石窟寺保护性建筑的设计思考

2019-12-17曹玺武崔宇航

自然与文化遗产研究 2019年7期

曹玺武，张曼，崔宇航

（北京建筑大学，北京 100044）

石窟寺材料质地坚硬，保存时间久，可以真实全面地展示其建造及发展过程所属时代的艺术，是人们研究历史的重要参考，在历史和艺术方面都具有很高的价值。同其他文物遗产一样，石窟寺无法再生。随着时间的推移，大量石窟经历着不同程度的损毁，保护工作迫在眉睫。

石窟寺的保护性建筑即窟檐，通常在开窟之时或造像完成不久后建造，用以遮蔽保护石窟及造像[1]，如敦煌莫高窟9层楼和云冈石窟。这些最初的保护性建筑多已不存，但于历史文献中有明确记载。保护性建筑的构造和形式多样，功能各有所长，皆依据石窟寺所处地理和人文环境而定。

新中国成立以来，国内曾进行过许多石窟寺保护的建设实践，按照保护方式可以分为传统保护方式和新型保护方式。传统保护方式主要有：①莫高窟，从1956年开始进行局部保护实验，后采用混凝土、块石砌体进行了全面维修加固。②龙门石窟奉先寺，拟建防护墙以阻渗水，中途转而修复排水防护沟遗迹。③须弥山石窟第5窟，采用混凝土现浇的方式为石窟建造保护罩。④重庆大足北山石，依靠山崖和人造砖柱修建保护长廊。⑤天龙山漫山阁第9窟，原明代保护性建筑得到复建。⑥四川安岳卧佛院石窟，传统样式的木质窟檐。这些保护实践均采用传统保护方式，也有一些新保护方式的尝试，如四川广元千佛崖的保护性建筑的设计方案尝试等。

按照窟檐类型，石窟保护性建筑大致可以分为：①石刻窟檐；②木构窟檐，应用较为广泛，历史较为悠久，即依靠石窟崖壁修建木结构保护性建筑起到保护、标记和装饰的作用；③石构窟檐，以砖石、水泥砂浆砌成的不同类型的石质建筑；④防水雨篷，其使用在开窟时即有，结构、原料、规模不同；⑤栈道型雨篷；⑥新形式雨篷。

1 保护性建筑的必要性探究

石窟寺对人们研究历史和艺术有重要的价值，对其保护通常有化学保护和物理保护两种方法[2]：①化学保护。通常在远观时无法被发觉，与文物有较高的协调度，符合人们的既有印象。缺点在于可逆性差，若使用不当或后期需替换为更合适的材料，便可能会对文物本体造成伤害。②物理保护。更加间接，不会直接对文物保护造成威胁。保护性建筑可以为石窟寺减缓降雨、日晒和温度骤变等自然条件造成的伤害，创造有利于文物保存的环境。缺点在于常规的保护性建筑可以有效保护的病害范围有限，有些病害无法通过物理保护方法避免。若形式或构造处理不当，则公众接受度较低，或影响石窟寺的安全。

对于不同的石窟寺所采用合适的保护方法要根据实际情况而定，如龙门石窟奉先寺至今未建保护性建筑，而是通过修复人字形水沟遗迹的方式来加强排水，防止水流对石刻造成伤害。再如云冈石窟第9～13窟，仅仅使用化学保护的方法明显无法满足要求，需要物理保护手段进行补充。

2 保护性建筑设计需要考虑的影响因素

2.1 保护性建筑对历史文化的适应

我国的石窟寺建造时间久远，在文献中多有记载。但多数石窟寺本身及其文献记载常因时间过久而多有损毁，很多石窟寺最初保护性建筑的形态样式都已无法考证，致使无法复原。

保护性建筑的设计应充分尊重石窟寺的历史原貌[3]。对于仍有保护性建筑留存且结构形式可考的石窟寺，修建保护性建筑时应当将其作为现状遗存的补充，如敦煌莫高窟有九层楼的遗迹，在修建保护性建筑时，所砌墙体不加装饰，使之与历史遗迹协调。此外还有天龙山漫山阁第九窟，重建的保护性建筑依明代最初样式而建。对于没有遗留且文献资料不足的石窟寺，如炳灵寺石窟，则要求对其保护性建筑形式进行更多思考。

2.2 保护性建筑对地域特性的表达

石窟寺选址大都具有相当的景观价值，这一特点反映了石窟寺建寺的思想意识，所以石窟寺所在的环境本身也具有保护和参考价值，在进行窟檐建设时应注意其与石窟寺所在环境的协调[4]。但是在保护性建筑建设的语境下，保护效果与形式协调之间的矛盾值得探究。较为理想的保护是要求与自然环境相对隔离，然而这种倾向无疑会对佛像和石窟的形象、观赏价值和历史价值有所影响，甚至导致大众认知上的偏差；而对保护性建筑形式协调性方面的过度关注和妥协又会导致保护性的不足。敦煌莫高窟9层楼的保护性建筑虽较理想，其所砌墙体颜色与岩壁相符，但仍存在墙体造型过于平直，与环境有些出入的问题。四川安岳卧佛院石窟的保护性建筑在形式上与历史及环境相符程度甚高，但对于石窟寺及相关文物的保护则不太理想。四川广元千佛崖保护性建筑则通过建筑材料、颜色与山崖相适应，通过最小的体量减少对环境的干扰，同时通过长期检测和通透的表皮来确保较好的保护性[5]。因此协调性与保护性之间的平衡是石窟保护性建筑形式确定时需考虑的重要影响因素。

2.3 保护性建筑的防害要求

石窟寺的病害主要有：酥碱脱落；降雨冲刷；结构失稳；风化腐蚀；霉菌滋生；潮湿冻融等。每个石窟可能同时具备几种病害危险。一般而言，保护性建筑设计应当满足以下原则。

(1)建立温度缓冲区域。在年温度及日温度变化剧烈的地区，保护性建筑应当能够提供一个介于当地大气和文物表面之间的温度缓冲区域，以便减小文物表面温度的剧烈变化。

(2)遮蔽降雨。降雨冲刷对直接暴露在外的文物极为不利，保护性建筑应当做到对石窟及造像进行充分的防雨保护，再配合以合适的导水、排水措施，为石窟及造像创造合适的微环境。

(3)控制湿度。保护性建筑应当通过合理通风等方式控制石窟内部及表面的湿度。如四川巴中南龛石窟，因当地土质易吸水，水中盐分析出造成崖体表面剥落，促进造像表面植物生长，对造像破坏严重。常规保护性建筑无法做到主动分辨环境状态的优劣性，即使是通过人为布置感应设备的方式对保护性建筑内部环境状态进行评估，保护性建筑本身也无法做出相应的调整，可以考虑应用响应式和互动式的技术及装置来弥补缺陷。

(4)减弱风蚀。风蚀是主要物理侵蚀方式。云冈石窟外部石刻窟檐柱廊表面的雕刻，因常年风蚀早已模糊不清，无法辨认。其内部造像底部由于地下水渗透，已被盐碱侵蚀。因而在满足上述以通风降低保护性建筑内部湿度的同时，还应当将风速、风力控制到不会产生风蚀侵害的程度。

(5)防止坍塌及落石。对于所在地区土质松软的石窟寺，崖壁容易风化脱落，不时会有滚石坠落，严重的话还有可能造成石窟寺的坍塌，如敦煌石窟曾面临的主要病害——岩层酥脆塌裂。因此，保护性建筑应兼顾此因素。

(6)防止动物伤害。石窟寺所处地区自然条件一般较优越，动物和植物丰富。如炳灵寺石窟所处地区自然条件好，鸟类数量多，鸟类抓挠及其粪便对第169、171和172号石窟构成了巨大的威胁。保护性建筑的建设应当妥善考虑对当地动植物病害的抑制作用[6]。

2.4 石窟文物对保护性建筑可逆性的要求

保护性建筑的建设和使用应尽可能减少对崖壁的依赖和破坏，尽可能减少保护性建筑带给崖壁的荷载。除保护性建筑本身的荷载外，设计之初还应考虑在保护性建筑建成后，其所承载的各种荷载给崖壁带来的负担和可能的损伤。

在此方面，四川广元千佛崖摩崖造像保护建筑试验工程具有一定的启发性。其建筑结构不接触岩壁，依靠远离崖壁处的基础，以悬臂的方式形成保护罩。不论是建设、使用还是拆除过程，均不会对文物本体及崖壁造成较大伤害。相反，须弥山第五窟大佛造像的窟檐为混凝土浇筑，由于包括荷载在内的多种原因，大佛造像两侧的部分崖壁已经产生裂纹，这是应当避免的情况。

当需要利用崖壁现有栿孔来连接保护性建筑与崖壁时，应考虑其尺寸和状态，评估其是否可以作为接入点用于承重，避免因使用不合适的栿孔对崖壁和石窟产生结构性伤害。除此之外，还应考虑进入崖壁材料的物理、化学特性对石窟产生的影响。若其膨胀率远大于崖壁的膨胀率，就会产生损伤性挤压和结构不稳；若其化学成分对崖壁伤害过大，则会产生加速风化。

除上述特性外，还应注意黏合密封材料成分浓度对崖壁的影响，以免产生诸如盐分析出过多从而导致岩石脆化等问题。

保护性建筑的材料、结构、构造都要考虑其可逆性，以便将来可以更换和改造，应尽量做到在对石窟无损的情况下进行拆除和重新建构[7]。敦煌石窟的新建保护性建筑均为临时性建筑，拆除不会对石窟造成损伤，可逆性好。

2.5 公众接受度对保护性建筑的要求

(1)从弘扬传统文化、关注人文精神及增加收益角度出发。保护性建筑的设计应当考虑观赏和研究需求。若无法满足所有位置均有较好观赏体验，则应当预留出几处观赏效果较好的位置。敦煌石窟在建造保护性建筑时，结合加固体修建栈道，为学者和游客创造了研究和观赏的条件。

(2)要考虑公众对于保护性建筑形式的接受程度。对于那些在石窟寺建成之时曾有保护性建筑，但早已毁坏的石窟寺而言，其保护性建筑的设计需要考虑到人们的既有观瞻习惯和长期印象。这就要求保护性建筑在公众印象和历史事实之间做出合理的判断。重庆大足北山石刻的保护性建筑采用四川民居风格的建筑形式，与当地人文环境协调，同时提供近距离的观赏位置，公众接受度高。与此类似，四川广元千佛崖采用半透明的表皮与环境相适应，同时提供非接触性的展示廊道。