胡飛 鐘志良

摘 要：永定土樓作為福建地區(qū)最具代表性的土樓建筑，見證了客家先民的生活與智慧。永定土樓被成功列入世界文化遺產后，更加深受世界各地游客的青睞，但土樓建筑的本體保護卻一直被忽視。通過對永定地區(qū)部分土樓的實地考察，發(fā)現土樓的夯土墻存在裂隙、剝蝕、風化、墻皮起翹、脫落等病害，木質構件則出現開裂、變形、腐蝕糟朽、蟲蛀等病害，結合夯土墻、木質文物的保護方法，并針對永定土樓的病害類型及其所處環(huán)境，提出了相對應的保護措施，為將來閩西永定土樓的科學保護提供基礎資料。

關鍵詞：永定土樓;病害調查;保護對策

福建土樓是東方文明的一顆明珠，是世界上獨一無二的山區(qū)大型夯土民居建筑，是中國古建筑的一朵奇葩。它以歷史悠久、風格獨特、規(guī)模宏大、結構奇巧、功能齊全及內涵豐富等特點屹立于世界民居建筑藝術之林，具有極高的歷史、藝術和科學價值[1]。福建土樓見證了福建地區(qū)客家先民艱辛創(chuàng)業(yè)過程中的生存智慧，再現了東方血緣倫理關系和聚族而居的民族傳統(tǒng)文化。

福建土樓源于客家，根在永定。永定土樓位于福建省龍巖市永定區(qū)，永定是福建擁有最多土樓的純客家縣，主要集中在初溪、洪坑、高北3個片區(qū)，發(fā)現土樓有23000多座，其中有著名的圓樓360座、方樓10000多座[2]。每一座單體的土樓都因其獨特奇異的審美客體而散發(fā)著藝術魅力，而土樓群則與周邊的青山、綠水、梯田融為一體，勾勒出一幅神奇古樸、美麗動人的畫卷。土樓依山而建，合理布局，巧妙利用了山間狹小的平地和當地的生土、木材、鵝卵石等建筑材料，渾然天成，適應聚族而居的生活和防御的要求。永定客家土樓是矗立在大地上的鮮活檔案和厚重史書，它記錄了閩西客家先民從宋元至民國時期的經濟、文化及社會的發(fā)展與變遷，并對我國生土建筑藝術的傳承與創(chuàng)新發(fā)揮著極其重要的作用[3]。

近些年，國內學者大多從文化史、建筑史、生態(tài)博物館及旅游開發(fā)等方面來研究與宣傳永定土樓[4～7]，提升了土樓的社會影響力，改善了當地居民的經濟收入。由于土樓年久失修，墻體倒塌事故也常有發(fā)生，但科學的病害調查、評價及分析等保護工作開展甚少，使得永定土樓的保護與管理工作存在缺環(huán)。本文試從文物保護的角度，對永定客家土樓進行實地考察，統(tǒng)計土樓的病害類型與病害程度，并結合土樓所處環(huán)境提出保護對策，以期當地政府的保管部門將來能對土樓進行有效的科學保護。

1 閩西永定的環(huán)境調查

永定客家土樓大部分分布在山地、丘陵等山間谷地，或呈串珠狀分布于溪河兩岸，一是可以接近水源，二可以就地取材。土樓主要以生土、木料為建筑材料，用人工夯筑墻身，墻內加杉木桿、竹片作筋骨，有些甚至用糯米飯、紅糖作砌基漿料[8][9]，其短期堅硬度不亞于鋼筋混凝土。但土樓畢竟是生土建筑，加之年久失修，墻內的杉木桿、竹片及糯米飯、紅糖灰漿都會因年久失效而降低墻體的承載力。

導致土樓的夯土墻體與木質構件發(fā)生病變的自然因素主要有兩類：一是劇烈的自然災害，如地震、洪水、泥石流、滑坡等;二是酸雨、溫濕度、鹽堿運動、白蟻、微生物等自然因素造成的破壞，這些雖然不像自然災害那樣來勢洶涌，卻日復一日、年復一年的侵蝕土樓。同時原居民對土樓內部、外部結構的改造及無保護的廢棄，加劇了土樓的損壞，甚至倒塌。

永定縣（區(qū)）地處博平嶺山脈和玳瑁山山脈地帶，地勢東北高、西南低。全境群山起伏，大致以永定河為界，分東、西兩大部分，東部是博平嶺山脈向西南延伸的中低山，西部是玳瑁山山脈的中低山。這兩條山脈分別從新羅區(qū)的小池及適中進入虎崗與培豐、龍?zhí)逗?，向南、東南和西南方向延伸，沿著永定河、金豐溪、黃潭河及汀江下游兩岸傾斜，分別形成三種地貌環(huán)境，有中山區(qū)和低中山區(qū)（約占40%）、丘陵（約占15%）及河谷盆地和山間盆地（約占45%）。永定縣（區(qū)）水系也較發(fā)達，降雨多集中在春、夏季，大雨、暴雨發(fā)生的幾率大，削坡建房、修建道路、開山造田等人類活動都是造成邊坡不穩(wěn)定的因素，易誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等地質災害[10]。永定土樓大多依山而建，若遇持續(xù)強降水極易受崩塌、滑坡、泥石流等地質災害的威脅。

永定縣（區(qū)）位于福建省西南部龍巖市，北緯24°23″—25°06″，東經116°25″—117°05″，地處亞熱帶海洋性季風氣候，夏長而不酷熱，冬短而無嚴寒，雨量相對集中，年平均降水量達1606.9毫米。暴雨是永定縣的主要氣象災害之一，常因暴雨來勢兇猛、降水強度大、時段集中，而引發(fā)洪澇、泥石流及山體滑坡等地質災害。從季節(jié)分布來看，首先是占全年暴雨降水量比例最高的是5月、6月的梅雨季，占全年暴雨降水量的42.1%;其次是7～9月的臺風季，占全年暴雨的30.8%;再次就是3月、4月的春雨期，占19.5%，而10月至次年2月的秋冬季節(jié)最少，僅占5.6%。1971—2010年的40年里永定縣出現日雨量≥50毫米暴雨共197天，年平均出現暴雨日數為4.92天[11]。

永定土樓是客家人的傳統(tǒng)民居，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，生產方式與生活習慣也隨之改變，客家土樓也日益不能滿足現代原居民的生活要求，如排水設施、廁所、廚房、電器等新需求造成居民對土樓進行重新改造，改變土樓的局部結構與整體造型。同時，年輕一代深受城市文化的影響，不太愿意接受聚族而居的居住方式，紛紛遷往城市或重建獨棟新樓居住，使得土樓因無人照料而逐漸廢棄，甚至倒塌。

2 閩西永定土樓的病害調查

閩西永定土樓分布廣、數量多。本課題組未對永定縣（區(qū)）境內所有的土樓進行實地調查，主要是以永定縣（區(qū)）的初溪、高北、洪坑三個土樓群為調查對象，通過肉眼觀察、文字記錄及攝影等手段，發(fā)現這些土樓主要存在墻體開裂、雨蝕、自然風化作用，還有墻皮的起翹與脫落，以及木質構件的開裂變形、腐蝕糟朽、蟲蛀和人為破壞。

2.1 墻體開裂、剝蝕與風化

土樓主要采用傳統(tǒng)的夯土營造技藝，是利用未經焙燒的按一定比例的砂質黏土和粘質砂土拌合而成的泥土，以夾墻板夯筑墻體（少數以土坯磚砌墻）、柱梁等構架，全部采用木料的樓屋。由于永定地處亞熱帶海洋性季風氣候，夏季高溫多雨，冬季溫和濕潤，年降水量一般在1600毫米以上，風蝕、雨蝕、干濕交替、凍融脹縮及自身荷載等因素造成夯土墻表面出現深淺、大小不一的裂隙。裂隙不斷發(fā)展，會逐漸延伸，降低夯土墻的強度，極易造成墻體的大面積開裂，甚至坍塌。

永定土樓夯土墻一般較為堅硬，又有2～3米的屋檐保護，通常不會遭受雨水侵蝕，但永定土樓受亞熱帶海洋性季風氣候的影響，降水集中且豐富，平均風速最大能夠達到60米每秒，有時還會出現8級大風或臺風，雨水借助風力會對土樓墻體進行侵蝕，短時間不會對墻體產生影響，但經歷數百年的侵蝕則會讓墻體開裂、剝蝕及自然風化。經實地調查發(fā)現夯土墻存在三種形式的病害：一是夯土墻在夯筑成型后，墻體干化過程中的自然收縮而引起開裂。這類干縮裂縫普遍存在于夯土墻表面，但這些裂隙深度較淺、寬度較窄、長度較短，一般不會直接影響土樓夯土墻的承重作用;二是墻體的自身荷載而產生的裂隙（圖1），這類裂隙深度較深，一般呈豎向開裂，多發(fā)生在木梁與墻體交接處或墻體門窗開口的四角處，這些裂隙會嚴重影響夯土墻的承載力，裂隙嚴重者甚至會導致夯土墻坍塌;三是由于長期受風雨侵蝕，加之頻繁的干濕交替，夯土墻的中下部（一般為墻體底部的1/3處）會出現沙土流失、凹凸不平（圖2），并呈現出蜂窩狀或鱗片狀。

2.2 墻皮起翹與脫落

土樓墻體有用石灰涂抹，既可以增強墻面的硬度，又可以防止墻灰脫落，還可以增添墻面的美觀。調查發(fā)現土樓的二樓樓道旁經常會出現墻皮的起翹與脫落，這可能與樓內居民的生活習慣有關。土樓像是一個功能齊全的小社會，現代土樓內建有廚房、煙囪等基礎設施，尤其以前使用木材作為燃料進行做飯，產生的大量濃煙就會污染墻面。同時墻面又經常遭受高溫炊煙的烘烤，加之空氣濕度較大，墻面不停地經受熱脹冷縮、干濕交替，長此以往，就會出現墻面墻皮的起翹（圖3）與脫落（圖4），不僅影響土樓的整體美觀，還會降低墻體的硬度。

2.3 木質構件的開裂與變形

土樓內的木結構材料是土樓的重要組成部分，也是土樓文化的重要載體。古人建造土樓一般就地選用杉木，通過工具使杉木去皮，再經過煙熏降低木材的含水率，防止杉木的變形和開裂，提高力學強度，改善使用性能，還能預防杉木腐朽變質，延長杉木的使用壽命[12]。

經調查發(fā)現土樓的夯土墻體和木構件的榫卯結合形式較為結實，但可能由于年代久遠，又受雨水、光照、木腐菌、白蟻等自然因素的影響，木柱、梁及其他木質構件在負荷過大或易受潮的部位多發(fā)生開裂、變形（圖5）。土樓中木質構件受潮或者光照不均勻易引發(fā)木材開裂、變形，不僅降低了木材的強度、硬度，還改變了木材的外形。同時，木材表面的裂縫也為霉菌和害蟲提供了有利的生存場所，加速了木材的生物腐蝕，嚴重影響木材的使用壽命。

另外，土樓里的居民長期在杉木板上走動，對樓板、樓梯踏板造成嚴重磨損。當地政府又積極開發(fā)旅游業(yè)，國內外游客紛至沓來，對土樓里的樓板、樓梯踏板及其他木質構件也不免造成損傷。

2.4 木質構件的生物病害

木材是由植物細胞所構成的，細胞腔內的原生質在細胞形成之后一定時期就會消失，剩下細胞壁構成木材的主體，它的主要化學成分是纖維素、半纖維素和木質素[13]。木材的有機纖維質地具有親水性，吸收水分會膨脹，失去水分則會收縮，故而環(huán)境濕度對木質構件的影響較大，環(huán)境溫濕度的忽高忽低對它們的破壞就更大。高溫高濕環(huán)境也有利于霉菌和害蟲的生長和繁殖，木質構件極易遭到有害生物的侵蝕[14]。永定土樓中木質構件上發(fā)現有木腐菌、白蟻、鉆孔蟲（土蜂）、老鼠、鳥類等造成的生物病害，其中以木腐菌和白蟻危害最大（圖6）。本次調查發(fā)現這類病害主要分布在與地面接觸的木柱子、與屋頂接觸的梁及暴露在外的其他木質構件。木質構件的微生物腐蝕與蟲蛀是一種潛在病害，有的木質構件雖外貌未見明顯變化，但已出現中空，失去了原有的承載作用，如不及時采取加固措施，任其繼續(xù)發(fā)展，很可能會導致木質構件的斷裂，甚至出現嚴重的坍塌事故。調查發(fā)現土樓中木質構件腐蝕最為嚴重的當屬與地面接觸的木柱，急需采取加固措施予以保護。

2.5 人為破壞

永定土樓建造歷史悠久，又是客家人的生活住宅。伴隨工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展，農村的生活面貌也得到進一步改善，以往的生活、居住方式也逐漸被人們所拋棄。不少原住民為了能有良好居住環(huán)境，自行對土樓進行了局部改造（圖7），或直接搬遷至新建的混凝土樓房（圖8）來滿足日益增長的生活需求。

現代生活中所需的自來水、廁所、廚房、電器及采光等方面在土樓里都受到各方面條件的限制，迫使一些原住民在土樓的原有結構上進行改建，如增建廚房、廁所、私拉電線、擴大窗戶及搭建飼養(yǎng)棚等，在一定程度上影響了土樓的內部結構與整體造型。更有甚者直接搬出土樓，住進土樓附近現代建造的樓房，對以前的土樓也未進行有效的修繕、保護與管理，加速了土樓的廢棄，甚至倒塌。

3 閩西永定土樓的保護措施

結合永定土樓的病害情況和周邊環(huán)境，特制定以下保護措施，以供當地政府的保管部門參考。

3.1 墻體、木質構件的灌漿加固

土樓夯土墻由于面積比較大，又直接與大地相連，受光照、溫濕度變化、雨水、可溶性鹽、氣體污染物、霉菌及動物等外在環(huán)境的影響，造成夯土墻體出現裂隙、剝落和自然風化，直接影響土樓的穩(wěn)定性和安全性。

土樓夯土墻體上的干縮裂隙，一般選用聚合物水泥膏、防滲透的化學劑進行表面涂抹，維持墻面的耐久性、防水性即可。對于夯土墻體的荷載裂隙，一般選用防塵、防震、防有害氣體侵蝕和兼具較好透氣性、憎水性、抗菌防霉的加固劑，如有機硅—丙烯酸酯—環(huán)氧樹脂有機/無機雜化材料等，將加固劑常壓灌注入裂隙進行填充、黏結及加固。這種材料已初步應用到金沙土遺址的室內重塑土保護和現場保護，具有良好的加固保護效果[15]。

夯土墻易受空氣中有害氣體、風、雨、溫濕度變化、溶鹽的溶解收縮和結晶膨脹、凍融作用等多種因素的侵蝕與破壞，特別是暴雨侵蝕易使夯土崩解、松散、力學強度降低而剝蝕。對于夯土墻被雨水侵蝕而剝落的地方，可使用傳統(tǒng)糯米砂漿對剝蝕地方進行填充、加固[16][17]，干燥后再噴涂具有憎水性的防水材料。

土樓的木質構件受自身荷載、霉菌腐蝕、害蟲蛀蝕的作用，易導致接觸地面的柱根糟朽。一般糟朽高度不超過柱高1/4時，先將糟朽部分剔除，在根據剩余完好部分選擇適合的榫卯式樣進行墩接。有的柱子雖表面比較完整，但柱子內部已被蛀蝕中空，出現柱子難以支撐的情況，要及時利用不飽和聚酯樹脂（307-2型）、過氧化環(huán)己酮漿、荼酸鈷苯乙烯液、石英粉混合組成的加固材料（質量比為100：4：3：100）對中空部分進行灌漿加固。對于土樓中大梁裂紋長度小于梁長一半，深度不超過梁寬1/4時，只需加2～3道鐵箍加固以防繼續(xù)開裂即可;而對于梁劈裂長度雖超過梁長一半，深度超過梁寬1/4時，但沒有嚴重糟朽或垂直斷裂，可先用環(huán)氧樹脂灌注加固，然后再加鐵箍加固;要是大梁底部斷裂致使承受拉力減弱，超過允許應力20%以上時，應更換新的大梁[18]。

3.2 夯土墻的防水保護

永定縣（區(qū)）地處福建西南部，受亞熱帶海洋性季風氣候的影響，常年雨水豐富，甚至經常會出現暴雨、臺風天氣，土樓的夯土墻表面極易遭到雨水沖刷而發(fā)生嚴重的沙土流失，甚至崩解，且由于干濕交替、凍融脹縮及自身荷載等因素使墻體表面會產生深淺、大小不一的裂隙。因此，除了對已被侵蝕部位重新灌漿加固之外，還需要使用防水材料對土樓夯土墻進行涂刷，以確保夯土墻不再受雨水的沖刷。

土樓墻體高大，一般不易架設夯土墻的防水設施，也會影響土樓的外觀。為了不改變夯土墻的外貌，一般建議使用噴涂防水材料，如TM—10（甲基硅樹脂）[19]、WD—10（長鏈硅烷）[20]，使夯土墻表面具有憎水性能，防止墻體的進一步風蝕、雨蝕及自然風化。

3.3 木質構件的防霉防腐與蟲害防治

永定土樓的木質構件多以杉木為主，木材本身是微生物的良好養(yǎng)料，木質纖維吸水后發(fā)生水解，纖維素含量大大降低，并水解為木質素、糖類，更容易被微生物吸收。相對濕度超過65%，霉菌就會快速生長繁衍，溫度為25～30攝氏度、相對濕度80%～95%是霉菌最適宜的繁殖條件。當地的氣候環(huán)境溫暖濕潤，平均溫度在25～29攝氏度，平均相對濕度在81%左右，有利于微生物的生長繁衍。本文未對土樓木質構建的微生物菌群進行分析，但根據南方地區(qū)的木材微生物菌群的調查報告[21]，發(fā)現溫暖潮濕地區(qū)的木材主要受木腐菌的損害，木腐菌大致可分為變色菌、褐腐菌、白腐菌、軟腐菌等幾類。變色菌主要以木材薄壁細胞組織內的糖類和淀粉為營養(yǎng)物質，破壞木材細胞壁，一般在短時間內不會影響木材的力學強度，但如果長期腐蝕也會引起木材軟腐。褐腐菌分解木材多糖，使腐朽木材呈褐色，易產生縱橫向的裂紋，降低木材的密度和強度。白腐菌同時分解多糖和木質素，使木材呈白色海綿狀或蜂窩狀，表面凹凸不平，粗糙斷裂。軟腐菌分解細胞壁中的多糖，能使細胞壁形成空腔。其他細菌對木材的損害會比木腐菌輕，但也會使木材變色。除了微生物病害，還出現了白蟻、鉆孔蟲（土蜂）、老鼠、鳥類等對土樓木質構件的直接或間接損害。

為防止土樓中木質構件繼續(xù)糟朽，可在加固劑中加入防霉防腐劑，也可以在加固后，在表面封護劑中加入防霉防腐劑，使木質構件表面形成一個防霉防腐層。木質構件的防霉防腐劑一般使用“霉敵”、BM木質構件防霉防腐劑及苯并咪唑—2—氨基甲酸甲酯防腐防霉殺菌劑（又叫多菌靈），以達到防霉防菌的目的。對木質構件危害最大的白蟻和鉆孔蟲，一般采用氯丹、七氯、微生物疫苗白蟻滅殺劑及雜酚油白蟻滅殺劑[22]。

3.4 加強居民對土樓的保護意識

永定土樓一直是當地客家人居住的房屋，為了減少原居民對土樓的人為破壞，需要當地政府的管理部門加大文化遺產保護政策的宣傳，使居民認識到土樓是客家人寶貴的歷史文化遺產，是弘揚和傳承客家文化的“活化石”，提高居民對土樓的認知感與自豪感。當地政府在宣傳土樓的歷史、科學及藝術價值的同時，也要切實關注原居民的居住環(huán)境。圓形或方形土樓總有一半是西北朝向，房間進深有限，炎夏的陽光直逼室內;每戶之間僅有一層薄板分隔，毫無隱私可言;土樓內沒有廁所，尿桶被敞開放置于過道上;院子中間還會飼養(yǎng)雞、鴨、豬、狗等家畜，加上排水設施落后，廚房和洗滌用水常常會釋放難聞的味道[23]。土樓是客家人的生活居所，一座或一群沒有客家人居住的土樓只是一份客家人留下來的歷史遺產，而只有當地客家人居住在土樓里，土樓才會被激活成客家文化的“活化石”。要想真正做到原居民對土樓的保護與管理，除了加強對土樓的保護政策與歷史價值的宣傳以外，還要從文化遺產保護、文物保護的角度去切實改善土樓的居住環(huán)境，增設廚房、衛(wèi)生設施，改造電路，增加上下水管道，讓居民從內心愿意去居住、愛護、管理及宣揚客家土樓。

同時，還要協(xié)調好土樓的本體保護、旅游開發(fā)與科學研究三者之間的關系，落實當地縣、鄉(xiāng)、村黨委負責制，對于被包圍、被廢棄、被破壞的土樓，應盡量恢復本體原貌與整體布局，土樓周圍的現代建筑規(guī)劃要充分考慮土樓的本體安全和傳統(tǒng)村落的人文景觀。要積極鼓勵、吸引更多學者對土樓進行各方面的科學研究，深入發(fā)掘土樓背后的人文科學價值，實現土樓的文化效益、經濟效益和科學效益相結合。

4 結語

土樓作為客家人寶貴的歷史文化遺存，具有重要的歷史、科學和藝術價值，是弘揚和傳承客家文化的“活化石”。對永定初溪、高北、洪坑三處土樓群的病害調查結果顯示，土樓夯土墻出現裂隙、粉狀剝落、自然風化，墻皮出現起翹、脫落，木質構件發(fā)生開裂、變形，并伴有霉菌、蛀蟲及老鼠等生物病害，嚴重影響土樓的本體安全和藝術價值。原居民對土樓的改造與廢棄也在一定程度上威脅土樓的安全穩(wěn)定性。

結合永定土樓的病害特征和當地潮濕多雨的氣候環(huán)境，建議對夯土墻采取必要的灌漿加固、防水封護，對木質構件采取加固、防腐、防霉、防蟲處理。同時，為了加強原居民對土樓的愛護，除了加強文化遺產保護政策與土樓文化價值的宣傳工作外，還應將原居民的居住環(huán)境改造與土樓保護相結合，從文化遺產保護的角度切實地改善土樓原居民的居住環(huán)境，提升原居民對土樓的認知感和自豪感。

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【作者簡介】胡飛（1985—），男，講師，理學博士，研究方向：科技考古與文化遺產保護。

【基金項目】鐘志良（1994—），男，本科，歷史學學士，研究方向：文化遺產保護。

【基金項目】本文得到中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金項目（CSY19040）、湖北省區(qū)域歷史文化研究中心中南民族大學基地課題（PJW130031910）資助。