張磊

通常來(lái)講，傳統(tǒng)意義上的古建筑基本上大多是以木材為主要的骨架結(jié)構(gòu)，在經(jīng)歷過(guò)數(shù)百數(shù)千年時(shí)間推進(jìn)的過(guò)程中，就具有了極高的文物價(jià)值、歷史價(jià)值和相應(yīng)的藝術(shù)價(jià)值。為了進(jìn)一步的保護(hù)好這些稀有而又極其珍貴的木質(zhì)的古文物，就必須要把古木構(gòu)件和木質(zhì)文物切實(shí)有效地實(shí)施保護(hù)措施。本文著重分析對(duì)于古建筑木結(jié)構(gòu)與木質(zhì)文物的有效的保護(hù)措施和保護(hù)方法。

我國(guó)的木制文物，通常意義上來(lái)講是指從古代遺傳下來(lái)的木竹制品，比較大的物體有，木制佛像和墓葬等等，小的東西一般包括有木牘、竹簡(jiǎn)和各種工藝品等等，通常，事實(shí)上在世界建筑中獨(dú)一無(wú)二的木結(jié)構(gòu)為主的古建筑群中，木制結(jié)構(gòu)的物件是比較多的，形式特別豐富，結(jié)構(gòu)也很奇特，這樣的木質(zhì)構(gòu)件也被視為是木質(zhì)文物。木牘竹簡(jiǎn)是直接為人類提供了可靠的歷史文獻(xiàn)，所以研究和保護(hù)好現(xiàn)存的木制文物，對(duì)繼承和弘揚(yáng)我國(guó)的民族文化具有非常重要的意義。

但是，因?yàn)槟举|(zhì)文物通常是一種天然植物性質(zhì)的材料，其本身的耐久性是比較差的，特別容易受到受到自然因素，比如說(shuō)物理和化學(xué)，還有生物因素的損壞和侵蝕，侵蝕和破壞這樣的文物之后，其木質(zhì)的的耐用性就變得比較脆弱，甚至遭到全部的破壞。另外，就是社會(huì)因素的影響，比如受到人為的破壞，或者是戰(zhàn)亂和戰(zhàn)火的影響，對(duì)木質(zhì)文物來(lái)說(shuō)是致命的打擊。所以，對(duì)木質(zhì)文物進(jìn)行科學(xué)有效的處理，使木材免受損害，這樣可以達(dá)到延長(zhǎng)文物使用壽命的目的。古建筑中木質(zhì)構(gòu)件和木質(zhì)文物的保護(hù)在文物界是一種專門的特別重要的一個(gè)研究話題，合理的保護(hù)和利用這些文物同時(shí)能夠獲得十分巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

要想實(shí)現(xiàn)對(duì)古建筑木構(gòu)件與木質(zhì)文物的保護(hù)，就必須要深入細(xì)致的分析木材的化學(xué)成分和其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，這樣才能夠做到有的放矢，對(duì)癥下藥。

1.古建筑中的木質(zhì)構(gòu)件和木質(zhì)文物的化學(xué)成分和天然結(jié)構(gòu)

1.1木構(gòu)件或者木質(zhì)文物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

古建筑的木構(gòu)件和木質(zhì)文物一般情況下是一種天然的木材材質(zhì)，它是由高分子物質(zhì)和低分子物質(zhì)共同構(gòu)成的，構(gòu)成木材的細(xì)胞壁的主要物質(zhì)有三種，其中主要成分有纖維素，半纖維素和木質(zhì)素等等，大約占到木材總量的97%到99%，里面有種木材油的物質(zhì)，它是一種多孔質(zhì)的材料，所以在很多情況下容易遭受生物的腐蝕和降解破壞。另外，文物材質(zhì)的差異和樹種不同導(dǎo)致木質(zhì)文物的文物保護(hù)方法是多種多樣，千差萬(wàn)別的，所以對(duì)這些物質(zhì)的基本特性要深入把握，這也決定了木質(zhì)文物保護(hù)的復(fù)雜性和艱巨性。

1.2木構(gòu)件或者木質(zhì)文物保護(hù)的影響因素

對(duì)木質(zhì)構(gòu)件和文物造成影響的因素有很多種，從其內(nèi)在性質(zhì)來(lái)區(qū)分，主要是有以下幾個(gè)類別，第一是生物性損害，第二是物理性損害，第三是化學(xué)性損害。

1.2.1生物性損害。通常來(lái)講，生物性損害一般包括動(dòng)物性損害，主要是指蛀食木材的害蟲，比如天牛和象鼻蟲等之類的害蟲，還有白蟻，白蟻是熱帶亞熱帶主要的木材害蟲，它的種類多，數(shù)量大，隱藏的蹤跡又特別隱秘，對(duì)于古建筑木制構(gòu)件和木質(zhì)文物造成毀滅性的破壞，我國(guó)長(zhǎng)江以南的省市地區(qū)，白蟻是應(yīng)該特別注意的一種害蟲。還有蛀木水虱等，他們一般都生活在淺海地帶，把淹沒在海水中的木材蛀食成大小不同的孔洞，嚴(yán)重時(shí)木材會(huì)在海浪沖擊下完全破損，海中的木質(zhì)沉船，就會(huì)遭到這樣生物的損害。通常，目前木材的生物損害，往往都是最具破壞性的，所以在木質(zhì)文物保護(hù)中，要特別注重防蟲和防腐的措施。

1.2.2有關(guān)微生物的損害

微生物的損害也有很多種，其中真菌是最重要的一種，木腐菌是木材損害中最重要的植物性損害，褐腐菌和白腐菌為木質(zhì)文物中最常見的木腐菌種類，它們同樣都能降解木材，使材質(zhì)降低，而變色菌主要是讓木材構(gòu)件和木質(zhì)文物的色彩發(fā)生變化，褐腐菌能夠分解木材，讓里面的纖維素和半纖維素，都遭到降解。木質(zhì)素的成分降解的越高，其腐蝕木材的程度就越高，呈現(xiàn)出灰褐色。

1.2.3物理性損害

物理性的損害通常是指氣候聲音或者光等物理因素對(duì)木材造成的變化，但一般都不會(huì)是單一的因素，通常是物理、化學(xué)和生物綜合作用的影響。還有就是含水率對(duì)木材的影響，含水率越高，木材吸收降解的過(guò)程就加快，所以，在不受保護(hù)的極端情況下，木材干燥收縮會(huì)導(dǎo)致整個(gè)木材的破壞，這個(gè)原因那就是木材的細(xì)胞和細(xì)胞間的結(jié)合被破壞，并且這種細(xì)胞級(jí)別的破壞是不可逆轉(zhuǎn)的。

1.2.4化學(xué)性的損害

化學(xué)損害通常是各類酸堿鹽溶液、金屬或者氣體對(duì)木材的影響，嚴(yán)重時(shí)能造成古建筑的木質(zhì)構(gòu)件與木質(zhì)文物不可逆轉(zhuǎn)的破壞，堿和酸的溶液對(duì)木材影響，與樹木的種類和木質(zhì)文物里面的濕度有關(guān)的。由于水分溶液的作用，會(huì)使木材膨脹，然后更多的糖水解，其化學(xué)強(qiáng)度和木材的強(qiáng)度會(huì)大幅度降低，長(zhǎng)期下來(lái)可以使木材的結(jié)構(gòu)完全破壞。

2.木構(gòu)件或者木質(zhì)文物保護(hù)的物理保護(hù)方法

2.1降低木質(zhì)文物里面的含水率

要對(duì)木材的含水率進(jìn)行嚴(yán)格的控制，通常來(lái)講，木材中的水分重量占木材絕對(duì)重量的比例，就稱為木材的含水率，木材的含水率是它非常重要的物理性質(zhì)，其含水率的大小就影響著文物受損壞的程度。木材的硼酸濃度等相關(guān)的力學(xué)性能，對(duì)木材防腐和加固處理影響最為重大，對(duì)于剛出土的木質(zhì)文物進(jìn)行保護(hù)的一個(gè)首要任務(wù)，就是要必須在保護(hù)文物的整體形狀的前提下，用最快的速度用性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)注入木材中，這樣才能保證木材有較高的含水率，木材含水率可以確保木材不會(huì)受到木腐菌和害蟲的危害，這是一種最為有效的保存濕度的保護(hù)方法。

另外，如果木材含水率低于20%的時(shí)候，木材一般就會(huì)免于腐蝕和蟲蛀，所以木建筑修繕的四周施工現(xiàn)場(chǎng)，就要根據(jù)相關(guān)的古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)和加固的技術(shù)規(guī)范等，來(lái)確保所修護(hù)的文物含水率在20%以下。

2.2用物理的方法和手段來(lái)防腐

因?yàn)楹芏嗟墓拍局频奈奈锖凸沤ㄖ男拮o(hù)過(guò)程中，木材防腐劑的使用通常都會(huì)受到限制或不允許使用，要用物理方法來(lái)達(dá)到消滅木質(zhì)害蟲的目的，這個(gè)時(shí)候，檢疫輻射處理手段就成為比較好的物理方法。利用離子化輻射，照射到有害的生物，這樣就防止有害生物進(jìn)一步的擴(kuò)散開來(lái)，并能夠把它殺滅，因?yàn)槠渚哂袩o(wú)毒無(wú)害沒有污染的效果，又不影響文物的品質(zhì)，安全無(wú)憂，操作簡(jiǎn)易，這種方法能夠得到更加廣泛的應(yīng)用，例如，射線，微波紅外線等等，都能夠消滅木材里面的害蟲，對(duì)于文物有著一個(gè)極大的保護(hù)作用。

近些年以來(lái)，比較常用的方法可以替代毒性的殺蟲方法的，主要有冷凍和加熱處理，還有二氧化碳、熏蒸和低氧處理，因?yàn)槟静睦镞叺暮οx的幼蟲對(duì)木材溫度升高是極其敏感的，所以空氣加熱就會(huì)有效殺死這些幼蟲。另外，冷凍也能夠讓害蟲停止發(fā)育，實(shí)驗(yàn)證明照射方法也可以達(dá)到殺蟲的目的，用陽(yáng)光照射處理，可以讓木材文物的核心部分達(dá)到55度以上，這樣保持很長(zhǎng)時(shí)間，就可以殺死害蟲。

2.3生物防治法

通常情況下來(lái)講，生物防治法是一種非物理處理方法，是用生物或者生物技術(shù)來(lái)消除有害生物，例如，用生物治蟲等方法，生物治蟲防治方法一定不能使用有毒物質(zhì)，這樣就規(guī)避了環(huán)境污染的情況，這個(gè)方法在文物保護(hù)上的應(yīng)用不多。

3.木質(zhì)文物保護(hù)的化學(xué)處理辦法

3.1進(jìn)行化學(xué)防腐保護(hù)和處理

化學(xué)防腐劑通常是指的那些能保護(hù)木材免受菌和蟲等生物損害的一種化學(xué)藥劑，通常情況下包括，有殺菌或者殺蟲成分的防腐劑，主要分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類，無(wú)機(jī)藥劑主要是一些水溶性的堿鹽類等等，有機(jī)要藥劑可以分為油類或者油溶性藥劑這樣幾種，常用的有煤焦油等一些相關(guān)的化合物?，F(xiàn)在具體的應(yīng)用中，大多采用幾種不同成分相互配合起來(lái)使用的復(fù)合型藥劑，這樣能夠進(jìn)一步的優(yōu)化性能，提升藥效。按照相互混合的比例，能夠大大加強(qiáng)其藥性。這其中，硼的氣相處理是特別有效的方法，它是從傳統(tǒng)木材防腐處理技術(shù)的基礎(chǔ)上演化而來(lái)的全新的處理辦法，它不依靠溶劑而實(shí)施防腐劑有效成分氣化之后，直接進(jìn)入木材，這種方法能助更加利于集中硼氣進(jìn)入木材后，與木材的水分結(jié)合生成硼酸，構(gòu)成了一種木材防腐劑，沉積在木材中。其藥劑量和滲入度也能夠直接作用于木質(zhì)文物的防腐處理的質(zhì)量的好壞，木材滲透性和含水率與木材防腐處理效果是息息相關(guān)的，因?yàn)闃浞N不同，木材的天生滲透性也有著不同，木材的滲透性怎么樣直接影響著木材對(duì)藥劑的吸收程度。有效劑量的檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)防腐處理質(zhì)量控制的一個(gè)重要手段，防腐劑和滲入度的檢測(cè)，一般用化學(xué)顯色來(lái)判定，試劑能與防腐劑中的某種元素發(fā)生顯色變化，所呈現(xiàn)的顏色即可表示為防腐劑的顏色。

3.2薰蒸劑處理的方法

一般來(lái)講，熏蒸劑主要是一種沸點(diǎn)很低的藥劑，熏蒸劑的方法是借助一定濃度的有毒氣體的密封的環(huán)境中來(lái)消除害蟲。因?yàn)槟静牡奶厥庵旅艿沫h(huán)境，所以熏蒸木材中的害蟲和木腐菌，就沒有預(yù)防的作用，所以熏蒸以后還應(yīng)該要用一些防蟲防腐的藥劑來(lái)進(jìn)行處理。熏蒸處理方法是現(xiàn)在使用化學(xué)處理方法中普遍使用的，相應(yīng)的物理和化學(xué)處理方法相比較，有專家經(jīng)過(guò)相關(guān)的試驗(yàn)，比較后認(rèn)為在文物中采用殺菌殺蟲的熏蒸劑效果更好，熏蒸劑可以環(huán)氧乙烷等，因?yàn)樗麄儗?duì)文物本身傷害是最小的，在熏蒸處理的過(guò)程中，要求熏蒸劑要在一定溫度和壓力下保持足夠高的氣體濃度，一般情況下，用濃度和時(shí)間的沉積來(lái)做衡量，為了能夠更加提高熏蒸的效果，國(guó)內(nèi)外主要從兩方面來(lái)改善，一方面是要加入熏蒸劑的增效劑，這樣可以減少熏蒸劑的用量，另一方面就是改善熏蒸的條件，保障熏蒸場(chǎng)所密閉性。目前，世界范圍內(nèi)正在不斷尋求新的熏蒸方式，例如減壓熏蒸、真空熏蒸以及混合氣體熏蒸等等，近年來(lái)，熏蒸劑也成功的用于古建筑的超大型木質(zhì)文物的保護(hù)過(guò)程中，例如北京頤和園排云殿等等。

3.3化學(xué)加固的方法

用化學(xué)加固的方法來(lái)處理，讓木材能夠避免遭受菌蟲和機(jī)械的損害，讓木材的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以及相應(yīng)的防腐能力都得到有效增強(qiáng)?；瘜W(xué)加固的技術(shù)在古建筑維修和木質(zhì)文物的保護(hù)中起著關(guān)鍵的作用，對(duì)于加固化學(xué)藥劑分為有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物這樣的兩類。常用的固化方法有真空法、熱化固化法等，冷凍干燥法是處理潮濕木材常用的辦法，它能夠最大限度減少潮濕木材干燥過(guò)程中的開裂和變形。

4.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于木質(zhì)文物的保護(hù)

對(duì)于古建筑木結(jié)構(gòu)的維修和保護(hù)，一定要確保對(duì)木質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完整的保存，其可靠性和安全性是第一位的。這就要求通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)處理結(jié)果的殘余強(qiáng)度和木質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷位置。為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)古樹名木的保護(hù)，就要在不損害其生長(zhǎng)和規(guī)避遭受破壞的情況下，要對(duì)它的內(nèi)部進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。一般來(lái)講，木材的腐朽是古建筑木構(gòu)件中最常見的安全隱患，有些腐朽發(fā)生在內(nèi)部，為保護(hù)古建筑就要通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，對(duì)文物進(jìn)行實(shí)地的勘察和評(píng)估分析，這樣能夠得到準(zhǔn)確的文物損害信息，可以防患于未然。為了進(jìn)一步防止損壞，應(yīng)該用應(yīng)力波或者超聲波，通過(guò)應(yīng)力波傳播速度和傳播到木材內(nèi)部的回聲波的特征來(lái)判定木材的腐朽深度。

5結(jié)語(yǔ)

古建筑的木構(gòu)件和木質(zhì)文物是有著很高的歷史價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值的東西，所以在對(duì)待每一件文物的過(guò)程中必須要慎之又慎，要確保萬(wàn)無(wú)一失的情況下才能開展具體的修護(hù)工作。木質(zhì)文物保護(hù)工作必須要講究細(xì)致性和科學(xué)性，根據(jù)木質(zhì)材料自身特征，對(duì)每件文物采取有針對(duì)性的保護(hù)措施，對(duì)于各種方法要謹(jǐn)慎小心，確保有效，真正做到對(duì)木質(zhì)文物的有保護(hù)和修護(hù)處理的功效。

（作者單位：云岡石窟研究院）