作者:卜丁
圖片:何菲菲
6 月的西安烈日炎炎,而西安碑林博物館煥新展廳內卻清涼靜謐。玻璃幕墻隔開喧囂,千年古碑在科技守護下安然矗立。從“減隔震”地基到恒溫系統,再到低反玻璃,科技正為石刻文物披上 "鎧甲"。
三重保護 文物穿“金甲”
很多人可能不了解,400多年前那次關中大地震,令很多碑石傾覆斷裂,守護這些不可再生的文明載體,必須依靠前沿的科技力量。
在國家文物局主管部門的指導和支持下,由國家級專業研究設計機構和省級文物保護科研力量聯合攻關,成功實施了針對西安碑林博物館館藏文物的防震預防性保護項目。該項目匯聚了國內頂尖的減隔震技術,從消弱地震能量的建筑隔震層,到文物專屬防震平臺,再到斷裂碑刻的纖維增強“骨骼”,以厚重“三重甲”方式,守護這座承載中華文脈的“石質書庫”。
西安碑林博物館北區場館建立在巨大的隔震層之上,隔震層使用了8種共計168個減隔震裝置。這些裝置如斗栱彈性基座,通過摩擦消能、液壓阻尼,分解地震破壞力,重現中國古建“以柔克剛”的智慧,最大程度地保證建筑主體結構、室內重要設施和文物的安全。
張小川 攝 來源:中國建筑設計研究院
“二重防震”針對于一些地震風險大的重要文物,尤其像《開成石經》這樣的國寶級文物,采用了館藏文物一體化防震技術,在石碑底部安裝防震平臺,所有防震平臺均為量身定制,綜合考慮該館所在場地、館舍結構、石碑展示位置等,根據每塊石碑外形、尺寸、重量等參數設計獨一無二的防震平臺,確保文物在地震中的安全性。中軸線第二展室陳列的清刻《孟子》碑刻的基座也全部加裝防震平臺。
榫頭0.8:1 工況下最大剪切應力云圖、最大主應力云圖 來源:陜西省文物保護研究院
最終為第一、二、三展室、新老石刻館內部分造像文物,以及北區展館內共200余方高風險珍品石碑定制配置防震平臺。這些藏于石碑之下的“隱身神器”,仿若荷葉承露隔絕共振,確保文物在地震地面震動而碑體不動的效果。
有細心的觀眾觀察到,對于那些曾經斷裂并修復過的文物,在為石碑配置專用文物防震設備的基礎上,還采用了新材料和高強度的鋼拉索進行加固,就像給石碑添加了纖維增強“骨骼”一樣,替換原有石碑周邊角鋼支架,顯著提升碑石防震安全性能及展示效果,這便是第三重防震保護方式,這些多重防護措施層層守護著石質文物的安全。
此外,館方還安裝了地震監控設備,就像“地震預警雷達”,實時監測地震對建筑和文物的影響,并根據數據及時調整防護措施。
低反展柜 文物會“說話”
步入煥然一新的陳列廳,最直觀的變化來自展柜—— 低反射玻璃通透如無物。一位母親指著碑文驚喜地對孩子說:“看!字像浮在石頭上一樣清楚!” 這種玻璃幾乎消除了反光,既能讓文物細節清晰呈現,又能引入自然采光。有觀眾感慨:“材料進步讓我們能無障礙親近文物,這是科技的溫度?!?/p>
面對展廳內眾多超大型碑刻展柜,傳統平板玻璃易變形的問題曾是個挑戰。技術團隊亮出絕活——預彎曲工藝。負責展柜玻璃技術的工程師詳解:“這像一場精妙的力學魔術。我們在工廠對玻璃進行智能熱彎,施加‘逆向預應力’。安裝后,在裝配壓力下,玻璃憑借‘形狀記憶’特性自動回彈,形成‘動態平衡結構’,最終達到完美的平面狀態?!边@種“以曲代直”的智慧,解決了平面凹陷或門玻凸起的頑疾。
在“漢字·書法·碑林”主題展廳,數字互動展項正吸引著各個年齡層的觀眾。孩子們興奮地觸摸“二王”書跡;歷史愛好者則通過沉浸式數字長卷,直觀感受漢字從甲骨文到楷書的千年流變。一位年輕觀眾不僅說道:“感覺這些冰冷的石頭真的‘活’了過來,會‘說話’了?!?/p>
智慧管家 全天候“守護”
站在西安碑林博物館北區場館與歷經滄桑的老館之間,這里曾是僅數米之隔的施工現場舊址,筆者難以想象腳下曾是一個深達22米的巨大基坑。“其難度無異于在千年歷史的‘心臟’旁動手術”參與施工的建設工作者在旁表示。
為確保絕對安全,承建方充分發揮了本土大型建設集團的技術優勢,部署了一套深基坑智慧監測系統,構建了地下的“神經中樞”——兩萬平方米作業面周邊密布管線,32個監測點如同敏銳的“哨兵”,通過傳感器和無線網絡,24小時不間斷地將沉降、位移、水位等關鍵數據傳輸至云端。
項目團隊還深度融合了BIM(建筑信息模型)技術進行全程模擬與施工管理,工作人員展示著手機中的畫面:“一旦數據異常,警報會立刻推送,讓我們能在險情萌芽時精準處置,為工程保駕護航?!甭皆谛吗^空間,清水混凝土墻面呈現出溫潤如玉的質感與均勻統一的色澤。
據西安碑林博物館參與輪流值守的工作人員介紹,這看似簡約的背后,是施工團隊歷時4個月、40余次嚴苛的配比試驗才達到的術對話”。而外立面采用的UHPC(超高性能混凝土)掛板,則以其超強、耐久、可塑性強的特性,賦予博物館建筑一種內斂而充滿張力的現代氣質。
西安碑林博物館的“大腦”——中央控制室,智能樓宇自控系統正高效統籌著全館的照明、空調、能源。這套系統如同“智慧管家”承擔著智能運維與24小時安全保障,在確保環境精準調控滿足文物保護需求的同時,還能顯著降低能耗。
主配電室和制冷機房 圖源:陜西三建集團
消防安全更是重中之重,高壓細水霧系統和自動跟蹤定位射流滅火裝置等尖端科技,如同全天候的“消防衛士”,為無價之寶撐起無形的“護盾”。
夕陽西下,余暉為古老的碑林鍍上一層金色。館內,觀眾流連忘返,或驚嘆于科技的魔力,或沉醉于歷史的深邃。西安碑林博物館的這場“煥新”之旅,遠不止于物理空間的拓展與設施的升級。它以科技為筆,飽蘸創新之墨,在古老的“石質書庫”上,書寫了一篇關于守護與活化、傳承與轉化的時代華章。
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