文化是民族的血脈，是人民的精神家園。文物建筑作為中華優(yōu)秀文化傳承的物質(zhì)實(shí)體，是優(yōu)秀文化傳承中的“參與者”與“見(jiàn)證者”。我國建筑遺產(chǎn)數量多，類(lèi)型多樣。八批全國重點(diǎn)文物保護單位總計5058處，其中列入古建筑2162處、近現代重要史跡及代表性建筑943處，建筑類(lèi)文物占全國重點(diǎn)文物保護單位的總量的61.39%。第三次全國文物普查76萬(wàn)余處文物點(diǎn)中，建筑類(lèi)約26萬(wàn)余處，占總量的34.21%?？梢?jiàn)，在我國不可移動(dòng)文物中，地面建筑占比高，類(lèi)型豐富，與公眾也最接近。
建筑遺產(chǎn)作為可利用的資產(chǎn)，以及旅游產(chǎn)業(yè)的重要部分，被世界各國認同和重視。無(wú)論是北京的長(cháng)城、巴黎的盧浮宮、埃及的金字塔，每年接待的游客都以百萬(wàn)甚至千萬(wàn)計。2014年巴黎盧浮宮博物館共接待參觀(guān)者930萬(wàn)人次，2018年八達嶺長(cháng)城接待游客1000萬(wàn)余人次，最高峰日游客量達9萬(wàn)人。建筑遺產(chǎn)比古遺址更容易使公眾得到直接的感受，有更強的觀(guān)賞性和相對清晰的文化可讀性，其在當今社會(huì )中的文化傳承作用不言而喻。
為更好地發(fā)揮文物建筑的資源價(jià)值，近些年，各級政府、文物部門(mén)在文物建筑的修繕保護、活化利用、管理等方面進(jìn)行了積極探索，精品案例層出不窮，取得顯著(zhù)成效。2019年以來(lái)，在科技部的大力支持下，國家文物局提出“文化遺產(chǎn)保護利用”專(zhuān)題任務(wù)，先后啟動(dòng)了36個(gè)項目。來(lái)自全國文博機構、高校、科研院所的200多個(gè)科研團隊，在中華文明探源研究、文化遺產(chǎn)風(fēng)險監測與防控體系構建等領(lǐng)域取得了多項成果和技術(shù)突破，推動(dòng)了我國文物建設保護領(lǐng)域的科技進(jìn)步。
在這支精英團隊中，有一個(gè)人為此次項目的順利推進(jìn)貢獻了“汗馬功勞”，他就是劉瑋。今天，就讓我們跟隨在仿古建筑現代化修復、設計、施工都有著(zhù)突出成就的專(zhuān)家劉瑋的腳步，近距離揭秘他是如何利用先進(jìn)的科技手段、巧妙的施工搭建方式讓文物古建重煥生機。劉瑋就任于北京建筑業(yè)龍頭企業(yè)-北京建工集團有限責任公司，擔任仿古建筑現代化指導總監，曾帶領(lǐng)企業(yè)多次獲得北京市工程建設質(zhì)量管理小組I類(lèi)成果，個(gè)人也多次拿下“草原杯”工程質(zhì)量獎。據古建筑現代化修復專(zhuān)家劉瑋介紹，項目第五階段(2020—2024年)開(kāi)展以來(lái)，項目組不同團隊持續圍繞襄汾陶寺，陜西神木石峁、延安蘆山峁，河南新密新砦、江蘇常州寺墩等遺址，開(kāi)展系統的文物古建修復工作，都取得了重大進(jìn)展。
劉瑋向我們展示了古建修復面對的最為主要的困難，“待修繕古建筑一般所處地理環(huán)境較為偏遠，對于施工操作器材要求高，同時(shí)古建筑年久失修，施工精度誤差要小于0.15mm，否則會(huì )導致原有建筑的磨損。”這小小的縫隙看似不起眼，卻難倒了一大批建筑修復專(zhuān)家，不過(guò)好在劉瑋發(fā)明的“一種古建青瓦磚雕快速減少縫隙V1.0”裝置的問(wèn)世，解決了專(zhuān)家團的燃眉之急。劉瑋表示“正是因為在古建建筑施工設計領(lǐng)域的長(cháng)期扎根，才讓我意識到這些建筑方面的細節方面存在這么多問(wèn)題，這讓我如芒在背。問(wèn)題雖小，但是一天沒(méi)有得到解決，古建筑的修復無(wú)論草圖和構思多么理想化、精細化，都是空中樓閣。如何把各位同仁腦海中精美絕倫的古跡修復方案切真落實(shí)下來(lái)，這是我應當做的本分，也是我后續不斷需要精進(jìn)的方向。”
以劉瑋所研發(fā)的“一種古建青瓦磚雕快速減少縫隙V1.0”裝置為例，此裝置配備了高精度激光掃描儀，可以在數秒內快速掃描古建筑的磚瓦表面，精確測量每個(gè)縫隙的寬度和深度。通過(guò)掃描數據，裝置會(huì )自動(dòng)生成一份精確的三維建筑模型，包括所有磚瓦的尺寸和縫隙的準確位置。這將為后續的修復工作提供關(guān)鍵的參考點(diǎn)。裝置搭載了一個(gè)自動(dòng)填充系統，可以根據建筑模型中的測量數據，精確計算所需填充物的數量和材料。然后會(huì )將填充物均勻地注入每個(gè)縫隙，確保填充物完全填滿(mǎn)縫隙，無(wú)需額外的修整。此外還配備了高精度機械臂，可以在縫隙狹窄的情況下進(jìn)行操作。這個(gè)機械臂根據建筑模型的指導，以精度誤差小于0.15mm的方式進(jìn)行施工，確保填充物的準確性和穩定性。為了確保施工的準確性，裝置還有實(shí)時(shí)監控系統的功能，可以實(shí)時(shí)監測填充物的流量和位置。如果出現任何偏差，裝置會(huì )自動(dòng)進(jìn)行微調，以確保滿(mǎn)足高精度的施工標準。由于裝置的高效性和自動(dòng)化，古建筑的修復速度大大加快，大幅減少了修復工程的時(shí)間和人力成本。專(zhuān)家們可以更快地完成修復工作，從而減少了原有建筑的磨損和風(fēng)險。最為創(chuàng )新的部分就是裝置的定制化功能，裝置可以根據不同古建筑的特點(diǎn)進(jìn)行定制，以適應各種尺寸和形狀的縫隙，確保在不同的修復項目中都能發(fā)揮作用，還能夠自動(dòng)上傳過(guò)往施工數據，通過(guò)智能運算，為后續的施工提供更加優(yōu)質(zhì)的方案。
劉瑋表示隨著(zhù)時(shí)代的不斷發(fā)展，科學(xué)水平也正在不斷進(jìn)步，他也不斷嘗試運用新技術(shù)、新材料逐漸獻身于文物修復及古建筑修復領(lǐng)域。古跡修復方案的落實(shí)離不開(kāi)前沿技術(shù)、新型材料、高端設備的合理應用，在很大程度上這些技術(shù)解決了一批古建筑保護與發(fā)展的相關(guān)問(wèn)題。劉瑋日近年來(lái)也嘗試應用三維激光掃描技術(shù)、BIM技術(shù)、傾斜攝影技術(shù)、GIS技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段，適當應用在古建筑修復的實(shí)踐中。通過(guò)三維激光掃描技術(shù)、傾斜攝影技術(shù)可以獲取古建筑較為準確的幾何信息，完成數據采集，生成點(diǎn)云模型;之后再在此基礎上建立BIM模型，輸出二維圖紙，為古建筑的保護與修繕提供更好的解決方案;最后，通過(guò)GIS技術(shù)建立數據庫，進(jìn)行古建筑各項檔案數據的儲存、管理與保護，便于查閱。新型技術(shù)其實(shí)早已問(wèn)世，但是掌握各項技術(shù)的熟練應用以及正確操作的人屈指可數，劉瑋相信通過(guò)自己在古建修復領(lǐng)域的成功范例，將數字化技術(shù)逐步滲透到古建筑修復的每一個(gè)環(huán)節，將會(huì )為古建筑修復行業(yè)帶來(lái)了巨大的變革。
談及新技術(shù)的應用為古建筑行業(yè)帶來(lái)的變革，劉瑋表現出了肯定的態(tài)度：“新技術(shù)確實(shí)是推動(dòng)了效率的提升，以前是靠純人工來(lái)做的事情，現在運用智能化工具進(jìn)行分析、測算和施工指導，“一種古建青瓦磚雕快速減少縫隙V1.0”裝置就是最好的例證，我也會(huì )在后續持續進(jìn)行創(chuàng )新研發(fā)，希望可以有更多智能建筑設備問(wèn)世，為古建筑現代化發(fā)展貢獻出自己的一份力。”劉瑋對于未來(lái)充滿(mǎn)了信心，“我最近還在研究古代建筑與現代化施工融合的可能性，選用更加環(huán)保、應用周期長(cháng)、對原建筑損害少的材料，讓古建筑更加合理美觀(guān)的同時(shí)，如何讓古建筑的古韻精華賦能現代化建筑施工也是我在不斷研究的課題。”（周可馨）
