傳統建筑材料在文物修復中的適用性

摘 要：傳統建筑材料在文物修復中具有不可替代的歷史文化價值與技術特性。文章通過對材料特性的系統分析與案例研究，探討了傳統材料在文物保護實踐中的適用性問題。研究發現傳統建筑材料在保持文物原真性方面具有獨特優勢，但面對現代環境挑戰時也存在一定局限性。以平遙古城墻修復為例，傳統夯土技術結合現代改良方法，有效提升了傳統材料的物理性能與防護能力。科學評估材料適用性，合理融合傳統與現代技術，注重傳統工藝的傳承與創新，是解決傳統建筑材料在文物修復中適用性問題的有效途徑。

關鍵詞：傳統建筑材料；文物修復；適用性；平遙古城墻；夯土技術；工藝傳承

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2025.09.015

0 引言

修復是文化遺產保護的重要手段，其材料選擇關系到修復成效與文物價值傳承。傳統建筑材料作為歷史匠心技藝的物質載體，承載著特定時期的工藝水平與美學取向。隨著環境變化與現代文明沖擊，傳統建筑材料在當代文物修復中面臨適用性挑戰，這一議題急需系統的研究與實踐探索。傳統建筑材料的物理化學特性、歷史文化價值與現代修復技術需求之間存在多維度的復雜關系，需要通過實證研究建立科學評價體系。研究傳統建筑材料適用性問題，旨在為保護實踐提供理論指導，促進物質文化遺產的可持續傳承。

1 時光載體：傳統建筑材料的特質解析

傳統建筑材料是指在人類歷史長河中，長期被用于建筑結構、裝飾和功能實現的天然或簡單加工的材料，包括木材、磚石、夯土、灰漿等，具有與歷史建筑結構高度相容的物理化學特性。傳統建筑材料是文物修復領域的重要物質基礎，其特性與價值體現在多個維度。從材料學角度看，傳統建筑材料通常呈現出良好的可塑性、透氣性與熱濕調節能力，這些特性使其能夠與原有建筑結構形成穩定的整體連接。就文化價值而言，傳統建筑材料承載著特定歷史時期的工藝水平與美學取向，反映了地域文化與技術發展的歷史軌跡。例如：在平遙古城墻等歷史建筑中，傳統夯土技術展現出獨特的地域特色，“外磚內土”的結構既體現了古代建筑智慧，也構成了建筑的獨特風貌。材料的原真性保留有助于維護文物的歷史信息與文化內涵，使修復后的建筑能夠真實地反映歷史原貌①。傳統建筑材料在長期使用過程中形成的自然陳舊感與肌理變化，構成了文物的時代印記，這種視覺特征難以通過現代材料完全復制。值得注意的是，傳統建筑材料往往源自當地自然資源，具有較高的環境適應性與生態可持續性，與現代工業化材料相比，能夠更好地融入歷史環境并維持建筑的整體性。因此，傳統建筑材料在文物修復中的應用，既是對物質遺產的保護，也是對非物質文化遺產的傳承，同時體現了文物保護“最小干預”原則的實踐要求。

2 適材適所：傳統建筑材料的修復適用度衡量

傳統建筑材料在文物修復中的適用性是決定修復效果的關鍵因素，需要從多個維度進行系統評估。適用性評估包括物理、化學與美學三個主要方面，這些評估維度相互關聯又各具特點。科學的適用性評估能夠指導文物修復材料的合理選擇，確保修復工作既能保持文物歷史原貌，又能提升其抵抗自然侵蝕的能力，從而實現文物保護的長期目標。以下從三個維度詳細分析傳統建筑材料在文物修復中的適用性特征。

2.1 物理適用性：結構強度、耐久性與抗風化能力

傳統建筑材料的物理適用性主要體現在其結構強度、耐久性與抗風化能力等方面。在結構強度方面，傳統建筑材料如磚石、木材、夯土等通過長期實踐檢驗，已形成相對成熟的力學性能評價體系。例如，傳統夯土材料通過添加石灰等膠結物質可顯著提高抗壓強度，使修復后的墻體具備足夠承載能力。耐久性是衡量材料適用性的重要指標，傳統木材經過防腐處理后，其使用壽命可延長數十年②，而經過窯火煅燒的傳統青磚在適宜環境中可保持百年以上的完好狀態。抗風化能力方面，傳統建筑材料面臨風吹雨蝕、凍融循環等自然侵蝕，這要求在材料選擇與配比上進行科學優化，如通過優化土壤顆粒分布及加入適量石灰，可顯著提高墻體的防水性能與抗凍融能力。傳統建筑材料的物理性能往往存在地域差異性，北方地區的磚石材料普遍具有較高的抗凍融性能，而南方地區的木構材料則更注重防潮防腐特性。修復實踐證明，傳統建筑材料在物理適用性上雖有不足，但通過科學改良可以滿足文物保護的基本要求，特別是在保持原有結構特征的前提下提升抵抗自然災害的能力。

2.2 化學適用性：材料相容性與老化特性

傳統建筑材料的化學適用性主要涉及材料相容性與老化特性兩個核心問題。材料相容性是指新修復材料與原有文物材料在化學性質上的協調程度，直接影響修復效果的穩定性。傳統石灰漿在古建筑修復中表現出良好的化學相容性，其主要成分碳酸鈣與古建筑原有灰漿成分基本一致，能夠避免因材料差異導致的界面應力與分離現象。老化特性方面，傳統建筑材料經過自然老化過程形成的表面特征是文物歷史價值的重要組成部分，修復過程中應當尊重材料的自然老化規律，避免使用老化特性顯著不同的替代材料。傳統建筑材料長期暴露于大氣環境中會發生一系列化學反應③，如木材的氧化、石材的碳化等，這些反應過程往往緩慢且可預測，有利于文物保護規劃的制訂。然而現代環境污染物對傳統建筑材料的化學穩定性構成挑戰，酸雨、硫化物等會加速材料劣化。在評估傳統建筑材料的化學適用性時，應充分考慮當代環境因素的影響，必要時可以采取適當的表面防護措施，如傳統桐油、石灰乳等天然保護劑的應用，以延緩化學劣化過程。

2.3 美學適用性：風貌特征與歷史真實性的保持

傳統建筑材料的美學適用性主要表現在其對文物風貌特征與歷史真實性的保持能力。傳統建筑材料經歷時間沉淀形成的色澤、紋理與肌理特征，構成了文物的視覺美感與歷史氛圍④。修復工程中，工匠們嚴格遵循“修舊如舊”原則，確保修復后的建筑與原有建筑在視覺上自然過渡，保持歷史連續性。傳統磚瓦的自然色差與手工痕跡，以及木材隨時間變化的色澤，無法通過工業化生產完全復制，這些細微的不規則性正是歷史建筑美學價值的重要體現。在文物修復過程中，傳統建筑材料能夠更好地還原歷史建筑的工藝特征，如磚縫寬窄、木構榫卯、石材紋理等細節，使修復后的文物保持原有的藝術表現力與歷史信息。古代建筑技術如明代《營造法式》記載的眾多工法，不僅確保了技術的歷史正確性，也保留了建筑的歷史工藝特征。美學適用性評估需要綜合考慮材料的視覺特性、紋理變化規律與工藝表現力，評估標準應當立足于文物的歷史真實性與整體性，而非單純追求外觀的完美與新穎。傳統建筑材料在美學適用性方面的優勢，使其成為維護文物歷史風貌不可替代的選擇。

3 千年城垣的重生：平遙古城墻的材料應用啟示

平遙古城墻作為世界文化遺產的核心組成部分，其修復工程是傳統建筑材料在文物保護中的典型應用案例。2021年10月，平遙古城因持續強降雨遭受嚴重損毀，61處城墻出現不同程度的險情，為修復工作提供了研究樣本。平遙古城墻“外磚內土”的獨特結構，以及修復過程中對傳統夯土技術的應用與創新，充分展示了傳統建筑材料在文物修復中的適用性特征與價值。本部分將從歷史沿革、結構特點、修復技術及防災減災效果等方面，分析平遙古城墻修復案例的實踐經驗。

3.1 平遙古城墻的歷史沿革與結構特點

平遙古城墻始建于周宣王時期，由西周大將尹吉甫駐軍于此而建，距今已有2800多年歷史。原始城墻為低矮的夯土結構城垣，明洪武三年（1370）進行重筑擴建，將周長從“9里18步”擴建為“12里8分4厘”，現今周長為6162.68米。明清兩代對平遙古城墻曾進行過數十次修繕與補建，形成了現今所見的城墻風貌。結構上，平遙古城墻采用“外磚內土”的建造方式，即外城墻用青磚包裹，內城墻為裸露的夯土墻，兼具磚墻的堅固與夯土墻的經濟性，是中國北方城墻建筑的典型代表。現存城墻平均高度為10米，頂部寬2.5～6米，底部寬8～12米，墻身內填土夯實，外砌青磚，頂部鋪磚排水。城墻上保存有完好的敵樓、角樓、魁星樓、點將臺、文昌閣、垛口、馬面、擋馬墻等防御設施，構成中國古代城墻防御體系的典型實例。作為大型露天土質文物建筑，平遙古城墻面臨著自然災害威脅：1977年8月曾遭特大洪災襲擊，造成城墻垮塌34處，共計長950米；2021年10月再次因強降雨造成15處內墻女墻大面積坍塌，46處內墻夯土大面積滑落，為研究傳統建筑材料的適應性提供了研究樣本。

3.2 傳統夯土技術在城墻修復中的應用

平遙古城墻2021年修復工程對傳統夯土技術的應用，體現了“不改變原狀”的文物修復基本原則。修復過程嚴格遵循宋代《營造法式》記載的“楨干筑墻之法”，保持了傳統工藝的延續性。修復人員對夯土原料的選擇極為慎重，針對成分、顆粒大小、取土地點以及生石灰含鈣率、加工工藝等方面制定了嚴格標準。城墻內墻的夯土原料采用經過過濾粉碎的黃土與生石灰按3∶7（體積比）配置，并按照夯土料的16%～17%加水（質量比）。這一配比方案經實踐檢驗，顯著提高了夯土的密實度、堅硬度與防水性能。在1977年洪災后的修復中，工匠們將倒塌的城磚與城土清理出來，舊磚用在外側，新添的城磚用在里面，以維持城墻原貌。2021年的修復在傳承傳統工藝的同時注重細節改進，如在城墻頂部鋪設兩層海墁，每層滿灌漿，最后一層鋪設條磚為月白灰鋪墁，白灰漿灌縫三遍，稍干后用麻刀灰勾縫壓抿至實，有效降低了城墻滲水性。與傳統做法相比，此次修復還在部分城墻內墻旁砌筑了1.5米高的青磚護腳墻，防止過往車輛對墻根造成劃痕。

3.3 改良夯土技術的防災減災效果評估

平遙古城墻修復工程中采用的改良夯土技術，在防災減災方面成效顯著。自2007年開始，平遙古城墻修復全部采用改良夯土，實踐證明這一技術變革成功，夯土的密實度、堅硬度、防水性能得到大幅提升。與1970年修復所用的舊土相比，改良夯土具有更強的防水性與抵抗自然災害的能力。舊土雖然密實度可以，但防水性能不足，使城墻在持續強降雨條件下容易受損。此次修復中更加具體化、規范化的工藝使城墻防水性能大幅提升，特別是頂部排水系統的改良，有效減少了雨水滲入墻體的風險。修復完工后的城墻結構更加堅固、美觀，所有排查出的險情得到妥善處置。平遙古城墻的長期防災減災策略體現在其建立的科學監測預警體系上，2022年1月啟用的監測預警系統平臺，通過安裝位移計、測量機器人等前端設備，對重點部位進行實時數據采集。平遙縣專門成立了城墻保護服務中心，安排專人進行安全巡查，每年開展春冬季凍融期兩次險情普查，構建了預防性保護工作體系。改良夯土技術結合現代監測手段，顯著提高了平遙古城墻的防災減災能力，為傳統建筑材料在文物修復中的創新應用提供了成功范例。

4 古材新用：傳統建筑材料的創新融合與未來發展

傳統建筑材料在當代文物修復中的應用面臨繼承與創新的雙重課題。傳統建筑材料承載著豐富的歷史信息與工藝價值，需要在修復過程中得到尊重；現代環境與技術發展又對傳統建筑材料提出了新要求。平遙古城墻修復案例表明，傳統建筑材料經科學改良后能有效提升防災減災能力，傳統工藝與現代技術的結合為文物保護開辟了更廣闊的空間。以下部分將探討傳統建筑材料在文物修復中的應用創新，包括工藝傳承、性能改良與技術整合、可持續發展策略等方面。

4.1 傳統建筑材料工藝傳承的現實挑戰與解決路徑

傳統建筑材料工藝傳承面臨諸多現實挑戰。工匠群體老齡化問題突出，平遙古城墻修復中工匠平均年齡超過55歲，年輕一代對傳統工藝興趣減弱。傳統工藝學習周期長、勞動強度大、社會認可度不高，導致技藝傳承斷層風險。材料獲取渠道萎縮，傳統制磚窯場、石灰窯因環保要求與經濟轉型逐漸消失。古法工藝與現代標準存在適配性矛盾⑤，傳統建筑材料生產與使用缺乏統一標準。針對這些挑戰，可建立工匠培訓基地，如平遙胡家四代泥瓦匠傳承模式；將傳統工藝納入職業教育與高校課程；指定區域保留傳統建筑材料生產能力；制定傳統工藝標準化文件；利用數字技術保存工藝細節。傳統工藝傳承應既保持文化本質與技術精髓，又適應現代文物保護需求。

4.2 傳統建筑材料性能改良與現代技術整合

傳統建筑材料在當代文物保護中面臨著新的技術挑戰，現代工業污染加速了材料劣化進程，極端氣候增加了結構安全風險。針對這些新問題，文物保護工作者開始探索傳統材料與現代技術的創新整合路徑。在材料性能提升方面，通過建立材料數據庫對傳統配方進行系統化研究，利用現代分析手段優化材料組分，實現了傳統工藝的標準化提升。智能化監測技術的引入使文物保護工作從經驗判斷轉向數據支撐的決策模式，環境數據采集與材料性能分析形成聯動機制，構建起文物保護的科學防護體系。這種整合模式突破了傳統單一的保護方法，衍生出智能預警與虛擬仿真等新型保護手段，推動文物保護工作向著精準化以及智能化方向發展。現代科技與傳統工藝的深度融合，既強化了文物本體的防護能力，也為傳統建筑材料開拓了更廣闊的應用前景。

4.3 可持續發展視角下的傳統建筑材料應用策略

可持續發展視角下的傳統建筑材料應用強調文物保護與環境、社會、文化的統一⑥。傳統建筑材料多源自天然資源，具有良好的生態屬性。傳統夯土技術能耗低，碳排放少；傳統石灰、青磚生產可通過改良窯爐降低環境影響；本地化生產可減少運輸能耗。社會層面，平遙居民對城磚的自發捐獻體現了文物保護的社會參與性；傳統建筑材料產業可創造就業機會，培育特色產業。文化傳承方面，應將傳統建筑材料知識納入非物質文化遺產保護，建立材料知識庫與樣本庫，開展教育宣傳活動。政策保障包括制定傳統建筑材料保護規劃、建立評估認證體系、設立工藝傳承基金等。可持續發展視角不僅關注材料的物理屬性，更注重其生態、社會與文化價值，追求文物保護的長遠效益。

5 結語

傳統建筑材料在文物修復中的適用性研究，不僅關乎文物本體的保護，更涉及傳統工藝的傳承與發展。通過平遙古城墻修復案例的分析，可以看出傳統夯土技術結合現代改良方法，有效提升了文物的防護能力與使用壽命。在文物修復實踐中，應堅持“不改變原狀”的基本原則，同時注重材料的適用性評估，合理融合傳統與現代技術。未來的文物保護工作，需要建立更加科學的材料選擇標準與應用規范，加強傳統工藝的活態傳承，培養專業技術人才，同時推動監測預警等現代科技手段的應用，構建多層次、全方位的文物保護體系，實現文物保護與可持續發展的有機統一。

注釋

①許軍.古建筑修繕過程中提高文物建筑保護與利用的技術研究[J].收藏，2023（1）：169-172.

②孫華.建筑遺產保護初論：以木構建筑的保護和修繕為中心[J].故宮博物院院刊，2024（10）：4-16，146.

③楊柳.博物館文物保護與修復技術研究[J].收藏，2024（6）：144-146.

④范達.文物建筑保護修復方法與技術研究[J].收藏，2024（3）：93-95.

⑤董糲.古代陶瓷文物修復中的材料科學與工藝研究[J].收藏，2024（2）：116-118.

⑥段利強.中小城市古建筑文物保護原則、問題及對策[J].文物鑒定與鑒賞，2021（11）：105-107.