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

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

　　新世紀以來，故宮博物院古建筑修復(fù)、文物典藏與保護工作取得了前所未有的發(fā)展，不斷搭建開放、交流、合作、共享的平臺，開展了廣泛國際合作。故宮作為一座文化與智慧薈萃的“大學(xué)?！?，日益成為溝通社會、聯(lián)結(jié)世界的橋梁。保護好故宮的一磚一瓦、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，我進入故宮博物院工作，從事建筑力學(xué)分析。用通俗的話說，就是給建筑物“體檢”。很快，我就幸運地遇到了太和殿百年大修的重要項目，當(dāng)時我是部門里唯一一位“結(jié)構(gòu)力學(xué)”方向的專業(yè)人員。

　　自康熙年間太和殿進行了第五次重建后，300多年再無大修。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，仔細勘察建筑物各個組成部分現(xiàn)有情況，記錄出現(xiàn)的殘損部位，測量具體數(shù)值，拍照存檔后，分析相關(guān)部分的受力狀態(tài)，建立計算機分析模型，評估結(jié)構(gòu)的安全性能，制定和實施相應(yīng)的維修加固方案，并跟進項目進展，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，有一根檁變形值過大，但沒有腐爛、開裂的痕跡，我在問過老工匠了解木材特點后，又結(jié)合受力分析，認為此根檁強度足夠，即使變形也能很好地承托受力，且因歷時長久，不宜擾動，因此不需要大動干戈。這一建議在專家評審會上獲得通過，那根彎曲的檁至今完好。

　　這之后，從故宮角樓、神武門、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估。

　　此后，故宮博物院還與東南大學(xué)、中國建筑設(shè)計研究院、中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院等機構(gòu)，共同申報了2020年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎，并獲得一等獎。這項成果通過科學(xué)評估明清官式木構(gòu)古建筑的抗震機制，提出了榫卯節(jié)點加固的改進方法，建立了明清官式木構(gòu)古建筑不同構(gòu)造、節(jié)點及結(jié)構(gòu)整體精細化有限元分析模型，提升了中國木結(jié)構(gòu)文物的科學(xué)保護水平。

　　國際較量見證故宮智慧

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

　　為了用科學(xué)數(shù)據(jù)證明中國古建的智慧，我和同行在母校北京工業(yè)大學(xué)，開展了古建筑領(lǐng)域罕見的振動臺試驗，邀請英國媒體現(xiàn)場見證。這場試驗非常嚴苛：以故宮南三所為原型制作1:2縮尺模型，嚴格遵循清工部《工程做法則例》施工；試驗強度不斷升級，直至地震力無法再加為止；英國電視臺的導(dǎo)演帶領(lǐng)專家團隊全程“監(jiān)工”，確保試驗的客觀性。

　　試驗過程中，當(dāng)模擬7級(注：英國一家電視臺定的強度標準，下同)地震時，模型中的磚墻應(yīng)聲倒塌，這正印證了“墻倒”的傳聞。隨著震級提升至8級、9級乃至10.1級的極端烈度，大木結(jié)構(gòu)雖出現(xiàn)明顯晃動，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，迅速復(fù)位，幾乎毫發(fā)無損，連屋頂?shù)耐咂嘉丛袈洹?/p>

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

　　要讓“真科普”跑贏“偽知識”

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

　　一些關(guān)于故宮的“偽知識”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)容是錯誤的。比如網(wǎng)絡(luò)曾盛傳“故宮每年用60噸豬血驅(qū)邪”。實際上，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、蟲咬等破壞。豬血以血料的方式被科學(xué)運用到地仗中，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原因。

　　個別導(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午門北廣場時，注意到一位導(dǎo)游指著太和門屋脊神獸告訴游客，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，也承載著強烈的象征意義。屋脊上常見的螭吻、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際科學(xué)效果，但作為歷史文化遺存卻有重要的研究價值。(完)

　　作者簡介：

　　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。曾獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎、華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎一等獎。為中國工程院咨詢專家，國家自然科學(xué)基金同行評議專家、中國博士后基金評審專家，主持省部級以上課題10項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文、文章200余篇，出版著作27種。