预防性保护理念在文物保护实践中的理论与应用研究

一、引言

承德避暑山庄作为世界文化遗产，集皇家园林、政治遗址、多民族文化载体于一体，现存古建筑 124 组，文物藏品 2.3 万件（套）。然而，其保护面临多重挑战：古建筑历经 300 余年风雨，木结构虫蛀、石质构件风化等问题突出；年均游客量超 300 万人次，旅游压力加剧环境负荷；区域气候变化导致年均湿度上升 2.3% ，加速文物材料劣化。传统“抢救性修复”模式已难以应对系统性风险，预防性保护理念的引入成为必然选择。本文基于国际遗产保护准则与国内实践，探索预防性保护在避暑山庄的落地路径，为同类遗产保护提供理论与方法借鉴。

二、预防性保护理论框架与避暑山庄适用性分析

2.1 预防性保护核心逻辑

预防性保护以“风险防控”为核心，遵循“监测—评估—干预”循环机制，强调：

全周期管理：覆盖文物“健康监测—风险预警—主动干预—效果评估”全流程；

多维度防控：整合文物本体、环境要素、人为活动的多维数据，建立风险关联模型；

最小化干预：通过环境调控、材料改性等手段延缓劣化，减少对文物本体的直接干预。

2.2 避暑山庄预防性保护的特殊性

遗产类型复合性：包含宫殿、寺庙、园林、遗址等多元业态，需针对性制定防控策略；

环境敏感性：地处华北半湿润半干旱过渡带，温湿度波动大，植被生长威胁建筑基础；

利用压力突出：作为5A 级景区，旅游开发与文物保护的矛盾长期存在。

三、避暑山庄预防性保护的实践路径

3.1 风险评估：构建遗产安全“体检清单”

3.1.1 风险识别与分级

通过文献研究、现场勘察、材料检测，识别避暑山庄主要风险源：

自然风险：

物理风险：冻融循环导致石质构件裂隙扩张（如永佑寺舍利塔基座裂缝年均扩展 0.2mm ）；

生物风险：白蚁侵蚀木结构（实测避暑山庄古建筑蚁害率达 18.7% ）；

环境风险：PM2.5 污染引发金属文物锈蚀（铜胎珐琅器表面腐蚀速率提升1.5 倍）。

人为风险：

旅游活动：日均游客量超5000 人次时，核心区域 CO₂ 浓度超标2 倍，加速壁画颜料老化；

城市化影响：周边高层建筑破坏遗产视域廊道，威胁“因山就水”的园林意境。

3.1.2 风险评估模型构建

采用层次分析法（AHP），建立“风险源—脆弱性—暴露度”评估体系，确定风险等级：

高风险区域：湖区古建筑群（木结构蚁害 + 游客高密度）、山区遗址（风化严重 + 植被根系破坏）；

中风险区域：宫殿区（旅游压力 + 空气污染）、平原区（生物侵害 + 季节性洪涝）；

低风险区域：外围寺庙群（相对独立 + 管理严格）。

3.2 科技赋能：打造智慧监测“天网系统”

3.2.1 物联网监测网络部署

本体监测：在普宁寺等核心建筑安装1200 余个微传感器，实时采集木结构含水率（阈值设定 12%-18% ）、石构件表面温度（温差 >10% 触发预警）等数据；

环 境 监 测： 在 湖 区、 山 区 布 设 气 象 站， 监 测 温 湿 度（ 精 度±0.5^∘ ℃ /±3%RH ）、光照强度（阈值 <300lx ）、PM2.5 浓度（阈值 <75μg/ m³ ），数据接入遗产管理平台；

游客监测：通过Wi-Fi 探针、视频分析，实时统计区域游客密度（阈值 <4 人 /m² ），动态调控游览路线。

3.2.2 数字化风险模拟

利用 BIM 技术构建避暑山庄古建筑群三维模型，输入温湿度、游客流量等参数，模拟不同场景下的风险演变：

场景一：夏季暴雨时，湖区建筑地基沉降风险概率达 32% ，需提前启动排水预案；

场景二：冬季游客量超 8000 人次 / 日时，宫殿区空气质量恶化风险提升

27% ，需限制瞬时流量。

3.3 管理创新：建立“预防—治理”协同机制

3.3.1 跨部门联动机制

成立由文物、气象、旅游、城建等部门组成的“预防性保护委员会”，制定《避暑山庄风险防控年度计划》，明确职责分工：

文物部门：主导本体监测与修复；

气象部门：提供极端天气预警；

旅游部门：实施游客流量调控；

科研机构：开展材料劣化机理研究。

3.3.2 动态干预策略

预防性措施：

对高风险木结构实施纳米硅防水处理，降低含水率波动幅度；

在山区种植固土植物（如柠条、沙棘），减少水土流失对遗址的威

采用LED 冷光源改造照明系统，降低光照对文物的热损伤。

应急响应机制：

建立“三级预警”体系（蓝色/ 黄色/ 红色），对应不同干预等级；储备应急修复材料（如传统青砖、生桐油），确保48 小时内启动修复

四、实践成效与现存挑战

4.1 阶段性成效

风险防控能力提升：通过三年监测，木结构含水率超标天数减少 45% ，石质构件裂缝扩展速率下降 60% ；

旅游承载优化：游客流量调控使核心区域 CO₂ 浓度年均降低 18% ，游览舒适度提升 23% ；

科技应用示范：相关技术入选国家文物局《文物预防性保护典型案例》，在颐和园、拙政园等遗产地推广。

4.2 关键挑战

技术适配性问题：古建筑复杂形制导致传感器部署难度大，山区遗址网络覆盖不足（信号盲区占比 15% ）；

数据应用瓶颈：多源数据（文物、环境、旅游）尚未完全打通，风险关联分析模型准确率待提升（当前 R²=0.72 ）；

公众参与不足：游客对预防性保护认知度仅 28% ，不文明行为（如触摸文物）发生率仍达 12% 。

五、优化策略与未来展望

5.1 技术创新路径

开发可穿戴式微传感器，适应古建筑曲面结构监测；

引入卫星遥感技术，实现山区遗址大范围形变监测；

构建“数字孪生山庄”，通过VR 技术模拟不同保护方案效果。

5.2 管理体系完善

制定《避暑山庄预防性保护操作规范》，明确技术标准与流程；

建立“文物医院”线上平台，实现专家远程会诊与修复方案共享；

推出“预防性保护体验项目”，如游客可通过 APP 查看实时监测数据，增强参与感。

5.3 跨学科研究深化

联合材料科学、生态学、旅游管理学等领域，开展：

文物劣化与环境因子的定量关系研究；

游客行为对遗产微环境的影响机制研究；

传统工艺与现代技术的兼容性研究。

六、结论

避暑山庄的预防性保护实践表明，通过“风险精准评估—科技立体监测—多方协同治理”的模式，可有效提升大型复杂遗产的保护效能。未来需进一步突破技术壁垒，强化“保护—利用—教育”的多元功能整合，将预防性保护从技术手段升华为遗产治理的核心理念。这一探索不仅为同类皇家园林（如颐和园、圆明园）提供借鉴，更有望为全球文化遗产的可持续保护贡献中国方案。

参考文献

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[2] 国家文物局。文物建筑预防性保护试点工作方案[R]. 北京：国家文物局，2019.

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[5]UNESCO.WorldHeritageRiskPreparedness[Z].2023.

[6] 王时伟。故宫文物医院的预防性保护实践 [M]. 北京：故宫出版社，2020.