東西問｜楊娜：科技讓西藏布達(dá)拉宮在開放與保護(hù)中平衡
來源： 中國新聞網(wǎng)
2025-12-21 20:11:00
中新社拉薩12月21日電 題：科技讓西藏布達(dá)拉宮在開放與保護(hù)中平衡
——專訪北京交通大學(xué)教授楊娜
中新社記者 趙朗
矗立紅山之巔的布達(dá)拉宮，作為世界文化遺產(chǎn)，已在西藏雪域高原屹立1300余年。因特殊構(gòu)造，這座宏大的宮堡式土木石建筑群，成為古建筑保護(hù)領(lǐng)域備受關(guān)注的對(duì)象。
自2025年12月起，布達(dá)拉宮正式實(shí)行周一閉館制度。從全年接待無休到周一閉館，布達(dá)拉宮保護(hù)現(xiàn)狀如何？科技如何在布達(dá)拉宮開放與保護(hù)的平衡中發(fā)揮作用？中新社“東西問”近日就此專訪北京交通大學(xué)二級(jí)教授楊娜。
現(xiàn)將訪談實(shí)錄摘要如下：
中新社記者：您參與布達(dá)拉宮古建筑保護(hù)已18年，布達(dá)拉宮作為大型宮堡式建筑群，是如何推進(jìn)保護(hù)的？
楊娜：布達(dá)拉宮是依山而建的土木石結(jié)構(gòu)建筑，受自然和人為因素影響仍能屹立千年，實(shí)屬奇跡，但其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性需持續(xù)關(guān)注。2006年青藏鐵路通車后，進(jìn)藏客流大幅增長，2007年，布達(dá)拉宮管理處等單位關(guān)注到，客流增加可能會(huì)對(duì)布達(dá)拉宮接待及建筑本體產(chǎn)生影響，這也促成了布達(dá)拉宮第一期結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的醞釀。
經(jīng)過數(shù)年調(diào)研與攻關(guān)，2012年布達(dá)拉宮第一期結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)正式投運(yùn)，核心聚焦本體建筑中的木結(jié)構(gòu)，這是我們首次系統(tǒng)性捕捉布達(dá)拉宮建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。2015年，我們開始醞釀第二期結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)，2020年正式投運(yùn)，監(jiān)測范圍延伸至地壟、墻體和山洞。拉薩處在地震帶上，所以當(dāng)年我們還同時(shí)布設(shè)了地震監(jiān)測系統(tǒng)。到2023年，我們又聯(lián)合布達(dá)拉宮管理處，搭建了山體監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)地下水賦存及沉降情況。
這一系列監(jiān)測系統(tǒng)逐步完善，從木結(jié)構(gòu)到墻體地壟，再到山體環(huán)境，形成了全方位覆蓋的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，讓我們能更清晰地捕捉布達(dá)拉宮的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，就像聽懂了它的聲音和“心跳”，為保護(hù)工作提供了精準(zhǔn)方向。
中新社記者：在布達(dá)拉宮全方位結(jié)構(gòu)監(jiān)測中，具體運(yùn)用了哪些技術(shù)？收集到的數(shù)據(jù)又如何轉(zhuǎn)化為保護(hù)行動(dòng)？
楊娜：第一期結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)由傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)組成，我們鋪設(shè)了主光纜、支光纜，安裝了376支光纖光柵應(yīng)變傳感器、12支光纖光柵傾角計(jì)。這類傳感器最大的優(yōu)勢是全程采用光信號(hào)傳輸，而非電信號(hào)，完全規(guī)避了古建筑內(nèi)用電用火的安全隱患，適配布達(dá)拉宮的特殊保護(hù)需求。截至目前，第一期系統(tǒng)已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行12年，累計(jì)收集監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)千萬條，為后續(xù)保護(hù)決策提供了翔實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。
2020年投運(yùn)的第二期系統(tǒng)，監(jiān)測的對(duì)象是布達(dá)拉宮地壟、墻體和山洞。監(jiān)測內(nèi)容更全面，涵蓋墻體裂縫變形、位移、結(jié)構(gòu)面外變形、溫度濕度、地震響應(yīng)等，共布設(shè)傳感器388支、無線節(jié)點(diǎn)若干及3個(gè)無線網(wǎng)關(guān)。設(shè)計(jì)上我們采用了連續(xù)性監(jiān)測與非連續(xù)性監(jiān)測相結(jié)合、普查巡檢與定期檢測及自動(dòng)監(jiān)測相結(jié)合的理念，再借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，工作人員通過遠(yuǎn)程終端就能管理硬件狀態(tài)、實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)，快速評(píng)估建筑結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
中新社記者：自2025年12月起，布達(dá)拉宮實(shí)行周一閉館制度，結(jié)構(gòu)監(jiān)測是否為這一制度的出臺(tái)提供了科學(xué)參考？
楊娜：周一閉館制度的出臺(tái)，在一定程度上依據(jù)了近20年結(jié)構(gòu)監(jiān)測的研究和數(shù)據(jù)積累，是基于古建保護(hù)需求的科學(xué)決策。
通過監(jiān)測系統(tǒng)我們能清晰看到，布達(dá)拉宮的木結(jié)構(gòu)始終處于動(dòng)態(tài)響應(yīng)中，而人群荷載的影響尤為明顯。比如旅游旺季游客參觀、藏歷新年民眾朝拜的時(shí)段，木結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)變形情況；但這種變形是可以恢復(fù)的，到了夜晚無人參觀時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸恢復(fù)原狀。這讓我們意識(shí)到，千年古建也需要“休養(yǎng)生息”，必須給它足夠的時(shí)間恢復(fù)，減少持續(xù)荷載帶來的潛在損耗，這也是閉館制度的由來。
布達(dá)拉宮實(shí)行的游客承載量限值，其實(shí)也是依據(jù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測和空間接待能力綜合制定的。
2022年下半年，因新冠疫情，布達(dá)拉宮經(jīng)歷了較長時(shí)間閉館。閉館前，監(jiān)測數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出“喧囂”的動(dòng)態(tài)特征，結(jié)構(gòu)變形、震動(dòng)頻次都較高；閉館后，數(shù)據(jù)變得格外“寧靜”，木結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化大幅減弱，進(jìn)一步印證了人群荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。
除此之外，2012年起我們還在回廊樓梯、觀音殿等游客流動(dòng)密集、震動(dòng)響應(yīng)明顯的區(qū)域布設(shè)拾震器，發(fā)現(xiàn)這些區(qū)域的震動(dòng)強(qiáng)度與當(dāng)日客流量呈高度正相關(guān)。此前我們已聯(lián)合布達(dá)拉宮管理處，在這些位置加裝了阻力減震裝置，經(jīng)測試減震效果顯著，這些都是監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為預(yù)防性保護(hù)行動(dòng)的實(shí)踐。
其實(shí)早在2021年，布達(dá)拉宮為緩解旅游旺季客流壓力開通第二條參觀線路時(shí)，我們就同步增補(bǔ)了線路周邊的監(jiān)測設(shè)備，確?？土魇鑼?dǎo)與古建保護(hù)平衡。從線路規(guī)劃到客流調(diào)控，再到如今的閉館制度，每一步都有監(jiān)測數(shù)據(jù)的支撐，核心就是找到“開放展示”與“保護(hù)傳承”的平衡，讓布達(dá)拉宮既能向世人展現(xiàn)魅力，又能長久屹立。
中新社記者：布達(dá)拉宮作為世界文化遺產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)監(jiān)測與保護(hù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)芊裣蚝?nèi)外推廣？過程中是否有中外經(jīng)驗(yàn)的互鑒？
楊娜：布達(dá)拉宮結(jié)構(gòu)監(jiān)測的經(jīng)驗(yàn)已頗為成熟，在西藏很多古建筑保護(hù)中也可推廣。而且，這些年我們一直在推動(dòng)經(jīng)驗(yàn)共享，通過中英文論文、專著等形式，向海內(nèi)外分享布達(dá)拉宮監(jiān)測數(shù)據(jù)的解讀方法、古建結(jié)構(gòu)的預(yù)測與溯源技術(shù)，目前已出版兩本專著，分別聚焦木結(jié)構(gòu)保護(hù)和藏式古建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究。技術(shù)探索上，我們也在創(chuàng)新升級(jí)，嘗試用計(jì)算機(jī)視覺提升數(shù)據(jù)識(shí)別效率，借助AI賦能更好地服務(wù)古建保護(hù)。
同時(shí)，布達(dá)拉宮的保護(hù)工作也始終保持國際視野，積極開展中外交流互鑒。例如，我們團(tuán)隊(duì)一直在推進(jìn)國際合作，我的多名研究生曾赴英國、澳大利亞等多所高校進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)，加強(qiáng)古建筑監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析的學(xué)習(xí)；今年10月，我們邀請(qǐng)意大利古建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測專家開展了兩周交流研討，11月又邀請(qǐng)悉尼科技大學(xué)的教授分享AI賦能古建筑監(jiān)測的經(jīng)驗(yàn)，而AI賦能古建筑監(jiān)測恰是我的博士生服務(wù)于布達(dá)拉宮結(jié)構(gòu)監(jiān)測中運(yùn)用的同樣手段。
布達(dá)拉宮近20年的結(jié)構(gòu)監(jiān)測與保護(hù)，積累了成熟的技術(shù)與理念，這些經(jīng)驗(yàn)有推廣價(jià)值，但不能照搬套用——不同古建筑的建筑形制、材質(zhì)、所處環(huán)境都不同，保護(hù)方法需要結(jié)合實(shí)際調(diào)整，核心可借鑒的是監(jiān)測思路、數(shù)據(jù)分析邏輯與“預(yù)防為先”的保護(hù)理念。
古建保護(hù)沒有國界，未來我們會(huì)繼續(xù)創(chuàng)新技術(shù)，深化國際合作，讓布達(dá)拉宮的保護(hù)智慧，為全球世界文化遺產(chǎn)的永續(xù)傳承貢獻(xiàn)力量。(完)
受訪者簡介：
楊娜，北京交通大學(xué)二級(jí)教授，北京交通大學(xué)布達(dá)拉宮結(jié)構(gòu)與監(jiān)測研究中心以及古建筑結(jié)構(gòu)研究所負(fù)責(zé)人，主持布達(dá)拉宮結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施與運(yùn)維工作。入選國家高層次人才計(jì)劃，擔(dān)任教育部高等學(xué)校土木工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)委員、住建部高等教育土木工程專業(yè)評(píng)估委員會(huì)委員；獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技與教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)十余項(xiàng)。出版《藏式古建筑木結(jié)構(gòu)基本力學(xué)性能》《藏式古建筑石砌體基本力學(xué)性能、分析及評(píng)估》等學(xué)術(shù)專著3部，主編教材2部，主參編國家/行業(yè)/地方/團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)10余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文二百余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利8項(xiàng)、軟件著作權(quán)10項(xiàng)。研究成果在多項(xiàng)重大古建筑工程保護(hù)中得到應(yīng)用。