建筑服務(wù)于人類(lèi)的生產(chǎn)、生活，受自然與人文因素影響，在歷史的長(cháng)河中持續演進(jìn)，維修、添建、拆改、重建時(shí)常發(fā)生。歷史悠久、經(jīng)歷朝代更迭的建筑遺產(chǎn)，普遍存在始建年代不清，歷代改易情況不明，價(jià)值闡釋不全面、不系統的問(wèn)題，這導致難以講好建筑領(lǐng)域的“中國故事”。
特別是隨著(zhù)現代建筑的快速發(fā)展，大多數傳統建筑的形制、結構、材料、工藝傳承斷鏈，結構與材料性能的科學(xué)認知不足，難以為建筑遺產(chǎn)的保護尤其是預防性保護決策提供科技支撐。
針對上述問(wèn)題，我們研究團隊以建筑遺產(chǎn)的科學(xué)認知與科學(xué)保護為核心，積極開(kāi)展學(xué)科交叉，促進(jìn)社會(huì )科學(xué)與工程技術(shù)的融合，在建筑遺產(chǎn)的歷史與價(jià)值認知和遺產(chǎn)保護的科技支撐兩個(gè)方面均有所突破。
建筑遺產(chǎn)的歷史與價(jià)值認知
久久為功，高質(zhì)量完成頤和園須彌靈境建筑群價(jià)值研究及其遺址保護與修復設計
北京頤和園須彌靈境建筑群始建于乾隆十九年(1754)，是清漪園(頤和園前身)統領(lǐng)后山景觀(guān)的大型藏傳佛教建筑群，也是清代“興黃安蒙”民族政策與民族文化融合的實(shí)物見(jiàn)證。
此后經(jīng)歷了道光坍塌、咸豐火焚、光緒改建、民國整修與80年代局部修復、改建，建筑群的迭代關(guān)系復雜。2009年6月舒乙先生提議：“應保護和修復在北京的涉及西藏的歷史文物”，8月時(shí)任國家主席胡錦濤作出重要批示，經(jīng)北京市文物局組織專(zhuān)家論證，同意對頤和園須彌靈境建筑群進(jìn)行復建。
我們研究團隊有幸承擔了前期研究和復建方案的設計工作，綜合歷史文獻、清宮檔案、樣式雷圖檔、民國修繕圖紙、考古資料和歷史照片等多源信息，厘清了其營(yíng)修歷史，指出了該建筑群是乾隆皇帝寫(xiě)仿西藏桑耶寺的首次嘗試。
我們揭示了其利用1.5丈格網(wǎng)進(jìn)行控制設計與地形適應的設計策略與方法，及其與東西兩側善現寺、云會(huì )寺一體化的空間關(guān)系。利用數字孿生技術(shù)虛擬再現了乾隆朝的空間格局;模擬分析了光緒朝重修三世佛大殿與復建須彌靈境大殿以及復建后的配樓、牌樓與既有喬木尤其是古樹(shù)的空間關(guān)系，對比不同修復方案的空間效果，確定了大殿、東西牌樓遺址保護，配樓修復的設計策略。
歷經(jīng)九年的專(zhuān)家論證與行政審批，最終方案于2019年獲得國家文物局批復，工程于2021年12月告竣，有效展示了乾隆與光緒兩個(gè)時(shí)期的空間關(guān)系，提升了頤和園后山空間品質(zhì)，講好了建筑鑄牢中華民族共同體意識的故事。
自北向南看局部修復的大殿遺址及東西配樓
須彌靈境建筑群遺址保護修復立面圖
綿綿用力，揭示南海子的歷史價(jià)值，講好中國故事，促進(jìn)優(yōu)秀傳統文化的國際傳播
自2018年起，北京市大興區委宣傳部委托我們研究團隊圍繞南海子的歷史文化開(kāi)展持續研究，陸續完成了《南海子相關(guān)歷史文獻檔案收集整理研究》《南海子營(yíng)建史研究》《南海子樣式雷圖檔專(zhuān)題研究》《大興南海子文化挖掘與推廣項目(南海子圖像志出版)》項目，搜集了大量未曾被利用的樣式雷圖檔、輿圖、繪畫(huà)以及歷史影像，對南海子的歷史與價(jià)值認知也有重大突破，為連續七屆“南海子論壇”和相關(guān)展覽提供了重要支撐。
2023年出版的中英文對照版《南海子圖像志》首次將南海子相關(guān)歷史圖像，包括樣式雷圖、輿圖、繪畫(huà)、檔案影像、詩(shī)文碑刻、歷史照片等，分主題進(jìn)行系統梳理，以圖證史，以圖傳史，全景呈現了南海子的生態(tài)智慧、城苑關(guān)系、歷史功能、園林營(yíng)建。
我們提出了南海子是明清北京首個(gè)城市副中心、南海子是大運河的重要水源地、南海子是北京中軸線(xiàn)首次南延、南海子是清代國家行宮體系的咽喉等核心命題，糾正了北京大運河文化帶不含南海子地區的認知誤區。以中英雙語(yǔ)闡釋中國苑囿營(yíng)建智慧，突破語(yǔ)言壁壘，使關(guān)鍵史料及傳統生態(tài)哲學(xué)得以無(wú)損傳遞。為大興區南海子博物館的展覽展陳提供了重要支撐，為北京全國文化中心建設、講好中國故事、增強文化自信做出了積極貢獻。
不棄微末，爬梳檔案、精細測繪，解密嘉峪關(guān)營(yíng)修歷史
面對嘉峪關(guān)明代定型的共識，我們研究團隊基于嘉峪關(guān)營(yíng)修痕跡的調查與相關(guān)文獻分析，提出嘉峪關(guān)城樓形式自明代創(chuàng )建后曾發(fā)生重大改變的推測。進(jìn)而通過(guò)中國第一歷史檔案館、臺北故宮博物院所藏三份嘉峪關(guān)修繕工程奏折的解讀分析，首次將嘉峪關(guān)的營(yíng)修劃分為漢代設關(guān)、洪武肇建、正德增華、乾隆定型四個(gè)重要階段。
我們詳細還原了乾隆五十七年(1792)嘉峪關(guān)修繕工程勘察、設計、施工、變更、驗收的全過(guò)程;揭示了清廷基于嘉峪關(guān)已為內關(guān)但仍是東西要道的現實(shí)，重點(diǎn)修復關(guān)城，放棄邊墻壕溝，革故鼎新、重塑雄關(guān)的古跡保護思路;及其更改關(guān)樓、東西城樓樣式，包砌關(guān)樓東西土城，添建東西月城門(mén)樓，奠定嘉峪關(guān)主體建筑當前格局的客觀(guān)事實(shí)。
相關(guān)文獻檔案、測繪與研究成果匯集出版了《天下第一關(guān)-嘉峪關(guān)》一書(shū)。研究新識別被新華社、中新網(wǎng)、每日新報等媒體報道、轉載，對深化長(cháng)城遺產(chǎn)營(yíng)修歷史及其價(jià)值認知具有一定的示范意義，對長(cháng)城遺產(chǎn)當代的保護理念與方法也有重要的借鑒意義。
建筑遺產(chǎn)保護的科技支撐
構建中國傳統青磚科學(xué)認知方法體系和數據庫，實(shí)現皇家建筑用磚產(chǎn)地的溯源
物料來(lái)源一直是建筑史研究的核心話(huà)題，受學(xué)科細分影響，這一領(lǐng)域一直也是建筑史學(xué)研究的薄弱環(huán)節。我們研究團隊以臨清磚為例，與材料科學(xué)、地球化學(xué)交叉融合，通過(guò)文獻檔案的搜集整理與田野調查，總結了臨清磚銘文款式、內容的時(shí)代特征，初步構建了臨清磚的燒造譜系，通過(guò)實(shí)驗室與磚窯燒造相結合的方法揭示了臨清磚紅白原料土配比、燒造溫度與臨清磚力學(xué)性能的關(guān)系。
我們對已知產(chǎn)地青磚樣本元素、同位素、物相、微觀(guān)形貌、物理力學(xué)性能的檢測，建立了北京、山東臨清、安徽鳳陽(yáng)青磚材料特征信息數據庫和產(chǎn)地溯源方法，實(shí)現了無(wú)明確產(chǎn)地標識皇家建筑用磚的產(chǎn)地溯源。為中國傳統建筑材料的研究做出了示范，為講好中國故事提供了科技支撐。為北京城磚、故宮出土城磚、南京城磚、鳳陽(yáng)中都城磚、天津運河出土城磚的產(chǎn)地溯源提供了技術(shù)支持。
探明傳統木結構斗栱與柱腳節點(diǎn)力學(xué)特性，提升傳統木結構仿真模擬的精度
力學(xué)特性是闡釋中國古代木結構科學(xué)價(jià)值的重要內容也是當代建筑遺產(chǎn)科學(xué)保護的重要依據。積極與土木工程學(xué)科交叉，引入無(wú)損透視技術(shù)，建立真實(shí)構造邏輯的大木結構實(shí)體模型和數字模型，將模型試驗與計算機仿真模擬相結合，探索中國傳統木結構建筑斗栱與柱腳節點(diǎn)的力學(xué)特性。
我們基于聊城光岳樓三層外檐斗栱、薊縣獨樂(lè )寺觀(guān)音閣二層七鋪作偷心造斗栱、宋式七鋪作全偷心斗栱、宋式七鋪作計心斗栱、宋式七鋪作雙抄雙下昂斗栱、宋式七鋪作四抄斗栱、嘉峪關(guān)木構城樓的一斗二升交麻葉斗栱力學(xué)特性的足尺模型靜力、擬靜力試驗，以及三種典型古鏡柱礎節點(diǎn)力學(xué)特性的縮比尺模型靜力、擬靜力試驗。得到不同結構構造形式對斗栱及柱腳節點(diǎn)力學(xué)性能的影響規律，揭示了結構體系的傳力機制和破壞模式，推導了斗栱與柱腳節點(diǎn)的剛度公式，有效提升傳統木結構數值模擬的精度，也為大木結構監測預警閾值的確定與結構加固方案的制定提供了科學(xué)依據。
構建中國古典園林監測技術(shù)與方法體系，提升我國文化遺產(chǎn)預防性保護能力
監測是實(shí)施文化遺產(chǎn)預防性保護的重要技術(shù)手段，相較一般建筑遺產(chǎn)，古典園林要素豐富、關(guān)系復雜，監測什么?怎么監測?監測數據怎么管理?怎么分析?致病因素怎么診斷?都是古典園林監測亟需回答的問(wèn)題。
我們研究團隊歷經(jīng)十余年的產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)同攻關(guān)和應用示范取得了多項成果：提出了以遺產(chǎn)認知與保護為核心的古典園林監測工作技術(shù)與方法體系，有效避免了過(guò)度監測;開(kāi)發(fā)了多源信息聯(lián)動(dòng)分析的古典園林遺產(chǎn)監測預警平臺，實(shí)現了遺產(chǎn)監測信息的可視化管理;研發(fā)了基于天際線(xiàn)匹配的室外主動(dòng)相機重定位方法，提高了景觀(guān)視廊的監測精度與效率;提出了多源數據融合的古典園林彩畫(huà)色彩衰變診斷方法，實(shí)現了彩畫(huà)本體衰變與影響因素的耦合分析;研發(fā)了一種單釬多測點(diǎn)新型水土流失監測技術(shù)，提升園林微地形水土流失監測精度;提出了基于整體物理模型的古建筑全過(guò)程地震反應分析方法與交通振動(dòng)模擬技術(shù)，提升了古建筑的振動(dòng)數值模擬精度。
這些成果在世界文化遺產(chǎn)頤和園進(jìn)行了整體示范，在避暑山莊、拙政園、北海、圓明園、景山等古典園林以及嘉峪關(guān)、敦煌莫高窟等十余處古建筑群進(jìn)行了局部示范。經(jīng)由國際古跡遺址理事會(huì )前副主席郭旃先生、全國工程勘察設計大師曹景組成的專(zhuān)家組鑒定：項目總體達到國際領(lǐng)先水平，為我國的古典園林研究、監測、評估做出了創(chuàng )造性貢獻，對相關(guān)遺產(chǎn)地具有重要的示范意義。
作者簡(jiǎn)介
張龍，男，天津大學(xué)建筑學(xué)院英才教授、博士生導師、天津大學(xué)建筑歷史與遺產(chǎn)保護基地主任，國家一級注冊建筑師、文物保護工程責任設計師。（天津大學(xué) 張龍）
