布達拉宮結構健康監(jiān)測平臺截圖。北京交通大學供圖（資料圖）

中青報·中青網記者 葉雨婷

【資料圖】

通訊員 艾雨萌 劉雪琪 王姍 余嘉敏

在北京交通大學，有這樣一支團隊，他們不畏缺氧、不畏高寒，敢于探索填補幾乎空白的科研領域，利用科技感知布達拉宮“心跳”。如今，這支團隊為布達拉宮建設的長期健康監(jiān)測系統(tǒng)成功運行近10年，他們正是北京交通大學古建筑結構研究所團隊。

據(jù)史書記載，布達拉宮始建于公元七世紀，后又經歷過漫長的重建、增擴。當團隊開始為布宮設計健康監(jiān)測系統(tǒng)，相關技術已廣泛應用于橋梁、大壩、大型復雜建筑結構等土木工程領域，但還未覆蓋至古建筑，設備的開發(fā)設計也處于空白階段。

北京交通大學布達拉宮結構與監(jiān)測研究中心的楊娜教授帶領的團隊要為布宮體檢，他們能隨時準備“小毛病”，預防“大毛病的產生。

2016年，團隊要為布宮的“雪城”布置傳感器，到拉薩后才發(fā)現(xiàn)采集箱對壁畫有影響?！拔覀儽Ｗo古建筑一直有一個原則：你哪怕不保護，你不能破壞它?！辈歼_拉宮結構與監(jiān)測研究中心常鵬老師說。因此，采集箱的位置需要改變，與傳感器的連接線卻不足了，常鵬回憶：“把拉薩城幾乎快跑遍了。數(shù)據(jù)的傳輸線，外觀看著像網線，但其實一般的商店還很難買到，要跑遍所有的建材廠。最后是在賣音響的地方買到的，那種線可以用來替代傳輸信號，又浪費了一天的時間?！?/p>

高原反應是團隊在布宮項目中需要克服的首要困難。在嚴重缺氧的情況下，不僅人的呼吸會受到影響，記憶力也會有所下降。團隊的負責人楊娜老師在工作時常備兩樣東西：氧氣瓶和筆記本。氧氣瓶是為了防止缺氧，筆記本則是為避免記憶力下降而導致工作細節(jié)的遺漏：明天的計劃是什么，要去哪個房間，開哪個房門，這些都被楊娜老師在日常工作中寫在筆記本上，這是她的“醫(yī)療記錄”。

布達拉宮結構監(jiān)測設備測試試驗。北京交通大學供圖（資料圖）

團隊的楊娜教授一直對團隊強調要做真正的監(jiān)測，積極利用監(jiān)測系統(tǒng)得到數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，了解古建筑的狀態(tài)，采取對應的舉措。團隊每個季度以及每年都會給布達拉宮提供數(shù)據(jù)的分析報告和結構的狀態(tài)評估，布達拉宮則會根據(jù)相應的評估，采取對應的措施。

監(jiān)測系統(tǒng)對于古建筑的維修和修補具體有什么作用呢？團隊的楊娜教授認為：“監(jiān)測系統(tǒng)回答了三個問題，第一個問題是：這個建筑還好嗎？需不需要修？狀態(tài)怎么樣？第二個問題是：哪兒不合適？需要修哪里？第三個問題呢：怎么修？什么時機修？”

通過對監(jiān)測系統(tǒng)產生的數(shù)據(jù)的分析，人們可以了解到古建筑結構的變形。團隊的成員不僅要分析數(shù)據(jù)，還要知道變形對于結構來說意味著什么。常鵬教授舉了一個例子：“有一些結構的變形是周期性的。通過對數(shù)據(jù)的分析，我們發(fā)現(xiàn)柱子會傾斜，一月份，二月份、三月份、四月份到五月份傾斜、六月份它又緩緩變直了。這個現(xiàn)象是與當?shù)氐臐穸扔嘘P系，因為拉薩的這個干濕季節(jié)特別明顯，冬季特別干燥。到了七八月份雨季的時候，像江南一樣，天天下雨。經過對數(shù)據(jù)的長期處理分析，才能發(fā)現(xiàn)結構周期性變形的最根本規(guī)律。在面對突發(fā)性的數(shù)據(jù)變化的時候，我們就可以通過分析監(jiān)測系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)來做出最合適的判斷。

那么如何在文化遺產地將監(jiān)測系統(tǒng)落地？如何讓數(shù)據(jù)真正地用起來？首先需要古建筑單位，和文保人員的共同努力。布達拉宮的監(jiān)測系統(tǒng)真正的得以落地的一個原因是布達拉宮方面很重視布達拉宮的狀態(tài)，另一個原因是古建筑結構研究所團隊作為實施系統(tǒng)的一方真正地在分析數(shù)據(jù)，了解古建筑的狀態(tài)。

其次，在建設監(jiān)測系統(tǒng)的時候要根據(jù)古建筑的特性出發(fā)，進行個性化的建設。從結構信息本身的角度來看，古建筑有很大的差異性，每一個古建筑都要根據(jù)他自己的需求來去做監(jiān)測系統(tǒng)。團隊的楊娜教授表示：“需要所有做古建結構監(jiān)測的人，大家共同努力，找出古建筑的共性的地方，同時又能做好從每個古建自身保護需求出發(fā)，做好個性化的有針對性的監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析以及評估。”