建筑遺產保護修復專家談“歷史源材料保護區”初步設想

民族建筑“大家”談
編者按：“歷史源材料保護區”的概念源于國土空間規劃，是指在統一設立特定區域，在此區域內，或通過自然方式培育建筑用原材料，或經特許采用傳統方法進行開采和粗加工（如燒制），以供文化遺產保護修復及傳統工藝傳承之需。本文深入探討了我國民族風土建筑材料的特性，分析了材料供應所面臨的挑戰，并對我國“歷史源材料保護區”的類別及空間分布進行了梳理。同時，對“歷史源材料保護區”的未來發展進行了展望。

文/戴仕炳 伍洋

一、我國民族風土建筑用材特點

大體量民族風土建筑構成了我國歷史文化名村、名鎮、名街等物質遺存的主體，它們常常是不同民族共同建設維護傳承到今天的文化遺產的重要載體。各民族文化在這里交往、交流、交融，推動社會發展進步，使民族風土建筑成為當今社會發展的不可替代的資源。

我國幅員遼闊，各地自然資源、經濟狀況、文化形態等極大的差異性導致不同風土建筑在尺度、風格等存在巨大的差別，鑄就了地域性和多樣性。但風土建筑的營造和維護都選擇自然材料及粗加工的人造材料，又由于文化及匠藝的交流和交融，呈現出一定的趨同性。對我國風土建筑營建及修繕過程中材料的來源地的初步研究發現，其選材有“就地取材、就近取材、就貴取材”三類。“就地取材”指采用營建場所內一定范圍內的材料，如生土。“就近取材”指采自營建場所附近（常和河溪關聯）的材料，如木材、石灰等。“就貴取材”指能展示主人經濟和社會地位的裝飾性材料，如珍貴石料。

圖 1 采用在地坡積土為原料建造的風土建筑山墻（福建周寧禾溪村， 始于明）

圖 2 就地取材建造的干壘石拱橋（福建柘榮溪口村永安橋，始建清代，未曾修繕）

圖 3 樹種及尺寸是決定木廊橋耐久性和跨度的重要因素之一（福建周寧縣后垅橋，始建清代， 歷經多次修繕與重建）

近年來，保護好文化遺產、延續城鄉歷史文脈、 保存非物質文化遺產等已經成為全社會共識。從世界文化遺產如布達拉宮到城鄉的歷史建筑，皆進行了不同程度的修繕、保養及再生。

圖 4 作為民族交往、交流、交融典范的西藏布達拉宮（2023年10月維護前，外墻可見局部褪色；圖片來源：伍洋）

圖 5 被剝蝕后裸露的石砌體表面正在刷白（紅），恢復靚麗與健康（2023年10月。圖片來源：伍洋）

二、材料供應存在的問題

從真實性和可持續性角度，目前風土建筑的保護、技藝的傳承以及再生在材料供應等方面出現嚴重問題，集中體現在如下三個方面：

第一，供應短缺。基于自然生態修復的法律法規，部分原材料被禁止開采， 例如藏式建筑的白墻維護需要的白色礦石（初步研究成分主要為高嶺土）由于禁止開采出現短缺問題。

第二，類型單一。“類型單一”首先體現在木構建筑修繕用材方面。中國木質風土建筑遺產由于受地形地勢以及氣候條件的影響，不同地區的建筑形制以 及材料選擇各具特點，用材種類豐富多樣。而中國現階段林業資源儲存量減 少，森林優勢樹種較為單一，缺乏多樣性，分布缺乏廣泛性，且林業資源總體情況也存 在著樹齡結構嚴重不合理、幼齡樹木量較多等問題。林業資源現狀加劇了中國木質 建成遺產修繕替換過程無法匹配原始木材的難題，采用進口木材一方面不滿足真實性， 另一方面也衍生出新的問題。

材料類型單一更體現在石灰材料方面。我國目前的材料供應機制不能根據原始材料和工藝提供合適、質量合格的石灰原材料。以我國明磚石長城為例，經過研究發現，明磚石長城砌筑、灌漿、原始勾縫原則上采用了相同的石灰，未有意添加骨料。明長城建造時采用的石灰相當于現代建筑石灰分類體系中的鎂質（特別是原薊鎮長城）、高鈣等不同類型的石灰，部分地區可能采用了類似天然水硬石灰。明建筑采用的石灰原材料和長城建造沿線的“源材料”，即石灰石的可得性有關。原薊鎮長城用的石灰“強度非常高”的主要原因是采用的含有5-23%MgO 的鎂質石灰，鎂質石灰具有低收縮、高強度（部分和含鎂礦物的動態轉變有關）更好的韌性等特征。明代匠人掌握了鎂質石灰從選材到燒制到消解應用等復雜工藝。原薊鎮長城的部分病害和鎂質灰漿密切相關，特別是大氣污染和鎂質石灰反應現成的硫酸鎂對磚及灰漿產生破壞而導致坍塌。明磚砌長城之所以能夠耐久，一個原因是砌筑等灰漿總孔隙率、毛細孔隙整體高于磚，這種灰漿組合而使得明磚砌長城具有優異的干濕平衡而總體保持干燥。因此，無論從保護理念還是從保護技術角度，均需要采用石灰保護長城。原址保護長城需要采用高鈣、低鎂的氣硬性石灰用于砌筑、勾縫、夯筑等，而需要采用水硬性石灰滿足結構性加固比如灌漿的要求。遺憾的是，目前國內可以得到的石灰只有氣硬性石灰，而且質量難以保障。

第三，國土空間管理制度容易導致短期行為和竭魚而澤。我國國土空間管理制度屬于國家主導下的市場模式類型，市場主體或個人通過礦山土地批租獲得占有權和使用權（例如20年采礦權），獲得使用權的市場主體很少會從遺產保護角度配制資源。而歐洲的大部分國家對土地、礦山等采用完全市場管理模式，個人通過購買獲得占有權和使用權，并可世襲與買賣，為長期規劃、工藝傳統沿襲提供了保障。

圖 6 歐洲（左-法國， 右-德國）具有永久使用權的生產天然水硬石灰的石灰石礦山，生產歷史已經超過100年

三、“歷史源材料保護區”的概念

為保護和傳承建筑文化遺產，必須在源頭保障用于保護修繕的材料的可得性。針對前述問題，作者于2020年前后提出了“源材料保護區”設想。這一設想可以更準確地定義為：“歷史源材料保護區”。

“歷史源材料保護區”是指從國土空間規劃角度，統一設置特定區域，在此區域內，或以自然方式培育建筑用原材料，或特許采用傳統方式開采、粗加工（如燒制）用于遺產保護修復及傳統工藝傳承的原材料。

滿足成為“歷史源材料保護區”的條件可以初步設定為：

（1）區內或附近保留有較多的風土建筑遺存；

（2）具有悠久的為風土建筑營造及修繕提供材料的歷史；

（3）具有自然資源的稀缺性。

“歷史源材料”和“原材料”的區別在于：后者是用于風土建筑營造的材料，而“歷史源材料”為自然材料“庫”，可以源源不斷地為風土建筑的修繕、傳統工藝的傳承等提供、改善需要的原材料。

四、我國“歷史源材料保護區”類型及空間分布

盡管風土建筑用材有土、磚瓦（土加工燒制）、木、石、灰（人造無機粘合劑）、漆（天然有機粘合劑）等，鑒于我國目前的風土建筑遺存現狀，建議采用分類按照輕重緩急，優先建立用于定期的保養、維護的且消耗量比較大的且有重大示范意義的“源”材料保護區。初步設想應優先建立如下三類保護區：

（1）歷史森林保護區：木質建成遺產由于其材料的特殊性，欲實現長久保存，需要進行定期的保養、維護 所以為了保證木質建成遺產得到及時有效的科學性保護，需要根據各地所用木材資源情況建立專門用于木質建成遺產保護修繕的歷史森林保護區，確保木質建成遺產保護修繕時有合適的木材進行替換。在保護區內，培育中國木質建成遺產建筑用材。需要結合對中國木質建成遺產現有木材樹種的分類及現有森林資源，按區域分門別類地建立相應樹種的歷史森林保護區，記錄樹種、樹齡、生長地、胸徑等重要信息，便于木質建成遺產修繕時能夠匹配到最優選的木材。根據木質建成遺產用材現狀，合理配置中國歷史森林保護區的樹種比例。在對中國木質建筑遺產木材樹種研究的基礎上，結合現有森林資源情況，將木質建成遺產使用較多的樹種以及即將消失或已經消失的樹種，如楨楠、潤楠、黃檜等樹種作為重點培育對象。山西省已經開始嘗試建立“用于古建筑保護維修用材林基地”, 其他省份，如安徽、福建、貴州等也應建立歷史森林保護區。

（2）石灰石資源保護區：即用于生產不同類型石灰的石灰石資源保護區。建議圍繞“國家文化公園”建設相關要求，在我國仍然存在需求的地區，建立傳統建筑保護與工藝為主題的石灰巖保護區。在保護區內，鼓勵采用傳統方式，如采用立窯，利用木材、木炭燒制不同類型的生石灰。利用這些生石灰再按照保護的要求，生產出石灰膏、潑灰、天然水硬石灰等。經過十余年的研究與實驗，我國已經掌握不同石灰石原材料燒制不同生石灰以及可以直接應用到保護領域的熟石灰技術，而且現代廢物處理的技術可以使石灰燒制及生產過程零排放。

以明長城保護為例，可以在明長城遺存沿線，設立至少二個石灰源保護區， 第一個保護區可設置在遼寧或河北，另一個在山西。初步調查說明，在山西廣武一帶，有優質的高鈣低鎂石灰石和適合燒制天然水硬石灰的泥灰巖。

（3）裝飾土資源保護區：傳統藏式建筑的石砌墻體常用粘土砌筑，易被雨雪侵蝕。涂刷的白色、紅色、黃色涂層，除了特定的宗教意義外，還具有維持外墻的美觀、有效地降低雨水侵入墻體的程度，降低諸如凍融病害等優點。初步研究說明，這些色土為無機礦物粗加工而成，現代涂料無法達到相同的質感以及優異的物理性能（如透氣性和自損性）。為保障色土的可得性，延續傳統工藝，需要建立機制，劃定色土“源”產地保護區。

圖 7 采用色土為主要原材料維護的布達拉宮局部（2023年10月，圖片來源：伍洋）

五、 展 望

為保護利用傳統建筑，除了對建筑歷史、技藝等進行研究外，應利用人文學科、工程學和材料科學的專業知識開展跨學科研究，查明始建材料的來源及工藝的科學性。在保護實踐中應重視對傳統建造材料與傳統建造工藝的勘察檢測，形成材料與工藝查勘專篇，強調真實性、科學性與系統性。開展“歷史源材料保護區”相關的法律法規、自然科學、工程技術及管理科學研究，使“歷史源材料保護區”可持續發展，成為一種創新模式在示范后推廣。在“歷史源材料保護區”在國土空間規劃層面沒有被落地前，開展替代材料的研究只能是臨時策略。

• 主要參考文獻
• [1] 常青.論現代建筑學語境中的建成遺產傳承方式——基于原型分析的理論與實踐 [J].中國科學院院刊,2017(7): 667-680.
• [2] 陳琳，戴仕炳，試論基于材料真實性建立我國木質建成遺產木材歷史森林保護區的設想，[J].建筑遺產，2020(4)
• （本文作者：戴仕炳，中國民族建筑研究會副會長、常務理事，同濟大學建筑與城市規劃學院教授、博士生導師，歷史建筑保護實驗中心主任，主要從事建筑遺產保護修復技術研究教學等工作。主持完成國家(重點)自然科學基金、科技部重大研發（科技支撐）等項目20余項，發表論文近90篇，專（譯）著（含主編）9部。成果獲得聯合國科教文亞太遺產保護獎等國際國內獎勵。本文是國家自然科學基金項目：“我國《遺產建筑保護材料學》基礎理論研究（批準號52378033）”的研究、國家自然科學基金重點項目《我國地域營造譜系的傳承方式及其在當代風土建筑進化中的再生途徑（批準號51738008）》延續研究以及自然資源部“國土空間文化遺產保護與再生工程技術創新中心”等的成果）

（本文經作者授權刊載，中國民族建筑研究會信息宣傳部整理、編輯，更多精彩內容敬請期待下期）