建筑遗产保护修复专家谈“历史源材料保护区”初步设想

民族建筑“大家”谈
编者按：“历史源材料保护区”的概念源于国土空间规划，是指在统一设立特定区域，在此区域内，或通过自然方式培育建筑用原材料，或经特许采用传统方法进行开采和粗加工（如烧制），以供文化遗产保护修复及传统工艺传承之需。本文深入探讨了我国民族风土建筑材料的特性，分析了材料供应所面临的挑战，并对我国“历史源材料保护区”的类别及空间分布进行了梳理。同时，对“历史源材料保护区”的未来发展进行了展望。

文/戴仕炳 伍洋

大体量民族风土建筑构成了我国历史文化名村、名镇、名街等物质遗存的主体，它们常常是不同民族共同建设维护传承到今天的文化遗产的重要载体。各民族文化在这里交往、交流、交融，推动社会发展进步，使民族风土建筑成为当今社会发展的不可替代的资源。

我国幅员辽阔，各地自然资源、经济状况、文化形态等极大的差异性导致不同风土建筑在尺度、风格等存在巨大的差别，铸就了地域性和多样性。但风土建筑的营造和维护都选择自然材料及粗加工的人造材料，又由于文化及匠艺的交流和交融，呈现出一定的趋同性。对我国风土建筑营建及修缮过程中材料的来源地的初步研究发现，其选材有“就地取材、就近取材、就贵取材”三类。“就地取材”指采用营建场所内一定范围内的材料，如生土。“就近取材”指采自营建场所附近（常和河溪关联）的材料，如木材、石灰等。“就贵取材”指能展示主人经济和社会地位的装饰性材料，如珍贵石料。

图 1 采用在地坡积土为原料建造的风土建筑山墙（福建周宁禾溪村， 始于明）

图 2 就地取材建造的干垒石拱桥（福建柘荣溪口村永安桥，始建清代，未曾修缮）

图 3 树种及尺寸是决定木廊桥耐久性和跨度的重要因素之一（福建周宁县后垅桥，始建清代， 历经多次修缮与重建）

近年来，保护好文化遗产、延续城乡历史文脉、 保存非物质文化遗产等已经成为全社会共识。从世界文化遗产如布达拉宫到城乡的历史建筑，皆进行了不同程度的修缮、保养及再生。

图 4 作为民族交往、交流、交融典范的西藏布达拉宫（2023年10月维护前，外墙可见局部褪色；图片来源：伍洋）

图 5 被剥蚀后裸露的石砌体表面正在刷白（红），恢复靓丽与健康（2023年10月。图片来源：伍洋）

从真实性和可持续性角度，目前风土建筑的保护、技艺的传承以及再生在材料供应等方面出现严重问题，集中体现在如下三个方面：

第一，供应短缺。基于自然生态修复的法律法规，部分原材料被禁止开采， 例如藏式建筑的白墙维护需要的白色矿石（初步研究成分主要为高岭土）由于禁止开采出现短缺问题。

第二，类型单一。“类型单一”首先体现在木构建筑修缮用材方面。中国木质风土建筑遗产由于受地形地势以及气候条件的影响，不同地区的建筑形制以 及材料选择各具特点，用材种类丰富多样。而中国现阶段林业资源储存量减 少，森林优势树种较为单一，缺乏多样性，分布缺乏广泛性，且林业资源总体情况也存 在着树龄结构严重不合理、幼龄树木量较多等问题。林业资源现状加剧了中国木质 建成遗产修缮替换过程无法匹配原始木材的难题，采用进口木材一方面不满足真实性， 另一方面也衍生出新的问题。

材料类型单一更体现在石灰材料方面。我国目前的材料供应机制不能根据原始材料和工艺提供合适、质量合格的石灰原材料。以我国明砖石长城为例，经过研究发现，明砖石长城砌筑、灌浆、原始勾缝原则上采用了相同的石灰，未有意添加骨料。明长城建造时采用的石灰相当于现代建筑石灰分类体系中的镁质（特别是原蓟镇长城）、高钙等不同类型的石灰，部分地区可能采用了类似天然水硬石灰。明建筑采用的石灰原材料和长城建造沿线的“源材料”，即石灰石的可得性有关。原蓟镇长城用的石灰“强度非常高”的主要原因是采用的含有5-23%MgO 的镁质石灰，镁质石灰具有低收缩、高强度（部分和含镁矿物的动态转变有关）更好的韧性等特征。明代匠人掌握了镁质石灰从选材到烧制到消解应用等复杂工艺。原蓟镇长城的部分病害和镁质灰浆密切相关，特别是大气污染和镁质石灰反应现成的硫酸镁对砖及灰浆产生破坏而导致坍塌。明砖砌长城之所以能够耐久，一个原因是砌筑等灰浆总孔隙率、毛细孔隙整体高于砖，这种灰浆组合而使得明砖砌长城具有优异的干湿平衡而总体保持干燥。因此，无论从保护理念还是从保护技术角度，均需要采用石灰保护长城。原址保护长城需要采用高钙、低镁的气硬性石灰用于砌筑、勾缝、夯筑等，而需要采用水硬性石灰满足结构性加固比如灌浆的要求。遗憾的是，目前国内可以得到的石灰只有气硬性石灰，而且质量难以保障。

第三，国土空间管理制度容易导致短期行为和竭鱼而泽。我国国土空间管理制度属于国家主导下的市场模式类型，市场主体或个人通过矿山土地批租获得占有权和使用权（例如20年采矿权），获得使用权的市场主体很少会从遗产保护角度配制资源。而欧洲的大部分国家对土地、矿山等采用完全市场管理模式，个人通过购买获得占有权和使用权，并可世袭与买卖，为长期规划、工艺传统沿袭提供了保障。

图 6 欧洲（左-法国， 右-德国）具有永久使用权的生产天然水硬石灰的石灰石矿山，生产历史已经超过100年

为保护和传承建筑文化遗产，必须在源头保障用于保护修缮的材料的可得性。针对前述问题，作者于2020年前后提出了“源材料保护区”设想。这一设想可以更准确地定义为：“历史源材料保护区”。

“历史源材料保护区”是指从国土空间规划角度，统一设置特定区域，在此区域内，或以自然方式培育建筑用原材料，或特许采用传统方式开采、粗加工（如烧制）用于遗产保护修复及传统工艺传承的原材料。

满足成为“历史源材料保护区”的条件可以初步设定为：

（1）区内或附近保留有较多的风土建筑遗存；

（2）具有悠久的为风土建筑营造及修缮提供材料的历史；

（3）具有自然资源的稀缺性。

“历史源材料”和“原材料”的区别在于：后者是用于风土建筑营造的材料，而“历史源材料”为自然材料“库”，可以源源不断地为风土建筑的修缮、传统工艺的传承等提供、改善需要的原材料。

尽管风土建筑用材有土、砖瓦（土加工烧制）、木、石、灰（人造无机粘合剂）、漆（天然有机粘合剂）等，鉴于我国目前的风土建筑遗存现状，建议采用分类按照轻重缓急，优先建立用于定期的保养、维护的且消耗量比较大的且有重大示范意义的“源”材料保护区。初步设想应优先建立如下三类保护区：

（1）历史森林保护区：木质建成遗产由于其材料的特殊性，欲实现长久保存，需要进行定期的保养、维护 所以为了保证木质建成遗产得到及时有效的科学性保护，需要根据各地所用木材资源情况建立专门用于木质建成遗产保护修缮的历史森林保护区，确保木质建成遗产保护修缮时有合适的木材进行替换。在保护区内，培育中国木质建成遗产建筑用材。需要结合对中国木质建成遗产现有木材树种的分类及现有森林资源，按区域分门别类地建立相应树种的历史森林保护区，记录树种、树龄、生长地、胸径等重要信息，便于木质建成遗产修缮时能够匹配到最优选的木材。根据木质建成遗产用材现状，合理配置中国历史森林保护区的树种比例。在对中国木质建筑遗产木材树种研究的基础上，结合现有森林资源情况，将木质建成遗产使用较多的树种以及即将消失或已经消失的树种，如桢楠、润楠、黄桧等树种作为重点培育对象。山西省已经开始尝试建立“用于古建筑保护维修用材林基地”, 其他省份，如安徽、福建、贵州等也应建立历史森林保护区。

（2）石灰石资源保护区：即用于生产不同类型石灰的石灰石资源保护区。建议围绕“国家文化公园”建设相关要求，在我国仍然存在需求的地区，建立传统建筑保护与工艺为主题的石灰岩保护区。在保护区内，鼓励采用传统方式，如采用立窑，利用木材、木炭烧制不同类型的生石灰。利用这些生石灰再按照保护的要求，生产出石灰膏、泼灰、天然水硬石灰等。经过十余年的研究与实验，我国已经掌握不同石灰石原材料烧制不同生石灰以及可以直接应用到保护领域的熟石灰技术，而且现代废物处理的技术可以使石灰烧制及生产过程零排放。

以明长城保护为例，可以在明长城遗存沿线，设立至少二个石灰源保护区， 第一个保护区可设置在辽宁或河北，另一个在山西。初步调查说明，在山西广武一带，有优质的高钙低镁石灰石和适合烧制天然水硬石灰的泥灰岩。

（3）装饰土资源保护区：传统藏式建筑的石砌墙体常用粘土砌筑，易被雨雪侵蚀。涂刷的白色、红色、黄色涂层，除了特定的宗教意义外，还具有维持外墙的美观、有效地降低雨水侵入墙体的程度，降低诸如冻融病害等优点。初步研究说明，这些色土为无机矿物粗加工而成，现代涂料无法达到相同的质感以及优异的物理性能（如透气性和自损性）。为保障色土的可得性，延续传统工艺，需要建立机制，划定色土“源”产地保护区。

图 7 采用色土为主要原材料维护的布达拉宫局部（2023年10月，图片来源：伍洋）

为保护利用传统建筑，除了对建筑历史、技艺等进行研究外，应利用人文学科、工程学和材料科学的专业知识开展跨学科研究，查明始建材料的来源及工艺的科学性。在保护实践中应重视对传统建造材料与传统建造工艺的勘察检测，形成材料与工艺查勘专篇，强调真实性、科学性与系统性。开展“历史源材料保护区”相关的法律法规、自然科学、工程技术及管理科学研究，使“历史源材料保护区”可持续发展，成为一种创新模式在示范后推广。在“历史源材料保护区”在国土空间规划层面没有被落地前，开展替代材料的研究只能是临时策略。

• 主要参考文献
• [1] 常青.论现代建筑学语境中的建成遗产传承方式——基于原型分析的理论与实践 [J].中国科学院院刊,2017(7): 667-680.
• [2] 陈琳，戴仕炳，试论基于材料真实性建立我国木质建成遗产木材历史森林保护区的设想，[J].建筑遗产，2020(4)
• （本文作者：戴仕炳，中国民族建筑研究会副会长、常务理事，同济大学建筑与城市规划学院教授、博士生导师，历史建筑保护实验中心主任，主要从事建筑遗产保护修复技术研究教学等工作。主持完成国家(重点)自然科学基金、科技部重大研发（科技支撑）等项目20余项，发表论文近90篇，专（译）著（含主编）9部。成果获得联合国科教文亚太遗产保护奖等国际国内奖励。本文是国家自然科学基金项目：“我国《遗产建筑保护材料学》基础理论研究（批准号52378033）”的研究、国家自然科学基金重点项目《我国地域营造谱系的传承方式及其在当代风土建筑进化中的再生途径（批准号51738008）》延续研究以及自然资源部“国土空间文化遗产保护与再生工程技术创新中心”等的成果）

（本文经作者授权刊载，中国民族建筑研究会信息宣传部整理、编辑，更多精彩内容敬请期待下期）