当老建筑面对气候变化
2023-11-15任思远
任思远
01 山西晋城皇城相府,清朝建筑,目前为国家5A景区。
气候变化是老建筑面临的新问题,作为历史的“遗留物”,老建筑往往更适应其建造时期的气候环境。而当人类逐年感知到更高的气温、更潮湿的空气及更频繁的气候灾害时,建筑同样因此面临挑战。
02 河南洛阳隋唐大运河博物馆,是依托洛河北岸的全国重点文物保护单位。
03 山西省太原市,晋祠博物院,晋祠主体建筑始建于北宋。
极端天气对文物的冲击是直观的。2021年10月,山西省在6天内迎来了相当于前一年1/5的降水。罕见天气带来了洪涝,让当地原本就因缺乏经费而失修的建筑和文物受到了严重的影响。这也成为近年令大众印象深刻的、标志性的文物因极端天气被毁坏的事件。
此外,根据环保机构“ 绿色和平”2023年的研究,拥有诸多石窟资源的中国西北地区也面临气候变化的威胁。以甘肃省为例,当地发生极端天气的频次增加且极端性增强,21世纪初极端高温日数比2000年以前增加了约5.5天,省内极端降水量也持续波动上升。张掖市的金塔寺在2022年8月遭遇连续阴雨天气,金塔寺石窟东中心柱北侧甬道顶部产生宽0.3厘米至0.5厘米的东西贯通裂隙,石窟东端出现了裂隙渗水现象。强降水事件同时导致金塔寺东、西两窟窟壁下部岩体剥落,破坏了洞窟立壁的稳定性。
除了突发的气象灾害,持续的气候变化也是问题。“绿色和平”的研究提及了空气湿度变化对敦煌石窟的影响:一向冷、干、稳定的甘肃省在近60年内出现了更频繁的强降雨,进而导致了空气湿度的变化,壁画空鼓、脱落的现象因此更加频发。
如果说石窟和古寺还是离现代城市生活距离较远的文物,那些历史悠久、仍有不少人住在老建筑里的城市则面临更多现实问题。比如在英国,英格兰和苏格兰都有20%的建筑拥有百年左右的历史,在极端天气多发的情况下,这些建筑普遍需要比建造时更强的防风防水能力。
在气候变化中保护历史建筑和文物是我们这个时代面临的急迫问题。在文物保护的层面,中国已经有一些针对古建筑的修复,和周边气候、气象监测的案例。
01 南京大学建筑与城市规划学院在2022年深港双年展上展出的“大漠 之晶:可移动的家”项目。 图片/胡康榆
02 山西太原阳曲县大王庙大殿,始建于明朝。
03 沈阳故宫古建筑油饰彩画保护修复二期工程。
04 北京故宫翊坤宫。
北京故宫作为全国最受关注的古建筑拥有更多的实践机会。故宫古建部副研究员张小古在其2022年的研究中称,预防性措施是目前故宫面对气候变化和灾害的重要方法。主要步骤是:持续监测故宫周边气象和室内环境,确定它们的交互规律,并据此列出气候环境的风险要素清单;将这些风险要素与古建筑的劣化病害相关联,并评估风险等级,进而制定风险预防和管控措施。
张小古在研究中举了翊坤宫体和殿的研究改造案例。由于降雨量逐年增大,院落里积水增多,导致建筑内部湿度增加,出现了地砖潮湿、木质家具发霉等问题。为了找到应对措施,故宫团队需要对古建筑结构做更加深入的研究。他们把重点放在了体和殿的地坑烟道。古人設计这种结构,是为了在里面放入热碳、让热空气在烟道里循环,进而在冬天形成地暖系统。它已废弃多年,但故宫的古建筑修复团队希望重新加以利用,在其源头放置风机,利用烟道作为空气循环通路的作用降低殿内湿度。
但这是一个长期的过程,因为研究人员对于地坑烟道的结构以及它与周围环境的相互作用机制的了解是有限的。想要重新利用烟道,他们还需要不断研究和试验。
虽然“应对气候变化”成了各类古建筑保护讨论的热门话题,但是目前来看,国内无论是针对极端天气的灾后重建、灾难预防和预警,还是针对长期气候变化的建筑养护,都仍处于起步和摸索的阶段。
此外,在气候危机下“抢救”古建筑自然也会堕入文物保护的常见问题漩涡:富裕的、能见度高的地区更有财力保护和修复老建筑,相对落后的地区则缺乏技术、意识和财力。故宫对于这个议题尚且在摸索当中,它的经验和方法传导到其他地区需要更多时间。
历史城市的老建筑保护和修复是更复杂的问题。根据天津大学刘天航、张春彦等人的研究,相比新建筑,大面积的老建筑能源效率低、容易产生更多碳排放,从而进一步恶化城市环境。与此同时,更常见的情况是因为极端灾害、房屋修复成本高等原因,有一些原本住在老房子里的住户会选择搬离,原本“活着”的老建筑由于被废弃将加速消亡。
刘天航等人在研究中简略概括了英格兰地区针对这些问题的策略。为了让老房子“活”起来,英格兰历史署公开了一些老建筑的修复手册,供住在遗产级别的老建筑中的住户在需要时参考完成房屋的修护。其中的内容包括如何应对潮湿和水患,以及随之而来的虫害。而老房子碳排放的问题要更复杂一些——老建筑的碳排放更多,但是拆掉重建更加污染环境,因此老建筑的节能改造显得非常重要。为了降低老建筑的能耗,英格兰地区常见的措施是加强建筑的隔热性、加装太阳能和微型水力发电设施等。但和故宫老烟道的再利用一样,这并非简单的工程。每一座老建筑都有特殊的构造和问题,政府在做改造时,也需要平衡这些做法是否会影响到历史建筑的外观、是否适应建筑原本的结构等问题。
当然,无论是对故宫还是对英格兰地区来说,想要解决老建筑的保护问题,需要减少碳排放等减缓气候变化的宏观策略的支持。那可能是另一个宏大命题。
不过,面对气候变化,老房子在建筑研究领域不全是作为保护和改造对象存在,有时也会启发新建筑的结构。或许是因为如今有更多人必须面对气候灾害的威胁,在更早的时代被视为小众的沿海居民、游牧民族的住所正在被重新研究。
南京大学建筑与城市规划学院在2022年深港双年展上展出了“大漠之晶:可移动的家”的项目成果,项目成员前往了内蒙古的巴丹吉林沙漠,研究曾经居住在这里的游牧民族的建筑。尽管这里的居民在1960年代后多从蒙古包转向了砖瓦房,但如今仍存在为了躲避短时的气候灾害而短时间迁徙的需求——原本的蒙古包便于拆卸折叠,能满足这类需求;与此同时,为了抵御恶劣天气,蒙古包需要有较强的承重抗压能力。南京大学的研究团队以此为灵感,创作了“大漠之晶”的建筑模型,同时记录了留存下来的旧时蒙古包的结构,为未来适应气候变化的建筑构造提供灵感。
看起来,面对气候危机,修复和研究老建筑,同时理解和汲取经验,与老建筑共存,将是人类未來长期努力的方向。
参考资料
1.绿色和平,华风气象传媒集团.文明的温度:气候变化对中国西北地区生态、产业及文化遗产系统性影响评估一以甘肃省为例[R]
2.刘天航,张春彦,理查德·J·巴特勒.英格兰历史城市中的气候变化减缓策略 [J]
3.张小古.气候变化与故宫古建筑的预防性保护实践