孫勝利，王小偉，張正模

（1. 敦煌研究院，甘肅 敦煌 736200；2. 國(guó)家古代壁畫(huà)保護(hù)工程技術(shù)研究中心，甘肅 敦煌 736200）

“預(yù)防性保護(hù)”概念最早提出于20世紀(jì)30年代，但是在我國(guó)自20世紀(jì)90年代在建筑遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域才開(kāi)始有所應(yīng)用，隨后歷經(jīng)30多年的進(jìn)一步發(fā)展與演變，預(yù)防性保護(hù)已經(jīng)貫穿至文物保護(hù)的各個(gè)方面[1]。就技術(shù)層面而言，預(yù)防性保護(hù)主要是通過(guò)對(duì)信息收集、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等來(lái)確定遺產(chǎn)所面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素，結(jié)合調(diào)查與監(jiān)測(cè)進(jìn)一步掌握遺產(chǎn)的衰變規(guī)律，有效降低并消除風(fēng)險(xiǎn)因素，使遺產(chǎn)處于安全狀態(tài)的系統(tǒng)工程[2]。在我國(guó)，遺產(chǎn)保護(hù)的監(jiān)測(cè)工作已相繼在敦煌莫高窟、應(yīng)縣木塔、蘇州園林、杭州西湖、京杭大運(yùn)河、沈陽(yáng)故宮、云岡石窟等多地展開(kāi)，并取得了初步成績(jī)。但同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)性工作薄弱、數(shù)據(jù)積累有限、信息有效性差，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估工作尚存在諸多障礙，信息組織挖掘方面比較薄弱，難以為風(fēng)險(xiǎn)控制提供科學(xué)、可靠的決策支持。

自20世紀(jì)70年初起，敦煌研究院就著手對(duì)莫高窟進(jìn)行?？邔n的建設(shè)工作。洞窟檔案內(nèi)容涉及營(yíng)造時(shí)代、洞窟形制、窟內(nèi)文物等多項(xiàng)信息[3]。檔案形式包括：歷史圖片、文字資料等。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的普及，檔案的種類也日益豐富，內(nèi)容也愈加翔實(shí)。這些工作為文物健康知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建奠定可靠的基礎(chǔ)。莫高窟在預(yù)防性保護(hù)方面一直進(jìn)行著不斷探索，特別是通過(guò)世界文化遺產(chǎn)地風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控關(guān)鍵技術(shù)研究與示范項(xiàng)目的實(shí)施，在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)文物本體進(jìn)行預(yù)防性保護(hù)方面取得了長(zhǎng)足發(fā)展。同時(shí)如何從文物價(jià)值級(jí)別、風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，通過(guò)檔案數(shù)據(jù)的積累，建立文物本體健康知識(shí)庫(kù)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反映，形成快速反應(yīng)機(jī)制，維持文物本體的健康狀態(tài)，是目前預(yù)防性保護(hù)領(lǐng)域的重要研究課題之一。

1 文物本體檔案組成及洞窟存在的主要病害類型

通過(guò)不同歷史時(shí)期大量在檔案信息對(duì)比，可以初步確定莫高窟洞窟狀態(tài)是否穩(wěn)定。以莫高窟文物本體檔案為基礎(chǔ)，按照洞窟現(xiàn)存病害的不同種類給洞窟賦予健康狀態(tài)初始值。

1.1 文物本體檔案主要內(nèi)容

文物本體檔案主要包括洞窟檔案記錄本、現(xiàn)狀調(diào)查記錄、修復(fù)方案、測(cè)繪圖、照片檔案等。通過(guò)對(duì)檔案的整理，確定每個(gè)洞窟存在的主要病害，分布規(guī)律、病害機(jī)理、歷史修復(fù)頻率等，作為洞窟健康等級(jí)的基礎(chǔ)。

1.2 病害類型

對(duì)洞窟內(nèi)壁畫(huà)和塑像病害進(jìn)行分類，根據(jù)活躍度可分為相對(duì)穩(wěn)定性病害和活動(dòng)性病害。相對(duì)穩(wěn)定性病害有脫落（地仗層、顏料層、底色層）、機(jī)械損傷、煙熏、歷史加固等；活動(dòng)性病害有起甲、酥堿、裂縫、空鼓等；活動(dòng)性病害是處于正在發(fā)展過(guò)程當(dāng)中的病害，其發(fā)展程度直接決定了洞窟的健康等級(jí)。

2 主要病害類型與健康賦值

本文主要是對(duì)目前文物保護(hù)修復(fù)工作中常見(jiàn)的起甲、酥堿、裂縫、空鼓進(jìn)行病害權(quán)重和病害程度賦值。

2.1 病害權(quán)重

根據(jù)不同病害類型及其所受環(huán)境變化因素影響程度的不同，從輕到重分為4個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)的病害分別為裂縫、空鼓、起甲、酥堿，其對(duì)應(yīng)的基本扣分值為2、4、8、10分。

2.2 病害等級(jí)

對(duì)4種常見(jiàn)病害進(jìn)行嚴(yán)重程度的等級(jí)分級(jí)。

起甲、酥堿病害可以根據(jù)其高度進(jìn)行分級(jí)[4]（表1），裂縫根據(jù)寬度、空鼓根據(jù)面積，視病害的等級(jí)從輕到重分為4級(jí)，分別為1、2、3和4級(jí)。

表1 起甲病害的分級(jí)

根據(jù)4種主要活動(dòng)病害對(duì)文物本體造成不同的損害程度依次分為裂縫＜空鼓＜起甲＜酥堿，病害應(yīng)扣分值由病害程度和病害權(quán)重共同決定，即病害應(yīng)扣分值等于該病害的基本扣分值乘以病害等級(jí)數(shù)[5]（表2）。

表2 病害的類型、等級(jí)及對(duì)應(yīng)扣分表

當(dāng)多種病害交叉存在于同一區(qū)域且無(wú)法確定其演變、劣化因素時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)存狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，判斷病害異常的原因，確定扣分病害及扣分值。但經(jīng)過(guò)分析后仍無(wú)法確定病害異常原因時(shí)，在此建議選擇最嚴(yán)重情況確定病害及扣分值[6]。根據(jù)賦值情況，按照滿分100分減去應(yīng)扣分，將洞窟分成正常（大于等于90）、注意（小于90大于等于75）、異常（小于75大于等于60）、嚴(yán)重（小于60）4個(gè)狀態(tài)。

3 健康狀態(tài)評(píng)級(jí)結(jié)果及對(duì)策

3.1 正常狀態(tài)對(duì)策

正常狀態(tài)是指洞窟健康狀況良好，處于穩(wěn)定狀態(tài)。如莫高窟323窟，通過(guò)對(duì)比檢查結(jié)果，沒(méi)有明顯的活動(dòng)性病害?，F(xiàn)狀與檔案證據(jù)顯示現(xiàn)存的狀況（裂縫與起甲）都是零星的。對(duì)于健康狀況正常的洞窟主要是進(jìn)行規(guī)律性的年度檢查。最終對(duì)該類文物單體形成一個(gè)固定word表格。通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)周期（3～5年）的數(shù)據(jù)判斷這種穩(wěn)定的可持續(xù)性。

3.2 注意狀態(tài)對(duì)策

建議進(jìn)行規(guī)律性的年度檢查、需要對(duì)病害區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)、可能需要進(jìn)一步研究來(lái)分析病害的情形與風(fēng)險(xiǎn)、制訂保護(hù)計(jì)劃。如莫高窟244窟有嚴(yán)重的裂縫，影響到前室南北兩壁的地仗層與砂礫巖層。裂縫正在發(fā)展中。這種現(xiàn)象可能與修建的窟檐有關(guān)系。通過(guò)日常維護(hù)、管理和監(jiān)測(cè)，在文物保護(hù)工作中起著非常重要的作用[7]。通過(guò)專人、定期的巡視和檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼而排除文物本體存在的健康隱患[8]。

3.3 異常狀態(tài)對(duì)策

建議進(jìn)行規(guī)律性的年度檢查、對(duì)病害區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)、可能需要進(jìn)一步研究以明了病害的情形與風(fēng)險(xiǎn)、可能需要制訂保護(hù)計(jì)劃。如莫高窟第85窟，進(jìn)行過(guò)修復(fù)不久，但是現(xiàn)存足夠的檔案證據(jù)顯示壁畫(huà)受環(huán)境因素影響的病害特別脆弱。對(duì)于此類洞窟，在做好年度檢查和日常巡查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測(cè)與文物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相結(jié)合。通過(guò)長(zhǎng)期定點(diǎn)定時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，從中發(fā)現(xiàn)病害發(fā)展規(guī)律，為保護(hù)修復(fù)研究提供依據(jù)。

3.4 嚴(yán)重狀態(tài)對(duì)策

對(duì)于嚴(yán)重狀態(tài)洞窟需要制訂保護(hù)計(jì)劃，如洞窟需重新開(kāi)放或進(jìn)行緊急修復(fù)，進(jìn)一步研究以明確病害風(fēng)險(xiǎn)。如莫高窟第26窟，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示目前有很大問(wèn)題，檔案證據(jù)也表明，在以前修復(fù)的地方病害再次發(fā)生。對(duì)于這類洞窟在做好以上監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)上建立專項(xiàng)研究，進(jìn)一步明確病害機(jī)理并提出保護(hù)方案；同時(shí)必須對(duì)每次所采集的監(jiān)測(cè)值進(jìn)行健康值調(diào)整，啟動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)急響應(yīng)，對(duì)處理措施及處理結(jié)果進(jìn)行日志管理，并最終歸入檔案庫(kù)作為文物健康知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4 文物健康狀態(tài)控制

在對(duì)莫高窟以洞窟為單位的文物本體確定初始健康值后，其健康發(fā)展?fàn)顩r主要靠現(xiàn)有知識(shí)庫(kù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。

4.1 知識(shí)庫(kù)的構(gòu)成

知識(shí)庫(kù)是存儲(chǔ)完成任務(wù)所需要的各種知識(shí)，是專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的集合[9]。如何將大量的專家經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成知識(shí)。如水分是莫高窟壁畫(huà)產(chǎn)生變化的關(guān)鍵因素[10]，光照和濕度是影響壁畫(huà)起甲的主要原因[11]等專家給出的定性結(jié)論，如何進(jìn)行量化研究，是構(gòu)建文物健康知識(shí)庫(kù)的主要任務(wù)。

4.2 閾值管理

根據(jù)收集的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，判斷現(xiàn)存環(huán)境是否有接近或超過(guò)所設(shè)閾值。如被稱為壁畫(huà)“癌癥”的酥堿，是由于巖體內(nèi)部存在的可溶鹽隨外界環(huán)境濕度變化，反復(fù)吸水-失水發(fā)生可溶鹽溶解與結(jié)晶破壞所致。前期研究結(jié)果證明，窟內(nèi)相對(duì)濕度62%是激活鹽害的臨界值[12]。因此，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中濕度超過(guò)這個(gè)數(shù)值時(shí)應(yīng)發(fā)出預(yù)警，并降低洞窟健康值。

4.3 趨勢(shì)管理

根據(jù)洞窟不同時(shí)期的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)估部分病害的活動(dòng)性及其變化速率與趨勢(shì)，預(yù)判病害后期的演變狀態(tài)。如通過(guò)檔案室現(xiàn)存歷史圖片與洞窟內(nèi)部同一位置壁畫(huà)的保存現(xiàn)狀對(duì)比，進(jìn)而確定出病害的活動(dòng)類型及活動(dòng)程度，例如：顏料層起甲與酥堿屬于典型的活動(dòng)性病害，進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期定時(shí)定點(diǎn)跟蹤監(jiān)測(cè)，了解病害發(fā)展規(guī)律，為后期保護(hù)提供科學(xué)的理論依據(jù)，同時(shí)有利于確定文物健康狀況的穩(wěn)定程度。

4.4 對(duì)比管理

根據(jù)特定洞窟不同時(shí)間、位置或同類洞窟的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行橫、縱比較，判斷其現(xiàn)存狀態(tài)及發(fā)展規(guī)律?？v向?qū)Ρ龋喝缤ㄟ^(guò)對(duì)比歷史照片中同一洞窟同一位置病害造成的壁畫(huà)損失量確定該病害的發(fā)展速率。橫向?qū)Ρ龋喝缤ㄟ^(guò)對(duì)同類型開(kāi)放和未開(kāi)放洞窟環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)比，正常情況下不開(kāi)放洞窟相對(duì)濕度一般不超過(guò)60%，而開(kāi)放洞窟經(jīng)常會(huì)超過(guò)60%，當(dāng)外界發(fā)生降水時(shí)，開(kāi)放洞窟最高相對(duì)濕度可達(dá)70%[13]，存在激活可溶鹽的可能。因此對(duì)洞窟環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)應(yīng)放在開(kāi)放洞窟。

按照以上方法結(jié)合不同病害對(duì)文物的影響程度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)洞窟內(nèi)部病害劣化程度的有效評(píng)估與管理，在此基礎(chǔ)上利用病害權(quán)重與劣化程度實(shí)現(xiàn)對(duì)洞窟保存現(xiàn)狀的評(píng)分，確定洞窟本體及附屬文物的健康狀況的升級(jí)或降級(jí)。

5 結(jié)束語(yǔ)

建立符合文化遺產(chǎn)地性質(zhì)特點(diǎn)的文物健康知識(shí)庫(kù)，通過(guò)檔案信息對(duì)比、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)挖掘、文物日常監(jiān)測(cè)相結(jié)合等手段，為風(fēng)險(xiǎn)管理提供及時(shí)、準(zhǔn)確和完備的信息支持。知識(shí)庫(kù)同時(shí)提升了文化遺產(chǎn)地自身的保護(hù)與管理水平，為加強(qiáng)政府對(duì)文化遺產(chǎn)地的宏觀管理能力提供了重要的思想理念和技術(shù)手段。另外，對(duì)于建立社會(huì)公眾關(guān)注、參與、監(jiān)督世界文化遺產(chǎn)地保護(hù)和享用世界文化遺產(chǎn)精神財(cái)富機(jī)制提供了重要的技術(shù)支撐平臺(tái)。在不斷探索發(fā)展文化遺產(chǎn)地的風(fēng)險(xiǎn)管理理論的同時(shí)，盡快完善文化遺產(chǎn)地保護(hù)與管理的基礎(chǔ)性工作，為風(fēng)險(xiǎn)管理工作的開(kāi)展提供必要的基礎(chǔ)保障。通過(guò)莫高窟文物健康知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建；一是為辨別文物本體與賦存環(huán)境的細(xì)微變化提供實(shí)物資料，有利于病害發(fā)展規(guī)律的有效評(píng)估與定量分析；二是進(jìn)一步為世界遺產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控技術(shù)的研究提供科學(xué)的理論依據(jù)；三是為研究壁畫(huà)病害與文物賦存環(huán)境之間的關(guān)系以及病害產(chǎn)生機(jī)理提供參考。