保國寺北宋大殿1∶1實證建模與研究性保護(hù)利用探索

摘要：為更審慎地推進(jìn)寧波市保國寺大殿修繕保護(hù)，更有效地實施保國寺大殿預(yù)防性監(jiān)測，更持續(xù)地深化保國寺大殿的價值研究，同時作為進(jìn)一步探索文旅融合趨勢下遺產(chǎn)活化利用的舉措之一，擬在保國寺古建筑博物館轄區(qū)范圍內(nèi)按1∶1比例復(fù)原北宋時期保國寺大殿模型（單檐歇山頂、三開間），并從建設(shè)研究的必要性、技術(shù)的合理性、社會的效益性等方面進(jìn)行綜合研判和可行性分析。

關(guān)鍵詞：研究性保護(hù)利用；實證建模；北宋大殿

保國寺位于寧波北郊靈山，是中國現(xiàn)存早期木構(gòu)建筑中建置布局較為完整的文化遺產(chǎn)。其中，重建于北宋大中祥符六年（1013）的大殿，既是整個古建筑群的精華，也是中國南方地區(qū)現(xiàn)存最古老、保存最完整的木結(jié)構(gòu)建筑（圖1），其內(nèi)部保存著豐富的歷史信息，具有極高的歷史、科學(xué)和藝術(shù)價值，是當(dāng)今研究宋代建筑最為珍貴的實例。

一、背景

2010—2012年，東南大學(xué)建筑學(xué)院對保國寺大殿先后開展結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀鑒定與勘測分析。鑒定與勘測的結(jié)果主要表現(xiàn)在大殿整體構(gòu)架出現(xiàn)明顯的向北傾斜與扭轉(zhuǎn)，部分拼合柱出現(xiàn)外散或松動，多處梁柱榫卯連接出現(xiàn)不同程度的拔榫，多個構(gòu)件出現(xiàn)不同程度的糟朽與殘損，嚴(yán)重影響大殿整體結(jié)構(gòu)安全，亟須進(jìn)行修繕處理。

2013年，浙江省古建筑設(shè)計研究院受托編制保國寺大殿維修方案，其在東南大學(xué)建筑學(xué)院的基礎(chǔ)上進(jìn)一步勘察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了前述問題外，還存在整體結(jié)構(gòu)局部向東傾斜的現(xiàn)象。另外，大殿地坪還存在明顯的不均勻沉降、室內(nèi)環(huán)境潮濕、木蜂白蟻蝙蝠等生物侵害情況。針對現(xiàn)有建筑出現(xiàn)的種種問題，設(shè)計單位最終制定局部落架的維修方案，落架的范圍主要是清代加建的前檐廊與東西兩側(cè)下檐的梁架部分以及北宋大殿四周鋪作層以上部分（包括藻井在內(nèi)）。但彼時國家文物局對維修方案進(jìn)行多次論證后，最終建議以現(xiàn)狀整修為主，并提出加強(qiáng)現(xiàn)狀勘察與研究，系統(tǒng)分析大殿建造工藝、技術(shù)和材料，核實木構(gòu)架變形、地坪不均勻沉降的原因，同時提出補(bǔ)充對柱根、柱頭、柱礎(chǔ)沉降變化，構(gòu)件拔榫、外滾的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

基于上述原因，擬在保國寺古建筑博物館轄區(qū)范圍內(nèi)按1∶1比例復(fù)原北宋時期保國寺大殿模型（單檐歇山頂、三開間），以此推進(jìn)保國寺大殿的修繕保護(hù)，更有效地實施預(yù)防性監(jiān)測，更持續(xù)地深化其價值研究，同時作為進(jìn)一步探索文旅融合趨勢下遺產(chǎn)活化利用的舉措。

二、實證建模的內(nèi)容和研究

（一）實證建模的內(nèi)容

主要是1∶1完整復(fù)原北宋保國寺大殿（以柱、梁結(jié)構(gòu)體系為主，不含門窗、不覆瓦）以及部分木構(gòu)節(jié)點模型，外側(cè)搭建鋼結(jié)構(gòu)工作棚（圖2）。實證建模項目集建設(shè)與研究于一體，對保國寺大殿文物本體的研究是后續(xù)一切工作的基礎(chǔ)，而鋼結(jié)構(gòu)工作棚的建設(shè)將為未來進(jìn)一步深入開展各項研究提供保障。主要建設(shè)內(nèi)容如下：

1.實證模型：按北宋保國寺大殿等比例復(fù)原重建，包括大木作部分（含藻井）、佛臺等，屋面做到椽為止、不覆瓦。

2.工作棚：擬設(shè)計為永久性固定設(shè)施，采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，雙坡屋面，坡度與大殿走勢相同。屋面采用鈦合金板，外圍護(hù)采用輕質(zhì)透光材料（如玻璃、帷幔等），內(nèi)部可分層設(shè)置廊道，下層作為游客服務(wù)和管理辦公用房，上層作為實驗室和儀器設(shè)備工具間。廊道在營造或落架大殿的施工期間可作為置料區(qū)、加工區(qū)、游客參觀區(qū)，在實驗階段可作為實驗、培訓(xùn)和教學(xué)場地。側(cè)面廊道較寬，中部設(shè)置垂直升降機(jī)，并配備曲臂作為靈活的工作平臺，兩端作為固定的工具間和木構(gòu)節(jié)點模型制作區(qū)。

（二）研究方向

1.復(fù)原研究。既體現(xiàn)實證建模的學(xué)術(shù)意義，也是為實證建模提供技術(shù)保障。目前保國寺大殿的基礎(chǔ)研究已較為深入，包括北宋大殿的外觀形態(tài)、構(gòu)架、基本的營造尺、營造工序等，以及部分專項研究，如斗栱加工、瓜楞柱制作、藻井形式等均有詳細(xì)研究。現(xiàn)階段主要是按照營造程序重新組合已有認(rèn)知，落實到具體的構(gòu)件上，細(xì)部樣式、榫卯交接，相當(dāng)于完成實證建模的營造說明書，并配合實證建模的實際營造過程，完善營造階段的研究。

2.實驗研究。為實證建模后期的應(yīng)用，包括基于實證建模進(jìn)行的傾斜、沉降、震動、構(gòu)件缺失等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性監(jiān)測試驗，以及各類傳統(tǒng)工藝、科技保護(hù)技術(shù)的實驗研究等。

三、實證建模的必要性

（一）有利于全面展示文物價值

1.分擔(dān)并緩解保國寺大殿的展示壓力?；谖奈锉Ｗo(hù)理念，全國重點文物保護(hù)單位保國寺大殿應(yīng)保護(hù)和延續(xù)其傳統(tǒng)寺院格局和歷史環(huán)境，展示空間受到一定限制。寺院內(nèi)部應(yīng)尊重并延續(xù)傳統(tǒng)氛圍，不宜過度增建現(xiàn)代化設(shè)施，因此交通、照明、人員密度、音量控制等都受到一定的限制。保國寺大殿年代久遠(yuǎn)，本體相對脆弱，需要高度維護(hù)甚至局部隔離防護(hù)，限制很多科技實驗和研究的進(jìn)展。提高文物展示能力，急需突破展示的局限，拓展展示場所，發(fā)展更加適應(yīng)現(xiàn)代社會文化體驗和知識教育的展示方式。實證建模還將分擔(dān)一部分文物展示和教育功能，使更多人可以認(rèn)識和體驗傳統(tǒng)文化。

2.拓展保國寺大殿展示和闡釋的角度。保國寺大殿自建成后經(jīng)歷多次修繕和改建，目前的建筑形態(tài)為歷朝歷代作用疊加的結(jié)果。然而最初的形態(tài)仍是最具價值的部分，經(jīng)長時間的復(fù)原研究，學(xué)術(shù)界對北宋營建的大殿有了較為深刻的理論認(rèn)知，也進(jìn)行數(shù)字虛擬構(gòu)建，但其真實面貌仍很難為人們直觀感知和體驗。實證建模按1∶1比例全面復(fù)原北宋時期的保國寺大殿，將有助于其價值展示，讓人們切身感受到中國傳統(tǒng)木構(gòu)的精湛工藝。

3.煥發(fā)傳統(tǒng)營造技藝新的活力。保國寺大殿構(gòu)架巧妙、工藝精致，反映11世紀(jì)江南地區(qū)最先進(jìn)的建筑技術(shù)。江南素以名工巧匠及技藝精湛而聞名，保國寺大殿采用的營造技藝代表當(dāng)?shù)亟匙鞯膬?yōu)秀傳統(tǒng)，但這一傳統(tǒng)受到現(xiàn)代化建設(shè)的沖擊，工藝技術(shù)瀕于失傳，傳承人缺乏操作實踐機(jī)會，大眾缺乏熏陶和理解，造成傳統(tǒng)文化的式微。實證建?？梢园l(fā)展和傳承傳統(tǒng)營造技藝，并形成定期重組的機(jī)制，不斷強(qiáng)化與拓寬認(rèn)知范疇和展示范圍。

（二）有利于提高保護(hù)修繕?biāo)?/p>

1.提供傳承傳統(tǒng)工藝技術(shù)的場所。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑營造很大程度上依賴工匠豐富的經(jīng)驗和熟練的技藝，而傳統(tǒng)營造技藝下的木構(gòu)建筑日益減少，導(dǎo)致匠人經(jīng)驗匱乏。實證建模將提供一處實踐演練的場所，工匠可以在此練習(xí)傳統(tǒng)技藝。因與保國寺大殿實物位置相近，便于學(xué)習(xí)比對、磨煉細(xì)節(jié)，使工藝技術(shù)得到提升。比如榫卯組合，通過不同的結(jié)合方式，摸索提高構(gòu)架的結(jié)構(gòu)性能，實現(xiàn)古建筑傳統(tǒng)修繕技藝的傳承和發(fā)展。

2.提高科技保護(hù)的力量。除了傳統(tǒng)工藝技術(shù)的傳承外，現(xiàn)代科技保護(hù)對最大化保留原始構(gòu)件能發(fā)揮巨大作用，通過有效的科技手段實現(xiàn)文物建筑的“延年益壽”，也是保護(hù)的重點。

現(xiàn)代化的實驗和保護(hù)技術(shù)可以在實證建模上先行驗證，進(jìn)一步提高傳統(tǒng)營造與現(xiàn)代技術(shù)的對接。保國寺大殿作為木構(gòu)建筑，其結(jié)構(gòu)特性與現(xiàn)代建筑不同，具有很強(qiáng)的應(yīng)變能力。其構(gòu)件眾多、組合復(fù)雜的基本構(gòu)造特性決定它很難用數(shù)據(jù)準(zhǔn)確模擬計算，使得保護(hù)修繕缺乏可靠的依據(jù)。因文物自身的脆弱和保護(hù)的要求，保護(hù)修繕不能過度干預(yù)，導(dǎo)致研究人員缺乏實驗證據(jù)，是保護(hù)的難點之一。實證建?？梢阅M保國寺大殿在各種外界影響下的變化趨勢，總結(jié)薄弱點和可能發(fā)生的問題，模擬實施修繕措施，驗證其可靠性，為保國寺大殿修繕與科學(xué)保護(hù)提供依據(jù)。

四、實證建模的可行性

（一）指導(dǎo)思想

1.貫徹文物保護(hù)方針。嚴(yán)格貫徹“保護(hù)為主、搶救第一、合理利用、加強(qiáng)管理”的文物工作方針，制定科學(xué)、合理、可行的保護(hù)與建設(shè)項目。

2.與保護(hù)規(guī)劃銜接。明確文物建筑的保護(hù)區(qū)劃，建設(shè)工程必須遵循各項法規(guī)、規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，并符合保護(hù)區(qū)劃管理要求，嚴(yán)格執(zhí)行審批制度。

3.以研究為基礎(chǔ)。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，充分掌握建筑形象和文字資料，依據(jù)充足，準(zhǔn)確復(fù)原，真實反映文物建筑的原有形式、結(jié)構(gòu)、工藝、材料、裝飾特征。項目建設(shè)過程全程采用傳統(tǒng)木構(gòu)營造工藝，采用與原材料一致或性能、規(guī)格相近的材料，參照原形制加工制作構(gòu)件，實現(xiàn)真實、全面完整地再現(xiàn)北宋保國寺大殿原構(gòu)。

4.以保護(hù)為目的。實證建模目的是通過實驗手法加大對保國寺大殿的技術(shù)支持，通過實體操作提升修繕技藝，所有活動都應(yīng)以保護(hù)保國寺文物建筑為宗旨。

（二）設(shè)計原則

1.實證模型與保國寺大殿文物建筑互為補(bǔ)充，文物本體側(cè)重歷史信息的保護(hù)，實證模型側(cè)重闡釋和展示。

2.實證模型滿足定期完整拆解安裝、不定期局部拆解、不定期再加工的要求，從而實現(xiàn)以模型加強(qiáng)實驗認(rèn)知與研究的目的。

3.實證模型不應(yīng)破壞保國寺大殿的建成物理環(huán)境，與之保持一定的安全距離。

4.實證模型應(yīng)具備良好的展示條件，在參觀流線上與保國寺大殿加以串聯(lián)，實現(xiàn)連續(xù)參觀。

（三）選址策劃

實證建模選址在保國寺建筑群東側(cè)，位于2012年浙江省人民政府公布的建設(shè)控制地帶內(nèi)。保國寺東側(cè)場地現(xiàn)有兩級臺地，為早年開發(fā)的平地，有車行道路，下層臺地目前做八邊形硬質(zhì)鋪裝，中置景石，場地上有寧波市古樹楓香4株、香樟1株。上層臺地目前無地面鋪裝，以碎石雜草為主，無高大珍貴樹木。上層臺地標(biāo)高76米，下層臺地標(biāo)高67米，上下有9米高差，中間設(shè)置塊石駁坎以及石板鋪裝的道路。

從對保國寺的影響考慮，上級臺地距離較遠(yuǎn)，游線展示點布置較為均勻，為首選位置。下級臺地作為備選方案。

（四）規(guī)模及布局

實證建模范圍選定為保國寺大殿的北宋原構(gòu)部分，即三開間三進(jìn)深，擬定比例為1∶1，木構(gòu)總面闊19.4米，總進(jìn)深20米。每側(cè)外拓5米，做鋼結(jié)構(gòu)工作棚，工作棚后部直接架設(shè)在山體上，總占地面積約900平方米。模型朝向與山形一致，為南偏東13°。

（五）文物減緩措施

保國寺的大殿主要文物建筑位于圍墻內(nèi)，實證模型不改變文物原狀、不移動和破壞文物建筑。

實證建模建設(shè)項目分為鋼結(jié)構(gòu)工作棚和實證模型兩部分，鋼結(jié)構(gòu)工作棚采用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1米—1.5米，實證模型采用獨立，基礎(chǔ)埋深0.5米—1米（到達(dá)巖石基礎(chǔ)可縮?。⒕C合考慮場地整平和環(huán)境設(shè)計。實證建模距離保國寺軸線95米，項目性質(zhì)為展示設(shè)施，項目建設(shè)無大型開挖、爆破等內(nèi)容，不會產(chǎn)生強(qiáng)烈震動。為安全考慮，建設(shè)過程應(yīng)針對地質(zhì)勘察進(jìn)行測算，并做出施工組織和計劃，提出安全保證措施。

五、實證模型對文物環(huán)境的影響評估

實證模型本身為木結(jié)構(gòu)單層建筑，屬于文物展示利用，與文物風(fēng)貌協(xié)調(diào)。工作棚為單層大跨鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)性設(shè)施，風(fēng)貌簡潔，以保護(hù)功能為主。

文物視廊：實證建模選址在保國寺寺院圍墻外，距離軸線95米，場地高度超出保國寺10米，建筑高度按照18米設(shè)定，總高度超出保國寺基址28米。在保國寺庭院內(nèi)最遠(yuǎn)位置的可視仰角為17.4 °，中軸線的可視仰角為20 °，因保國寺內(nèi)部建筑布局緊湊，整組院落圍合度高，在上述仰角范圍內(nèi)均有保國寺院內(nèi)建筑和圍墻遮擋，因而在寺院內(nèi)部不會直接觀測到實證建模建設(shè)項目，不影響保國寺內(nèi)部傳統(tǒng)風(fēng)貌的參觀體驗（圖3）。

（一）實證建模減緩措施

1.工作棚風(fēng)貌影響減緩措施

⑴體量控制：工作棚設(shè)計應(yīng)考慮整體風(fēng)貌協(xié)調(diào)，充分利用周邊山地地形，結(jié)合地勢高差設(shè)置，形成使其融入周邊山體，化解大體量的建筑觀感。工作棚面闊較大，應(yīng)采取化整為零的立面處理手法，增加小尺度構(gòu)件組合，形成相對通透、尺度適宜的立面劃分。⑵屋面形式控制：工作棚進(jìn)深較大，屋面應(yīng)順應(yīng)實證模型屋面形式，采用坡屋面，減小體量，降低檐口標(biāo)高，使其與傳統(tǒng)建筑風(fēng)貌和諧。⑶色彩控制：鋼結(jié)構(gòu)表面貼木或油漆木色，色彩上與周邊自然環(huán)境和建筑風(fēng)貌協(xié)調(diào)。⑷做法控制：除必要的鋼結(jié)構(gòu)體系外，裝修裝飾應(yīng)盡可能利用傳統(tǒng)建筑材料，采用傳統(tǒng)建筑做法。

2.建設(shè)施工保障措施

⑴前期勘察：對場地進(jìn)行詳細(xì)勘察，明確場地及周邊地質(zhì)條件。⑵施工影響數(shù)值計算分析：采用巖土計算仿真分析軟件進(jìn)行三維模型分析，判斷施工對文物建筑的地基擾動，確保其在可行范圍。⑶施工強(qiáng)度控制：論證巖石開挖技術(shù)手段，采用地基擾動小、破壞力小的挖掘設(shè)備，控制施工的干擾區(qū)域，除必要的基坑及操作面外不許開挖，做到最小開挖，并最大程度保持場地面貌。⑷文物建筑監(jiān)測保護(hù)：施工過程加強(qiáng)文物建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測。⑸場地支護(hù)保護(hù)：建設(shè)過程應(yīng)對場地進(jìn)行有效支護(hù)保護(hù)，防止出現(xiàn)山體滑坡等不良問題，波及文物建筑安全。⑹防洪排澇：及時進(jìn)行邊坡修整，設(shè)置截洪溝等設(shè)施，有組織疏導(dǎo)山體水流，防止形成低洼洪澇區(qū)域，積存雨水導(dǎo)致周邊土地虹吸。⑺生態(tài)環(huán)境保護(hù)：保護(hù)周邊山體植被、古樹名木等自然環(huán)境。

六、結(jié)語

保國寺大殿實證建模的建設(shè)，走上一條以“文物帶動旅游，以旅游促進(jìn)保護(hù)”的健康發(fā)展道路。通過對本項目建設(shè)研究的必要性、技術(shù)的合理性、社會的效益性等進(jìn)行綜合研判和可行性分析，認(rèn)定其符合國家有關(guān)政策精神和寧波市總體發(fā)展的要求，符合區(qū)域發(fā)展規(guī)劃及總體規(guī)劃。

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作者簡介：

徐航（1986—），男，漢族，浙江寧波人。大學(xué)本科，文博館員，研究方向：古建筑、近現(xiàn)代建筑遺產(chǎn)保護(hù)研究。