为布达拉宫“体检”十年

　　“每天看到传输回北京的数据和图像，感觉那就是布达拉宫的心跳。”北京交通大学古建筑结构研究团队负责人杨娜说。杨娜所在的这支团队坚持用科技守护布达拉宫的健康，如今，他们为布达拉宫建设的长期健康监测系统已成功运行超过10年。

　　2006年7月1日，青藏铁路全线通车运营，从此，人们可以乘坐火车来到拉萨，亲眼见证布达拉宫的神圣。然而，布达拉宫部分区域空间狭小，如果人快步走过狭窄的楼梯就会引起楼板的振动，而“振动”对古建筑结构的影响复杂深远。那么，如何既能让游客有舒适的参观体验，又不对布达拉宫造成伤害呢？

　　杨娜带领的团队决定为布达拉宫“体检”，以便能随时应对“小毛病”的出现，预防“大毛病”的产生。

　　2007年7月底，杨娜第一次来到拉萨。那时资料有限，“我们对现场的情况其实一无所知。”布达拉宫也正在经历第二次大修，部分基础损伤处于修复阶段，“修复”是为了让布达拉宫以更好的状态存在。

　　据史书记载，布达拉宫始建于公元7世纪，后又经历过漫长的重建、增扩。当团队开始为布宫设计健康监测系统时，相关技术已广泛应用于桥梁、大坝、大型复杂建筑结构等土木工程领域，但还未覆盖至古建筑，设备的开发设计也处于空白阶段。

　　例如，传感器是用于健康监测的重要设备，但市场中大多数传感器适用于混凝土或钢结构等。为使传感器在古建筑木结构的表面安装时带来尽可能小的损伤，团队特地定制了支座，并经过实验确定：当支座螺钉数为两颗时，既能减少设备对结构本体的扰动，又能保证数据的精确性。

　　和现代建筑结构还有一点很大的不同，古建筑的损伤往往是不可逆的，它既需要监测技术的优化，也需要设备上因地制宜的调整。

　　2016年，团队要为布达拉宫的“雪城”布置传感器，到拉萨后才发现采集箱对壁画有影响。“我们保护古建筑一直有一个原则：哪怕不保护，也不能破坏它。”布达拉宫结构与监测研究中心教授常鹏说。

　　因此，采集箱的位置不得不改变，这就导致传感器的连接线长度不足。常鹏回忆：“把拉萨城几乎快跑遍了。数据的传输线，外观看着像网线，但其实一般的商店还很难买到，跑遍所有的建材厂，最后是在卖音响的地方买到的，那种线可以用来替代传输信号，但在我们实施工期上又浪费了宝贵的一天。”

　　杨娜一直对团队强调，要做“真正的监测”，积极利用监测系统得到数据，分析数据，了解古建筑的状态，采取对应的举措。团队每个季度以及每年都会给布达拉宫提供数据的分析报告和结构的状态评估，布达拉宫则会根据相应的评估，采取对应的措施。

　　监测系统对于古建筑的维修和修补具体有什么作用呢？杨娜认为：“监测系统回答了3个问题，第一个问题是：这个建筑还好吗？需不需要修？状态怎么样？第二个问题是：哪儿不合适？需要修哪里？第三个问题是：怎么修？什么时机修？”

　　通过对监测系统产生的数据分析，人们可以了解到古建筑结构的变形。团队的成员不仅要分析数据，还要知道变形对于结构来说意味着什么。

　　常鹏举了一个例子：“有一些结构的变形是周期性的。通过对数据的分析，我们发现柱子会倾斜，一月、二月、三月、四月到五月倾斜，六月它又缓缓变直了。这个现象是与当地的湿度有关，因为拉萨的这个干湿季节特别明显，冬季特别干燥。到了七八月雨季的时候，几乎也像江南一样，天天下雨。经过对数据的长期处理分析，才能发现结构周期性变形的规律。掌握了长期规律，在面对突发性数据变化的时候，我们就可以通过分析监测系统得到的数据来做出最合适的判断。”

　　那么如何在文化遗产地将监测系统落地？如何让数据真正地用起来？杨娜表示，这首先需要古建筑单位和文保人员的共同努力。其次，要在建设监测系统的时候从古建筑的特征出发，进行个性化的建设。

　　他们虽是布达拉宫的“体检医生”，却躲不开高原环境为自身带来的不适。

　　高原反应是团队在布达拉宫项目中需要克服的首要困难。在严重缺氧的情况下，不仅人的呼吸会受到影响，记忆力也会有所下降。杨娜在工作时常备两样东西：氧气瓶和笔记本。氧气瓶是为了防止缺氧，笔记本则是为避免记忆力下降而导致工作细节的遗漏：明天的计划是什么，要去哪个屋子，开哪个房门，这些都被杨娜在日常工作中写在笔记本上，这是她的“医疗记录”。

　　在团队教师王娟看来，爬高爬低、爬上爬下是从事土木工程、古建筑相关工作的基本要求。在布达拉宫项目中，作为“医生”的团队成员，需要向上爬直梯、向下踩软绳，大家都练就了一身“好身手”。据王娟透露，自己刚开始适应爬高时，常常会在晚上做噩梦，梦到自己从很高的地方掉下来。尽管如此，整个团队仍毫不犹豫地克服过来，打破自己的生理恐惧。

　　在这个“古”字当头的团队里，年轻人却发挥着重要的作用。

　　“我们的博士生、硕士生在这其中发挥了非常重要的作用。不同于其他的科研团队，我们经常要去高原，还有不少体力活，这些工作对体力的考验很大，年轻人有天然的优势。他们都很积极，多亏有这些年轻人。”杨娜说。

　　杨娜也见证了这些青年的成长。她表示，在参与重大工程、解决关键科学问题的过程中，他们不仅为自身学术道路、科研道路的发展积累了宝贵的经验和实践经历，还对中国历史与传统文化有了更深的了解，拓宽了他们成长的维度。

　　中青报·中青网记者 叶雨婷 通讯员 艾雨萌 刘雪琪 王姗 余嘉敏

【编辑:刘阳禾】

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