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      大同華嚴寺小環(huán)境變化對文物本體病害影響初探

      2019-02-23 07:46:18白雪松
      關(guān)鍵詞:大雄寶殿測試點氣象站

      白雪松

      (大同市遼金文化藝術(shù)博物院,山西大同 037000)

      大同華嚴寺是現(xiàn)代人類的寶貴財富,是文化傳承的載體,有著無法估量的文化、科學(xué)以及歷史的研究價值。環(huán)境是文物賴以生存的基礎(chǔ),直接或間接的影響著文物的壽命。為文物提供一個適宜的保存環(huán)境是最基本、最有效的預(yù)防性保護手段。華嚴寺由建筑、景觀、植被、人員等元素構(gòu)成,隨著文化與旅游的崛起、周邊旅游的人流聚集、不斷拆蓋的古城整合工程,這些復(fù)雜環(huán)境都會對華嚴寺的文物本體產(chǎn)生巨大的影響。小環(huán)境氣象站的監(jiān)測可以完全真實的體現(xiàn)華嚴寺的各項環(huán)境數(shù)據(jù),緊緊相依的大雄寶殿內(nèi)有微環(huán)境溫濕度記錄儀,在此一并結(jié)合分析,更能準確的分析院內(nèi)小環(huán)境與殿內(nèi)微環(huán)境對古建筑病害產(chǎn)生的影響;院內(nèi)小環(huán)境與殿內(nèi)微環(huán)境對殿內(nèi)壁畫彩塑本體病害產(chǎn)生的影響[1-5]。

      1 監(jiān)測背景

      1.1 監(jiān)測對象

      大同華嚴寺位于大同古城內(nèi)西南隅,始建于遼重熙七年(1038年),現(xiàn)存薄伽教藏殿、大雄寶殿為遼金遺構(gòu),占地面積達66 000 m2,是我國現(xiàn)存年代較早、保存較完整的一座遼金寺廟建筑群,被世人譽為遼代藝術(shù)博物館。1961年被國務(wù)院公布為第一批全國重點文物保護單位。寺內(nèi)主殿大雄寶殿始建于遼清寧八年(1062年),金代天眷三年(1140年)在舊址重建。大殿面闊九間,進深五間,巍峨壯觀,是我國現(xiàn)存遼、金時期最大的佛殿。殿內(nèi)現(xiàn)存32尊佛教造像,木雕泥塑兼具,均為明代原物。四壁滿布清代繪制的21幅巨型壁畫,面積約887m2。

      1.2 監(jiān)測設(shè)備位置

      氣象站位于大雄寶殿西(圖1)。該位置能較好的對華嚴寺小環(huán)境進行監(jiān)測分析,亦能與大雄寶殿內(nèi)微環(huán)境溫濕度(圖2)結(jié)合分析。

      圖1 氣象站位置圖

      圖2 大雄寶殿探頭位置圖

      2 2017年監(jiān)測氣象要素數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

      2.1 氣象站數(shù)據(jù)分析

      表1 2017年氣象站月平均數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

      大同屬大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,全年多為西北風(fēng),四季溫差較大,晝夜溫差較大;春季回溫較快且乍暖還寒;夏季雨水集中,日間暴曬,夜間涼爽舒適;秋季迅速轉(zhuǎn)涼,10月即開始市政供暖;冬季漫長且寒冷干燥。全年溫差懸殊,晝夜溫差浮動頻繁,勢必對文物本體造成很大影響。

      結(jié)合表1和圖3可知,各氣溫數(shù)值至7月均為最高,1~2月、11~12月氣溫均較低,1~2月夜間溫度最低,11~12月日間溫度最低。月平均最高氣溫:12月最低為0℃,7月最高為37℃,溫差37℃;月平均最低氣溫:1月最低為-23℃,7月最高為13℃,溫差36℃;平均氣溫:12月最低為-8℃,7月最高為28℃,溫差36℃;溫差最大月為1月,平均最高溫度10℃,平均最低溫度-23℃,溫差33℃。

      結(jié)合表1和圖4可知,月平均大氣濕度曲線圖呈現(xiàn)先低后高再降低。據(jù)氣象部門資料大同地區(qū)夏季雨水集中,平均降水量為246.9 mm,占全年降水量的64.3%。造成7-10四個月濕度較高,8月份達到最高值;月平均最高濕度與月平均最低濕度相差50%。

      結(jié)合表1和圖5可知,月平均二氧化碳含量呈現(xiàn)冬季高夏季低。我市冬季需燃燒大量化石燃料取暖;冬季出行汽車使用率有所提高;植被綠葉脫落,光合作用下降等都使得空氣中二氧化碳的含量偏高。

      結(jié)合表1和圖6可知,夏季的空氣質(zhì)量明顯優(yōu)于冬季。月平均PM2.5曲線圖呈現(xiàn)1~4月逐漸降低,9~12月升高的趨勢,這是由于11月、12月和1月處于冬季,大面積的市政供暖、華嚴寺周邊民房生火取暖及機動車尾氣排放量的增多所導(dǎo)致。PM2.5曲線圖與二氧化碳含量圖走勢基本相同。

      2.2 大雄寶殿年溫濕度數(shù)據(jù)分析

      表2 2017大雄寶殿年溫濕度測試點1數(shù)據(jù)匯總表

      表3 2017大雄寶殿年溫度測試點2數(shù)據(jù)匯總表

      圖3 2017年氣象站月平均溫度統(tǒng)計圖

      圖4 2017年氣象站月平均濕度統(tǒng)計圖

      圖5 2017年氣象站月平均二氧化碳統(tǒng)計圖

      圖6 2017年氣象站月平均PM2.5統(tǒng)計圖

      結(jié)合大雄寶殿數(shù)據(jù)圖表可知,大雄寶殿內(nèi)微環(huán)境溫濕度變化較大,折線圖走向清晰,1月為最低點而后迅速升溫至7月達最高后,平緩過度到10月迅速降溫至12月;極點值相差較大,7月氣溫達到全年之最至29℃,1月氣溫達全年最冷至-11.9℃;換季氣溫驟升驟降,3~4月升溫幅度高達11℃,10~11月降溫幅度高達10℃;月溫度浮動空間較大,月最高溫度與月最低溫度溫差都在10℃左右;日溫差浮動頻繁,除7~9月相對平緩?fù)?,其余月份均達20次左右,溫度環(huán)境極不穩(wěn)定。

      全年濕度變化呈波浪式態(tài)勢上下波動。全年走向明確,春季降雨量略有增長,使得濕度存在驟然升高降低的狀況時有發(fā)生;大同地區(qū)夏季雨水集中,濕度在夏、秋兩季達到最高,7~10月最高濕度均達80%RH;冬季降雪較少,平均濕度值較低,日濕差次數(shù)也相對較少;極點值相差較大,8月濕度達最高84.1%RH,4月濕度至最低的20.2%RH;月濕差較大,月最高值基本都是月最低值的兩倍以上;日濕差浮動頻繁,除1~2月、11~12月次數(shù)相對平緩?fù)猓赂泳?5次左右;溫濕度相輔相成,溫差的驟變造成濕度環(huán)境也極不穩(wěn)定。

      3 監(jiān)測氣象要素對華嚴寺文物本體病害的影響

      通過小環(huán)境氣象站與殿內(nèi)微環(huán)境的數(shù)據(jù)整理分析,結(jié)合抽樣拍攝的典型病害,可對比推論:

      3.1 受地方氣候影響,巨變的環(huán)境危害古建筑的生命

      通過折線圖對比可以看出氣象站小環(huán)境四季溫差與晝夜溫差差值高。春秋風(fēng)吹、夏日暴曬雨淋,冬季寒冷,溫濕度變化幅度很大,對古建筑的損害是相當嚴重的,容易引起木構(gòu)件的濕脹干縮頻繁,導(dǎo)致變形腐爛;墻體傾斜、開裂、空鼓,危及古建的壽命;結(jié)合日照時間和強度的反應(yīng),古建筑上的油漆彩畫褪色、漆面干裂翹曲。

      3.2 溫濕度的頻繁浮動,與文物本體病害成因吻合

      殿內(nèi)微環(huán)境溫濕度受氣象站小環(huán)境溫濕度影響,走向一致,殿內(nèi)的浮動頻率相對較小,這與大殿每天的定期關(guān)閉是有關(guān)系的。大殿的作為土木結(jié)構(gòu)古建筑,其本身就存在一定的濕氣滲透率,可將濕度值進行短暫的維持,而后通過升溫、大風(fēng)、開館等其他因素,造成濕度迅速的流失,溫濕度的浮動頻率過大對文物保護來說,是不理想的;頻繁的溫、濕度浮動環(huán)境引發(fā)胎體和地仗酥堿、彩繪顏料變色、膠結(jié)材料老化、起甲、顏料脫落、胎體、泥質(zhì)疏松、空鼓和地仗開裂等病害。

      3.3 其他的環(huán)境因素也對文物本體造成著危害

      二氧化碳及PM2.5在冬季較為嚴重,細顆粒物質(zhì)的化學(xué)活性較高,沉降、附著在文物表面,攜帶有害化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致對文物表面造成污損以及材料的化學(xué)侵蝕和物理風(fēng)化,而且與彩繪顏料中的某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成顏料的變色、褪色、彩繪層松散。二氧化碳對文物含酸量的影響短時間內(nèi)可能微乎其微,但如果長期被文物吸收就能使文物酸度逐漸增加,對文物的破壞性不可忽略。

      3.4 大殿內(nèi)兩側(cè)試點溫濕度浮動不同,需要科學(xué)添加測試點,進一步取得更全面數(shù)據(jù)。

      大雄寶殿內(nèi)微環(huán)境測試點1-2相對比,測試點1較測試點2處于更靠近門的位置,測試點1的最高溫度、最低濕度、溫差、濕差、浮動頻率均高于測試點2,測試點2的最低溫度、最高濕度均高于測試點1,這與每天的定期開放有關(guān),測試點1受開閉館影響較測試點2顯然更不穩(wěn)定。

      4 結(jié)語

      氣象環(huán)境監(jiān)測對于文物保護有著重要的意義,通過有效的監(jiān)測、評估、調(diào)控、干預(yù),抑制各種環(huán)境因素對文物的危害作用,盡可能阻止或延緩文物的物理和化學(xué)性質(zhì)改變至最終劣化,以達到長久保存文物的目的。以下幾點可以試行:

      1)科學(xué)增加監(jiān)測點位,形成項目。如實監(jiān)測溫濕度變化是科學(xué)改善文物保存環(huán)境的前提,溫濕度短周期的大幅度波動是目前溫濕度調(diào)控中的主要不足之處,也是影響文物保存安全的關(guān)鍵因素,通過項目化連續(xù)監(jiān)測記錄,才能更科學(xué)地提出各種改進措施。

      2)針對華嚴寺文物的特點以及實際情況因地制宜,添加恒溫恒濕設(shè)備且24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)。依照相關(guān)博物館前車之鑒,恒溫恒濕設(shè)備運行時應(yīng)該能有效調(diào)節(jié)殿內(nèi)環(huán)境中的溫濕度。

      3)在入口安裝風(fēng)屏和鋪設(shè)防塵地毯,可能減少大風(fēng)及游客帶來外來粉塵顆粒污染物。定期清理殿內(nèi)衛(wèi)生,定期聘請有資質(zhì)的保護單位給文物除塵,減少粉塵帶來的危害。

      4)盡快進行保護性修復(fù),避免病害進一步發(fā)育。委托有保護修復(fù)相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)對大雄寶殿壁畫與大雄過殿建筑進行前期勘察,經(jīng)文物修復(fù)專家論證,確定出科學(xué)合理、切實可行的保護修復(fù)方案。

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