護(hù)，將研究成果及時(shí)地轉(zhuǎn)化為專利成果，并注重核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新。

注:馬婷所做貢獻(xiàn)等同于王瑞斌。

［1］李廣民.古建筑保護(hù)與維修［J］.山西建筑，2012，38(5):55-57.

［2］［宋］李 誡.營(yíng)造法式［M］.北京:人民出版社，2011.

［3］李允鉌.華夏意匠［M］.天津:天津大學(xué)出版社，2005.