古建筑避蠹研究初探——以故宫养心殿内檐糊饰为例

纪立芳，王敏英，张德军

（1.故宫博物院古建部，北京 100009；2.北京市颐和园管理处，北京 100080；3.中兵勘察设计院有限公司，北京 100005）

虫害的治理一直是传统建筑修缮及日常保养中病害防治的重要内容。明清故宫作为目前现存最大的木结构建筑群，一直进行着各种虫害的治理与预防。近些年,故宫毓庆宫区域本殿西配殿、保和殿东庑曾发现白蚁危害并进行治理[1]，而以皮蠹、粉蠹、衣鱼、书虱等为主的害虫则更为常见，故宫乾隆花园、养心殿等区域发现了多处此类害虫的虫蜕，采取了化学熏蒸、传统中药避蠹、生物素诱捕等多种方式进行综合治理。本文以养心殿区域内檐糊饰虫害防治为例，探讨在当下利用各种化学与生物学防治虫害的同时，借鉴古人的防虫经验，利用传统中草药制作的浆糊，在对古建筑内檐揉浆及糊饰过程中添加到建筑各部位，营造环保节能并对环境友好的避蠹措施，达到了长效防虫的目的。

故宫养心殿一区主体建筑成型于明代嘉靖年间，雍正皇帝继位后开始将这里作为寝宫和日常理政的中心且一直延续到清末宣统逊位。自养心殿研究性保护项目启动后，确立了以古建筑传统“匠作”工种为基础细化每一个专业的分项研究模式。作为传统营造技艺中的薄弱环节，在此次研究性保护工作中，首次成立裱作专项，以从事与建筑内檐裱作相关的勘察与保护研究。

裱作是一种与书画装裱及传统建筑营造相关的重要匠作。养心殿一区建筑内檐装饰中裱作相关内容主要包括顶棚、墙壁、扇、门窗等部位的纸张及丝织物的糊饰，墙壁上的装饰性书画及匾额、挂对等的糊饰。从明末清初到清代各时期，乃至中华人民共和国成立初期的裱作工艺均可见到，涉及内容极为丰富。裱作组对各建筑室内进行较为详细的病害勘察，发现区域内各建筑内檐糊饰普遍出现了裂缝、离骨、虫蛀等现象，病害达10余种，其中虫害是养心殿区域糊饰最为严重的病害，为各种病害之首。

养心殿一区建筑密度大，封闭区域多，东西配殿与东西围房间形成潮湿狭窄的过道，院内种有树木，环境湿度相对较大。各建筑室内棚壁糊饰、书画、纺织物等有机质文物数量众多。复杂的环境及丰富的有机质文物有利于害虫的生存与繁殖。为了摸清虫害情况，对各建筑室内害虫的种群动态进行了详细调查，包括虫害分布、虫害程度、虫害原因、历史上的防虫药物和近代防虫处理等，并于2017年根据虫害情况对养心殿区域实施药物熏蒸，治理后情况有所缓解，但对虫害仍然未放松警惕，一方面进行密切跟踪监测，一方面采取了多种避蠹措施。

1 养心殿虫害分布

养心殿区的害虫以木材、麻、浆糊、纸张、羊毛地毯为主要的食物来源，根据故宫博物院科技部张国庆老师提供的虫害诱捕调查报告，认为该区域以皮蠹和书虱为主要害虫。养心殿内的害虫分布并不均匀，这与每个房间内文物类别与数量、温湿度、光照及周边环境密切相关。其中养心殿仙楼佛堂虫害最为严重。

养心殿仙楼佛堂位于养心殿正殿西暖阁后半部分，以紫檀木7层无量寿宝塔为中心呈曼陀罗格局，二层绕塔南、西、东3面壁上供奉以五方佛为中心的组合唐卡。经调查发现，室内虫蛀严重。佛堂区域自宣统逊位后一直处于封闭状态，室内空气不流通、空间狭窄、光线昏暗，再加上室内有木构装修、棚壁裱糊纸张、书画贴落，二层地面还铺设有羊毛地毯，这样一处食物来源充分、密闭的空间构成了蠹虫滋生的温床。

在佛堂现场发现裱糊纸张普遍有虫蛀现象，孔洞直径为3～5 mm。白樘箅子表面普遍出现顺着木材纹路的贯通虫道，其上还有残留的虫蜕。此外，还有很多排泄孔，经分析认为蠹虫对木材的吸收率不高，故在排泄孔处排出大量的粉屑。在墙面与地面羊毛地毯交接区域处可见大量蠹虫蜕的壳，这类虫子抗寒耐饥能力强，一般幼虫蜕皮多达6～8次，多隐藏在缝隙噬食羊毛类织物中的蛋白质（图1）。

图1 养心殿佛堂室内蠹虫分布图

除佛堂虫害严重外，养心殿其余建筑（如西配殿、西围房、东围房、燕喜堂区域建筑）室内仅部分白樘箅子与木壁板墙上存在贯通虫道，有白色蛹壳，其上裱糊纸张无虫蛀空洞及排泄物。室内包金土墙、墙体的群肩、硬木、油饰或者无麻地仗上的裱糊纸张基本没有虫害。

蠹虫的繁殖能力较强，如书虱的种群发展很快，特别是一些种类（如嗜卷书虱）为孤雌生殖。当条件适宜时，每头雌虫可产卵百头以上，且20多天即可完成一代。温度和湿度对书虱的影响是综合的，一般来说，温度适中(27～30℃)、湿度高（80%RH）最有利于书虱种群的生长。即使在不利的环境条件下，书虱也有很强的适应性[2]。

皮蠹一年产生1～2代，幼虫在缝隙、碎屑中群集越冬，从幼虫到成虫至少蜕皮4次。皮蠹幼虫喜阴暗潮湿，耐饥性强，常群集为害。养心殿内纸张、木壁板墙、白樘箅子、地毯上大量的虫蜕、虫洞和虫道，都证实了害虫强大的繁殖力（图2）。

图2 养心殿佛堂蠹虫残留物痕迹（来源：作者自摄）

2 养心殿虫害原因

蠹虫直接以木材、纸张、面粉等为食物。被咬食后的内檐棚壁，轻者纸张洞孔丛生、残缺不全；重者成为纸屑。害虫咬食棚壁后所排出的泄物，还成为微生物繁殖的新源泉。当害虫和霉菌同时作用于棚壁时，其后果更为严重，不仅会使棚壁加速损坏，而且还会污染室内环境。根据勘察可知，养心殿内的害虫分布并不均匀，这与害虫的食物来源及室内的温湿度、光照及周边环境密切相关。

2.1 食物来源

养心殿区域内害虫的食物来源主要是室内不同类别与数量的文物，其中内檐棚壁裱糊的纸张提供了果胶等植物纤维，尤其是纸张的粘结剂浆糊，它的主要成分是面粉，为害虫提供了淀粉、蛋白质营养。室内炕上铺设的羊毛毡子，以及地面上铺设的毡子和地毯所富含的蛋白都成为绝佳的食物来源，此外木材和苎麻也是害虫的食物来源。

勘察中还发现，在同一座建筑内，同样的裱糊纸张下边的木壁板墙，同一座建筑内的木壁板墙，虫害情况也不相同。例如，东围房北数第五开间室内的木壁板墙下槛木板被害虫啃噬，布满虫道，而东围房北数第七开间下槛木板就没有被害虫啃噬的痕迹。虫害与木材的材质有关，硬木就不易生虫，而软木更易啃噬。

此外，养心殿室内部分木壁板墙上有地仗做法，部分地仗为麻灰地仗，苎麻的植物纤维为蠹虫提供了良好的食物来源，如养心殿明间后西夹室蛀虫会啃噬地仗内混有血料的麻丝，而佛堂一层内木壁板上无麻的油灰地仗则完好无损（图3）。

图3 养心殿区域木壁板木材材种及地仗材料虫害情况分析（来源：作者自摄）

2.2 环境因素

养心殿区域内，轴线西侧建筑较之轴线东侧内檐虫害更为严重。西北角处添建的梅坞和养心殿前不对称的抱厦，使得养心殿区中轴线以西建筑更加密集，加上燕喜堂前南小院里种植的几颗柏树，又为蠹虫提供了蜜源。

南小院内一直未对游客开放，人员活动少，院内光照较少，风力小，阴暗幽僻的环境为这些对人类活动较为敏感的蠹虫提供了更加适合的生存环境。而养心殿轴线东侧建筑是开放区域，游客活动频繁，在一定程度上抑制了虫害的发生（图4）。

图4 人员活动对虫害分布范围的影响（来源：作者自摄）

养心殿区域内普遍潮湿，以西配殿为例，室内西墙下肩处由于潮湿有白色絮状霉菌生成，西墙柱子柱根处糟朽。除西配殿外，燕喜堂室内寝宫床下冬季出现结露，及地面砖的泛碱，这些现象都说明这一区域环境潮湿，利于害虫的生存与繁殖。养心殿区域主要害虫之一是书虱，其喜群居，多生活在温暖、潮湿的地方。另外一类害虫衣鱼对湿度有比较高的要求。

3 养心殿室内糊饰虫害防治措施分析

目前国内防治虫害主要有化学、生物、物理等方法。化学方法中作用于害虫的化学药剂有防护剂、熏蒸剂、防霉剂、杀虫剂；生物方法有信息素；现代物理的方法防治虫害主要有：冷冻法、低氧法、低温法[3]。

那么古人是如何防治纸类的虫害呢？事实上，古人在长期的实践中发明了许多避蠹技术。大致归纳为3类：纸张及织物的药物处理、裱褙过程中的药物处理、使用药物营造防虫环境。这些主要是利用矿物或植物的性味，如利用芸草的气味防虫；利用黄柏染纸、染绢来防虫；铅丹和朱砂涂在纸上作防蠹纸以防虫；花椒、雄黄、百部根等入糊以防虫等方式。养心殿区域建筑内檐在清代也综合运用了以上的方法。

3.1 清代养心殿防治虫害

3.1.1 防蠹纸

防蠹纸是将一些含有防虫性能的颜料如：朱砂、铅丹（红丹）涂在纸上防蠹。这些矿物质具有一定毒性，在空气中化学性质很稳定，因而防蠹纸的防蠹作用具有持久性。中国历史博物馆所藏的明崇祯四年刊印的《梦溪笔谈》等史籍，由于衬有“万年红”，至今毫无虫蛀，完好无缺[4]。

在养心殿正殿东暖阁随安室内檐寝宫床的炕板上发现了红色纸张残留，故宫文保科技部马越老师通过显微镜观察，在纸纤维缝隙中发现颗粒状颜料。通过X射线荧光能谱仪分析该颜料呈色元素为Hg和S,故其主要成分为朱砂①红色颜料检测结果为故宫博物院文保科技部马越提供。（图5）。

图5 正殿东暖阁随安室炕板裱糊纸张上的红色颜料（来源：作者自摄）

朱砂又称辰砂、丹砂等，是硫化汞的天然矿石，大红色，有金刚光泽至金属光泽，主要成分为硫化汞，但常夹杂雄黄、磷灰石、沥青质等。朱砂有防腐、防虫作用，古人还用朱砂以辟邪。

3.1.2 防蠹糨

古人常采用药物煎汤代水治糊以达到防蛀避蠹的功效。常用的中药有黄柏、百部根、花椒、黄蜡、白矾、芸香、番木鳖等，以达到防腐、防霉、防虫的目的。根据清代乾隆四十八年造办处活计档的记载，养心殿东、西暖阁陆续发现严重虫害，官员匠役多次现场踏勘，分析虫害特征，并制订相应的对策，最终采用防虫浆糊进行内檐糊饰，通过药物营造了防虫环境。

乾隆四十八年内务府档案详细记录了从正月到十月间一年内造办处“匣裱作”防治虫害的过程（表1）。

表1 乾隆四十八年养心殿东、西暖阁等处虫蛀踏勘及防治时间表

续表1

通过对乾隆四十八年的两条档案对照分析，可以看出养心殿东、西暖阁及后殿室内棚壁糊饰的虫蛀情况在当年非常严重，似顽疾反复出现，引起乾隆皇帝本人的高度重视，多次派内务府官员带匠进内踏勘，采取了官员与匠役分析病害后提出的棚壁虫害治理方法，并于农历八月实施。解决策略主要有两种：①阻断木构为害虫提供食物的来源，所有可能被虫蛀的棚隔、木壁板全部做油灰地仗；②用中药冲糨子，糊饰底纸和面纸。具体解读如下。

3.1.2.1 勘察与施工时间的确定

（1）勘察时间。养心殿正殿东、西暖阁的棚壁虫害的勘察时间主要在农历六月皇帝出宫去热河避暑以后，由太监带领造办处官员、匣裱作的库掌等匠役进内勘察，将裱糊的底层纸揭开仔细观察虫蛀的情况。

（2）做地仗时间。农历七月是棚隔、木壁板墙做地仗的时间，采用油灰腻子处理2～3次，待腻子最终干透，气味出尽，方可作纸张的裱糊。

（3）裱糊纸张时间。农历八月秋高气爽是裱糊纸张最合适的时间，养心殿区的年例棚壁裱糊工程也多在农历八月到九月进行，这个季节干燥凉爽，空气湿度低，如对水分掌握得适时，定会收到事半功倍的效果。明宋诩《宋氏家要·燕闲部》卷上《表背书画》记载: 秋冬为上时，春为中时，夏为下时，暑溽之月为不时。凡表背必使厚薄适均、润洁平稳为精也④选自《清宫内务府造办处档案总汇》第45册第59页。。

3.1.2.2 棚壁糊饰虫蛀情况分析

3.1.2.3 清代浆糊防虫技法

乾隆晚期养心殿采用中药煎汤代水治糊以达到防蛀避蠹的功效。糊底纸糨子，即用番木鳖、黄、蓁艽3味中药熬水冲糨子，糊饰后可不致生虫，面纸的糨子内，再加用白、蓁水冲糨子后糊饰，既起到避虫又可不致面纸变色。这几味药材中，黄柏在下文有详细介绍。番木鳖与蓁艽在明代宋诩《宋氏家要·燕闲部》卷上《表背书画》中已提到，明末清初学者方以智所著的《物理小识》⑤方以智（1611——1671），字密之，汉人，江南省安庆府桐城县(今安徽桐城)人。明代著名思想家、哲学家、科学家。《清史稿·方以智传》中这样写道：“以智生有异秉，年十五群经子史略能背诵。博涉多通，自天文、舆地、礼乐、律数、声音、文字、书画、医药、技勇之属，皆能考其源流，析其旨趣。”第八卷“装潢法”根据不同的季节，有采用十几种药物入糊的记载：春以皂角一挺、滑石、白矾、川椒、黄蜡油各一两，夏用蜡、矾、艾各一两，金精石、木鳖子、秦艽、白及、芜花各半两，巴豆少许、皂角一挺；秋加石燕少许……方以智博学多才，精通药理，他还根据季节调整药物，根据记录，夏秋两季都提到了两味中药木鳖子与秦艽，木鳖子，别称：番木鳖，苦、凉；有毒。蓁艽，性平，味苦、辛。祛风湿。这两味药都较苦，虫亦避之，番木鳖有毒性，而蓁艽亦有祛湿作用。在制作面纸浆糊中还添加了白矾，白矾具有防霉、防腐的功效。

乾隆四十八年后直到乾隆末年的档案中都没有关于棚壁糊饰虫蛀的记载，直至道光时期，又出现采用雄黄面打浆糊防虫的档案，照录如下：

道光十七年八月初一日传旨九月糊饰养心殿西暖阁勤政亲贤及东边小夹道⑥内务府活计档胶片20号。。

又内殿总管王保传旨，九月十八日糊饰养心殿西暖阁、勤政亲贤、三希堂及东边小夹道糊墙窗户从新打底，盖面着用雄黄面冲浆子，钦此。

又由内殿总管王保传旨，九月十八日糊饰养心殿东暖阁前后窗户，楼上屉子，钦此。匣裱作呈稿。

这条档案记录了道光十七年，为防虫避蠹，养心殿西暖阁、勤政亲贤、三希堂等处棚壁采用了雄黄面打浆子糊纸的方法。雄黄是砷硫化物矿物之一,呈橘红色。常与雌黄共生，古人用其解毒、杀虫，其性温、味苦辛，有毒。

综合上述档案，清中期以来，养心殿东西暖阁内檐棚壁出现了不同方式的治糊方法以避虫害，也反映了这一区域常有虫害发生并不断治理的过程。

3.2 近代养心殿防治虫害

民国后至新中国成立初期，随着一些化学杀虫剂的出现，内檐棚壁裱糊也采用了化学试剂除虫方法，在养心殿区勘查中，在西配殿南稍间南缝白樘箅子与山墙之间发现有六氯苯粉剂，专供杀除臭虫、跳蚤、蟑螂等害虫之用。用法及用量：将此粉撒在墙壁床炕席褥地板等处之四周缝隙间，或虫类集居隐匿的地方，不要马上扫除。室内用量：15～25 cm/m2。批号：04。出厂：1956年6月5日，天津市第一农药生产合作社出产 （图6）。

图6 新中国成立初期西配殿室内防虫措施（来源：作者自摄）

3.3 当代养心殿防治虫害

养心殿一区虫害勘查后，基于较为严重的虫害，首先采用化学熏蒸杀虫法，主要是在密闭的环境中使用熏蒸剂，害虫通过呼吸系统如气门、气管、气孔吸入药剂，发生一系列生理变化从而致其中毒死亡，这是进行大面积杀虫的最有效方法。考虑到害虫活动个体迅速增长前是防治的关键期，养心殿区域内2017年4月17——20日，进行了硫酰氟（SO2F2）熏蒸杀虫（图7）。根据各建筑虫害情况分级为依据制定硫酰氟熏蒸用量。一次性杀灭了绝大多数的害虫，为保障人员安全整个区域封闭了一个月，熏蒸后又进行跟踪监测发现还有零星的蠹虫，虽然熏蒸工作很有成效，但防虫工作依然很严峻。这次熏蒸值得反思的有：熏蒸剂的种类的选取，包括操作方法、毒性、药物浓度、实施的频率、封闭的时间等都对杀虫效果产生影响。尤其是书虱虫卵具有极强药物抗性，其抗性系数往往是成虫的几倍、几十倍不等。由于卵的极强抗性，不易被彻底清除，也就导致了书虱反复出现。但是，考虑到化学药品对人体健康可能存在潜在危害，不会频繁使用化学熏蒸。

图7 养心殿西配殿熏蒸前的封护（来源：作者自摄）

养心殿区域在化学熏蒸以后，防虫仍然任务艰巨，单一方法的防治措施显然已不能有效地保证治理成果，必须综合治理，且坚持“以防为主、防治结合”的原则。

（1）阻断食物来源。虫害严重的室内棚壁和木壁板墙无地仗的，做油灰地仗，阻断害虫蛀蚀木材；佛堂二层室内地面铺设的羊毛毡和地毯封闭熏蒸后密封收入库房，更换为化纤地毯，防止害虫食取羊毛蛋白。

（2）治理环境。虫害严重的养心殿西配殿与佛堂应经常通风，并应确保各部位通风的均匀性，从而避免局部湿度过高，引起局部蛀虫的大量活动。若室内发现蛀虫痕迹，应及时将虫蜕清理干净，保证室内的清洁。

（3）气味驱虫。对虫害较为集中的佛堂区域放置一些芸香草，以气味驱虫。

（4）防蠹纸。在养心殿区域内各建筑寝宫床的炕板上可继续沿用清代传统，放置一些防蠹纸以避虫。

（5）信息素诱捕。随着害虫生物防治技术的发展，昆虫信息素的使用极大地提高了诱捕的效率。故宫文保科技部张国庆老师，在养心殿各建筑室内隐蔽部位放置生物信息素诱捕器，定期捕杀和监测虫害的情况（图8）。昆虫体外信息素是昆虫自身分泌到体外作用于同种其他个体（如聚集信息素、性信息素等）的信息物质，昆虫对其反应极为灵敏。使用极其微小的用量，便可实现诱集或者驱避的作用，而且使用时不接触文物，对文物安全可靠。

图8 养心殿佛堂二层放置的英国Russell IPM生产的Xlure-Fit诱捕组合（来源：作者自摄）

（6）营造防虫环境。所有木基层都做揉浆避蠹措施，纸张糊饰采用中药浆糊，其中浆糊的原料最好选去除蛋白质的小麦淀粉。使用天然植物药剂分布在一定的区域，使环境改变成不适宜害虫生长的空间。充分利用了天然药用植物含有的生物碱、挥发油、甙类等多种有效成分，营造了既能保障人身安全，又具有防霉避蠹功效的室内环境。这种方法延续了清代重要浆糊的传统方式，仍然是当下最为重要的防治措施。用于养心殿的中药浆糊，药材选择了黄柏和花椒，这是在众多防虫中药中最常用的两种药材，不但效果好，而且对人体和文物建筑都没有危害，也有效避免了采用化学药剂造成的害虫产生天然抗性、交叉抗性的发生。

以下为避蠹中药黄柏与花椒的配伍。

黄柏：又称黄檗，是一种芸香科落叶乔木，其干皮呈黄色，气微香。我国常用的是关黄柏和川黄柏，据化学分析黄柏皮中含生物碱，主要是小柏碱，还有少量棕榈碱、黄柏酮、黄柏内酯等, 小柏碱呈苦味、色黄、棕桐碱也呈黄色、味苦，可溶于水，这种生物碱是染料又是杀虫防蛀剂[5]。黄柏是较早用于浆糊中的防蠹药物，使用频率较高。

花椒：花椒属芸香料果实，花椒的干燥成熟果皮，含有茵芋碱、白屈菜碱等生物碱，这些生物碱具有强烈的生理活性，对于细菌有强烈的抑制作用，而且在常压下，绝大多数生物碱均无挥发性，作为防蠹药物，其性能良好而持久[6]。同时果皮含有挥发油，其主要成分为柠檬烯、枯醇、牛儿醇等。明代学者冯梦祯《快雪堂漫录》、周嘉胄⑦周嘉胄( 1582——1658年)，字江左，明朝收藏家，约明朝嘉靖、万历年间人，擅长装裱等工艺，著有《装潢志》《香乘》等书。《装潢志·治糊》和明代高濂《遵身八笺·法糊方》都有椒汁法的记载。花椒可以影响蠹虫的神经活动，作为神经毒剂通过扰乱蠹虫神经系统的传导机制，使建筑药物载体具有防虫功能，达到趋避害虫的目的。

防虫揉浆与底纸中药浆糊是指根据建筑的实际情况，选配具有防虫功效的天然药用植物，用水煎得药汁冲制揉浆的防虫糨糊，再运用涂布法，将防虫浆糊通过揉蹭涂刷的技法均匀地存留在需要糊饰的每个部位。在保证不影响揉浆黏度的情况下，使其具有避蠹功能，同样还为后续糊纸工序起到良好的媒介作用，使纸张与木构件黏合牢固。

以养心殿西配殿明间南侧木壁板墙揉浆为例，揉浆前，木壁板墙的木基层已被虫蛀出虫道，虫道与木壁板缝中残留有脏污。用棕刷在木壁板墙上滚搓式除尘，将隐藏在虫道、木缝中的木刺和脏污（比如虫卵、虫屎等）清理出来。

再将防虫糨糊调成稀糊倒入小笸箩内，用棕糊刷将稀糊转移到需要糊饰的各种部位。揉浆用糊需少蘸多蹭，用力到位。使得浆糊能吃进到虫道和木缝中，需要糊饰的部位不能有遗漏。达到揉浆的位置要达到无浮土、无汪浆水、无竖向木刺的效果，待第一遍揉浆彻底干透之后，再进行第二遍逆方向揉浆。

养心殿修复实验点使用了防虫揉浆法，在后续的梅花盘布、通片等工序中也使用了防虫浆糊。随着工序的推进，防虫浆糊的药剂浓度逐渐降低，直至糊饰面纸的浆糊不加中药。实现了以糊饰区域为载体、以各工序涂刷浆糊为转移药剂手段，将天然植物防虫遍布于内檐棚壁糊饰的每个角落。

4 结束语

古建筑虫害的防治是一个长期、综合治理的过程。本文以养心殿研究性保护项目为例，针对建筑内檐较为严重的虫害问题，首先采取了在春季初期害虫迅速增长前利用现代化学熏蒸的方式，一次性消灭绝大多数害虫；其次，在熏蒸结束后进行环境治理，并且采用生物信息素诱捕及观察害虫活动；再次，通过吸取古人经验，选用天然植物中药配伍，通过揉浆与底纸刷中药浆糊的工序，将药性转移到建筑内檐所需糊饰的各个部位，将这些部位作为药物的载体，营造不适宜害虫生长的长效避蠹环境，防患于未然。做到安全、环保，希望实现“延长熏蒸功效”和“将害虫对文物建筑可能造成的危险降到最低”的目标。