崔亞平

西漢南越王墓位于廣東省廣州市越秀區(qū)解放北路的象崗山，是南越國第二代君主趙昩的墓葬，也是嶺南地區(qū)發(fā)現(xiàn)的級別最高且未經(jīng)盜擾的墓葬。南越王墓自1983年10月完成考古發(fā)掘，1988年2月博物館建成正式對外開放至今已有二十多年的歷史。墓室作為博物館的核心部分，在二十余年的開放展出過程中向中外游客展示了真實的南越國時期獨特的歷史和文化，成為最具有代表性的嶺南歷史文化遺跡經(jīng)典之一。2006年12月南越王墓連同南越國宮署遺址、南越國木構(gòu)水閘遺址被列入《中國世界文化遺產(chǎn)預備名單》。西漢南越王墓不僅是南越國文化遺址的重要組成部分，也是廣州對外宣傳本土歷史文化的重要窗口，如何保護好墓室本體，使博物館更好地承擔傳承文化的歷史重任是目前面臨的重要任務(wù)。

文化遺產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測作為遺產(chǎn)保護的重要方法和手段，已經(jīng)是國際遺產(chǎn)保護界的共識。近幾年，我館針對墓室的保護也逐步從墓室本體的干預性保護向預防性保護轉(zhuǎn)變。從解決現(xiàn)存問題入手，根據(jù)遺址類型、遺址的地理位置、自然氣候、遭受的病害，有針對性地設(shè)置監(jiān)測項目并不斷建立和完善監(jiān)測制度，通過文物保存環(huán)境的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究，不僅為南越王墓墓室本體保養(yǎng)維護、墓室通風和空氣治理以及光棚改造等保護方案的制定和實施提供科學依據(jù)，也同時達到對文物保存的風險預警，最大限度地防止文物被損害的目的。

一、 南越王墓保存現(xiàn)狀、病害及

環(huán)境監(jiān)測指標的設(shè)定

墓室在發(fā)掘后，針對墓室本體維修加固了斷裂殘缺石塊，并對砌筑古墓的主要材料紅砂石進行了防風化處理；在墓室四周建造隔水墻來消除地下水的影響，墓室上方建造保護棚，來降低雨水、日光以及外界有害物質(zhì)對古墓的損壞，墓室及光棚相關(guān)區(qū)域安裝通風和空調(diào)系統(tǒng)防止內(nèi)部潮濕產(chǎn)生病害。二十年來，墓室總體保存狀態(tài)較為穩(wěn)定。但是，通過對墓室的勘察仍發(fā)現(xiàn)：墓道西側(cè)局部有輕微苔蘚痕跡；西耳室、西側(cè)室以及東側(cè)室在雨季時有結(jié)露現(xiàn)象；西耳室頂蓋石及前室彩繪幾乎消失殆盡；個別墓室?guī)r石有自身節(jié)理發(fā)育的裂隙以及風化導致的空鼓、剝落、粉化現(xiàn)象。這些病害的產(chǎn)生，首先是構(gòu)成墓室的主要材質(zhì)紅砂巖較易風化，其膠結(jié)物和巖石顆粒在外界環(huán)境因素如干、濕度變化作用下會發(fā)生變化，致使砂巖比較容易受到破壞，這是墓室病害產(chǎn)生的內(nèi)因；其次是墓室所處的廣州為南亞熱帶海洋性氣候，這里日照充足，雨量充沛，相對濕度大，季風明顯，受臺風、暴雨、酸雨、春秋干旱影響較多，使得墓室相對濕度大，溫濕度變化劇烈，照度、紫外線高、溫室效應(yīng)明顯，這是墓室病害產(chǎn)生的外因。然而由于墓室溫、濕度、照度、紫外線的數(shù)值、變化規(guī)律以及其對墓室的作用模式并不清楚，從而對墓道苔蘚、墓室局部結(jié)露等宏觀顯現(xiàn)的水患，是冷凝水還是沉降造成的滲水，無法判斷；同樣，雖然可以目測到頂蓋石彩繪消失、文字說明牌褪色等日光造成的損害（見圖二右下角），但是缺乏照度、紫外線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，無法研究曝光量與損害程度之間的關(guān)系。因此，針對這些情況，我們首先將溫、濕度、太陽輻照強度、紫外線強度作為監(jiān)測項目。

二、 監(jiān)測點的設(shè)定

墓室分為前后兩部分，共7室。全部用大小石頭750塊結(jié)砌而成，建筑面積100平方米。前部3室，前室居中，兩側(cè)為東、西耳室。后部4室，正中為主棺室，兩側(cè)為東、西側(cè)室，主棺室后還有一小間，為后藏室。南面為墓道和外藏槨，墓道處有扶梯可供游客通過外藏槨進入墓室參觀。墓道、外藏槨及各墓室上方的夯土均已去除，東耳室和前室的頂蓋石還采取了揭開陳列的方式，因此從參觀回廊上可以清楚看到墓室的布局以及墓道、外藏槨以及東耳室和前室的內(nèi)部。未揭開陳列的其他部分中，東、西側(cè)室及后藏室有設(shè)置回風管，但是管細，風弱，幾乎感覺不到。所有各室中僅西耳室沒有通風設(shè)施，且與大環(huán)境流通條件較差。墓室空調(diào)裝在東西兩側(cè)，東西兩側(cè)回廊風感明顯，南面入口處光棚位置較低，溫室效應(yīng)明顯，夏季常感覺溫度異常高。

根據(jù)以上情況，我們在外藏槨、前室、東西耳室、東西側(cè)室、主棺室、后藏室各設(shè)置一個溫濕度監(jiān)測點，在光棚入口及西側(cè)也各設(shè)置一個溫濕度監(jiān)測點作為對照，共計10個溫濕度監(jiān)測點（見圖三）。

墓室的照度、紫外線監(jiān)測點主要排布在墓室頂蓋石上，間距為2～3米，南北3列，每列四個點，為12個點；墓道、外藏槨以及揭開陳列的前室各設(shè)一個監(jiān)測點，為3個點，同時作為對照光棚外還有一個監(jiān)測點，共計16個照度和紫外線監(jiān)測點（見圖四）。墓室未揭開陳列的各室，其光照和紫外線主要來自人工光源，通過對這些室的測量發(fā)現(xiàn)，人工光源經(jīng)過燈箱板阻隔后紫外線幾乎為零，照度可以保證在300LuX以下，符合石質(zhì)文物保護的用光需求，因此這些室的內(nèi)部就不再設(shè)置照度和紫外線的監(jiān)測點。

三、 監(jiān)測設(shè)備選擇

1. 溫濕度監(jiān)測設(shè)備的選擇

對于溫濕度傳感器除要求測量范圍寬，精度高，分辨率高，數(shù)據(jù)漂移小等外，由于墓室還暫無監(jiān)測用電接入且常年潮濕，要求傳感器還可自供電且能適應(yīng)長期潮濕環(huán)境工作；此外，需有較多的數(shù)據(jù)存儲空間，以減少因收集數(shù)據(jù)造成的記錄中斷；體型小巧，便于墓室安裝。通過比較，我們選用了擁有長效鋰電池的美國onset-U23-001溫、濕度傳感器。這種傳感器具有快速反應(yīng)和可長期在潮濕環(huán)境下工作的特點。溫度測量范圍在-40℃-70℃，精度為±0.2℃（0～50℃），分辨率0.02℃（25℃），數(shù)據(jù)漂移小于0.1℃每年；濕度測量范圍在0-100%，精度為±2.5%（-40℃-70℃），分辨率0.03%，數(shù)據(jù)漂移小于1%每年?？梢源鎯?2000個溫濕度數(shù)據(jù)，采樣速率1秒～18個小時，在數(shù)據(jù)記錄滿后，可以通過光學usb通訊端口將數(shù)據(jù)傳入電腦，有配套的HoBo ware Pro應(yīng)用軟件可以設(shè)定單位元，設(shè)定存儲周期，設(shè)定采樣周期，讀取數(shù)據(jù)并顯示測量數(shù)據(jù)、歷史曲線等。

2. 照度紫外線監(jiān)測設(shè)備的選擇

照度監(jiān)測選用臺灣產(chǎn)專業(yè)級照度計Tes-1339，其準確且反應(yīng)迅速，測量范圍自0.01Lux至999900 Lux、0.001fc至99990 fc，計5檔自動換檔，可進行平均值測量 、 照度積分測量、光強度測量、可扣除雜散光之光源照度測量，能夠記錄50組資料、讀值鎖定和自動關(guān)機。紫外線監(jiān)測選用臺灣產(chǎn)專業(yè)紫外輻照計Taina TN-2340，UV傳感器頻譜290nm～380nm，可以測量UVA和UVB，有Hi，Lo兩個測試量程19990及1999 uW/cm2，分辨率為±（4%FS+2dgt） FS：滿量程。這兩種設(shè)備操作方便，價格適中，除用于墓室照度紫外線測量外，還可以用于展廳及展柜燈光測試，實用性很高。

四、 監(jiān)測制度

1. 溫、濕度監(jiān)測

溫濕度傳感器需要常年放置于墓室，安裝方式要保證不損害墓室，不影響參觀且便于維護。根據(jù)需要設(shè)計如圖三所示裝置，其穩(wěn)定且方便移動，活動桿分兩節(jié)可以調(diào)節(jié)高低，形似信箱的網(wǎng)狀罩可開合和鎖住，其內(nèi)固定有傳感器卡座，傳感器插取非常方便。在傳感器器身上標號，同時記錄其機器物理編號，將其放入傳感器托座中，此外托座鎖及鑰匙也進行對應(yīng)編號，并為鑰匙制作鑰匙袋。編號要用防水筆，每次取回數(shù)據(jù)時都檢查編號，對磨損的標號核對清楚后再重新標號，防止時間長難以辨認，造成差錯。傳感器設(shè)定為每半個小時采樣一次，一天共收集48組數(shù)據(jù)，每隔11個月將傳感器收回進行數(shù)據(jù)下載和傳感器重新設(shè)定。日常注意觀測，工作燈是否閃爍，保證在傳感器出現(xiàn)問題異常終止時及時發(fā)現(xiàn)。

2. 照度、紫外線監(jiān)測

照度和紫外線采用人工監(jiān)測的方式。每月例行一次，每次兩個循環(huán)，上午10時進行一次測量，下午3時再進行一次測量。工作表（圖四所示）上標注有各監(jiān)測點的位置和監(jiān)測注意事項，另外還配有一份表格，表格的內(nèi)容除上、下午各個點的照度、紫外線的監(jiān)測數(shù)值，還有日期、天氣、監(jiān)測人、記錄人以及當日室內(nèi)外的溫、濕度和室外照度及紫外線。監(jiān)測完成后，及時將數(shù)據(jù)輸入電腦的墓室照度、紫外線監(jiān)測表。

五、 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理

1. 溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)處理

通過傳感器自帶軟件，可以方便地打開數(shù)據(jù)文件，通過勾選露點溫度，可以在繪圖時同時呈現(xiàn)露點溫度。溫、濕度的數(shù)值顯示在工作區(qū)上部，而圖形顯示在下部，有許多工具可選，方便對某一點的數(shù)據(jù)進行定位或標注，較為直觀清楚。但是軟件沒有統(tǒng)計功能，因此需要將數(shù)據(jù)導出變成Excel文件進行處理。通過Excel函數(shù)的運用，可以將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為以日為單位，一天四十八個時間點的溫濕度數(shù)據(jù)，方便計算出最高溫、濕度，最低溫、濕度，平均溫、濕度，最大溫差和最大濕差，同理，計算出月度各種統(tǒng)計數(shù)值，最后形成年度報表。

2. 照度、紫外線監(jiān)測數(shù)據(jù)處理

按照英國嘉瑞·湯姆森所著的《博物館環(huán)境》一書中對石質(zhì)文物的用光要求，石質(zhì)文物的照度要求在300LUX以下，而對于紫外線比例是小于75μW/lm（普通鎢絲燈泡的紫外線輻射值）。在實際中，我們采用照度是否小于300LUx作為照度是否超標的判別式，紫外線我們直接選用紫外照度是否為零作為判別式。因為，75μW/lm實際上是普通鎢絲燈泡的紫外線比例，這個標準偏低，如果按照這個標準，通過公式（紫外線比例=紫外線強度×1000/照度）計算出來的墓室紫外線比例大多時候并不超標，但是實際上紫外線已經(jīng)對墓室造成了很大破壞。

六、 監(jiān)測效果評估

從2008年10月至今，我們已經(jīng)累積了3年的墓室溫、濕度和照度、紫外線數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的分析掌握了一些環(huán)境對墓室影響作用規(guī)律和特點：1.墓室總體的溫、濕度變化規(guī)律與廣州的氣候變化規(guī)律一致； 2.墓室各位置濕度較高，絕大多數(shù)時間在90%以上；3.受季節(jié)、氣候、晝夜變化和空調(diào)開啟時間影響，溫濕度變化較大，導致較大的溫差、濕差以及凝結(jié)水的產(chǎn)生；4.揭開展示的部分比封閉的部分受季節(jié)和氣候影響更嚴重，一天內(nèi)的最大濕差可以達到60%。各室的監(jiān)測結(jié)果與各墓室的病害勘察結(jié)果比對發(fā)現(xiàn)：相對更加潮濕的西側(cè)室和西耳室比東側(cè)室東耳室?guī)r石病害嚴重，揭開展示的部分濕度波動大風化也較嚴重，說明潮濕是墓室的基本特性，但是近乎結(jié)露的濕度會對墓室?guī)r石造成很大破壞，與潮濕相比濕差對于墓室?guī)r石造成的危害更大。因此，對于墓室環(huán)境的控制思路就轉(zhuǎn)變?yōu)榉乐垢邼窠Y(jié)露以及減少濕差控制濕度穩(wěn)定。墓室內(nèi)濕度大，室內(nèi)外溫差、濕差較小時，可以通過通風降低墓室濕度防止局部不流通產(chǎn)生結(jié)露。對于回南天（春天突然到來的室外暖濕氣流在墓室內(nèi)石壁上的產(chǎn)生的冷凝水）和秋天干燥時節(jié)，室內(nèi)外溫差大或濕差大時，如果采用通風的手段只會加速暖濕氣流在石壁上的結(jié)露或增大墓室晝夜?jié)癫钇鸬礁蟮钠茐淖饔?。所以通風、除濕、空調(diào)等控制手段需要配合氣候分情況采用才能達到較好的維持環(huán)境穩(wěn)定的作用。對于原來因要呈現(xiàn)頂蓋石彩繪所采用的揭開展示的方式，由于頂蓋石彩繪的消失已經(jīng)失去了意義，但是這種方式導致的溫、濕度劇烈變化以及照度和紫外線的影響對前室以及前室彩繪的影響仍然存在，長遠講如果能將前室、東耳室的頂蓋石復位，既恢復了墓室封閉的歷史環(huán)境又可有效地減少溫濕度波動，增加墓室的穩(wěn)定性，有利于墓室的長期保存。

通過對墓室照度紫外線數(shù)據(jù)分析和實際監(jiān)測發(fā)現(xiàn)：

1.所測時段照度在幾千Lux，紫外線在幾十到幾百uW/cm2，除陰雨天照度和紫外線都超標1個數(shù)量級以上；

2. 入口處光棚較低，晴天墓道處照度、紫外線顯著高于其他各處；

3.受云團影響，照度、紫外線監(jiān)測數(shù)值變化快，同一位置在幾秒內(nèi)錄到的照度、紫外線可以相差1個數(shù)量級；

4. 夏天時溫室效應(yīng)明顯，室內(nèi)鋼架結(jié)構(gòu)的熱傳導很嚴重，在陽光照射下中空玻璃有單面自爆現(xiàn)象。根據(jù)這些情況，首先否定了自動調(diào)光百葉窗的設(shè)想，因為照度變化快，會造成百葉窗頻繁開合增大故障幾率，此外百葉窗也極易招塵清潔維護不便。能夠不違背光棚的設(shè)計風格又不增加維護管理成本，還應(yīng)更換滿足濾除紫外線、減少照度和熱輻射的玻璃，也同時解決現(xiàn)有玻璃的自爆和光棚漏水問題。在與有關(guān)的材料專家溝通討論后形成了對光棚改造方案的以下意見：

1. 全部采光頂和立面，應(yīng)采用明框斷熱型材的結(jié)構(gòu)型式，將玻璃圍護結(jié)構(gòu)置于鋼架結(jié)構(gòu)的室外側(cè)，以減少鋼結(jié)構(gòu)傳熱；

2. 玻璃結(jié)構(gòu)：采光頂部分：8超白鋼化熱反射鍍膜+12A+6+1.14PVB+6點狀彩釉超白鋼化（30-40%覆蓋）low-E（3#），立面部分：6超白鋼化熱反射鍍膜+12A+6超白鋼化low-E（3#），其中玻璃透光部分的可見光透過率小于15%；遮陽系數(shù)小于0.25；傳熱系數(shù)小于1.8 W/m2k；

3. 鋁合金采光頂構(gòu)造應(yīng)設(shè)置二次排水通道；設(shè)計方案應(yīng)嚴格依照現(xiàn)行標準和工程技術(shù)要求（包括水密性能、耐撞擊性能、節(jié)能等各項重要性能的驗證要求）加以完善和實施。

七、 監(jiān)測中存在問題和發(fā)展方向

在對南越王墓室的環(huán)境監(jiān)測中也發(fā)現(xiàn)一些問題：傳感器不能實時監(jiān)測，本身故障時工作人員難以及時發(fā)現(xiàn)，環(huán)境突變時工作人員也無法知曉來采取控制措施；機器無法在線標定造成數(shù)據(jù)的長時間中斷；數(shù)據(jù)需要人工進行下載，導入其他軟件統(tǒng)計，沒有支持的數(shù)據(jù)庫，無法進行海量數(shù)據(jù)的管理；僅僅溫、濕度、照度和紫外線還遠遠不能全面反映墓室環(huán)境，要研究墓室?guī)r石風化機理、實現(xiàn)對墓室穩(wěn)定程度的預警、墓室環(huán)境的控制還需要獲取二氧化碳濃度、巖石表面溫度、土壤溫度、土壤水分、氣象、震動等多方面的數(shù)據(jù)。從長遠講，需要多類型的傳感器能夠采用無線組網(wǎng)的方式在一個系統(tǒng)內(nèi)，傳感器能夠在線標定或其他方便的方式進行標定，有與之匹配的專業(yè)的軟件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，同時留有嵌入式開發(fā)接口可以基于天氣變化運算并調(diào)用空調(diào)、通風、除濕、凈化等硬件對墓室環(huán)境進行控制。

八、 總 結(jié)

對于墓室的預防性保護我們僅僅是剛開始，以后還有很長的路要走。在實地調(diào)查的基礎(chǔ)上不斷推進遺址監(jiān)測朝著科學化制度化發(fā)展，使得遺產(chǎn)保護實現(xiàn)干預性本體保護向預防性保護轉(zhuǎn)變將會是我們一直努力的方向。

參考書目：

① 廣州市文物管理委員會，中國社會科學院考古研究所，廣東省博物館：《西漢南越王墓》，文物出版社，1991年。

② （英）加瑞·湯姆森著，國家文物局博物館司，甘肅省文物局譯：《博物館環(huán)境》，科學出版社，2007年。

（責任編輯：劉慧中）