云冈石窟第3窟保护设施（窟檐）建设设想

摘要：作为云冈石窟规模最大的洞窟，第3窟历经六年两期的本体危岩抢险加固工程后，既有针对性地治理了文物本体表层支离破碎的危岩体，又加固了岩体的承荷强度，有效地减缓了岩石逐层风化和越层风化的速度，为危岩区域内的文物本体和游客的安全提供了保障，使得文物本体的历史价值得以延续永存，其艺术价值得以更完美地进行展示。而作为石窟风化主要的罪魁祸首，水的治理仍需进一步探讨解决。眼下文保专家认为造成石窟风化的主要因素是水的作用，其中就包括大气降水的渗漏和冲刷，以及凝结水的作用。鉴于此，文章拟对云冈石窟第3窟保护设施（窟檐）的建设提出设想，深入阐释该保护设施（窟檐）的建设对石窟本体将起到一定的保护作用。

关键词：云冈石窟；第3窟；窟檐；保护设施；设想

一、云冈石窟第3窟概况

云冈石窟第3窟也称为“灵岩寺洞”，是开凿于北魏云冈雕刻中期（471—494）的一个重要洞窟，亦是云冈石窟中规模最大的洞窟，位于云冈石窟东部窟群区域的西端。它的西侧与第4窟毗邻，东侧距第2窟较远，约165米，隔着龙王庙沟与第5窟遥遥相望，是一座大型佛殿窟。这座洞窟形制非常独特，整体宏伟壮观，为两门四窗，洞窟分为前、后室。前室东西宽约50米，前立壁高约25米。前室顶部是一个巨大平台，平台中间是一座矩形洞窟，里有一交脚弥勒，因此俗称“弥勒洞”；平台东西两端分别对称雕刻有一座3层仿木构建筑的方形佛塔，历经将近1600年的风吹雨淋，如今风化严重。平台石壁10米以上的位置，整齐地排列着12个横向的梁孔，梁孔内侧都有1个垂直的孔与山顶相通。在洞窟西窟门的入口处，正对的石壁上雕刻着3尊巨大的造像，其中主像为高达10米的倚坐佛像，而它的左右两侧是高为6米的胁侍菩萨。

二、第3窟保存现状与需求

（一）保存现状

自1953年云冈石窟成立专门管理机构后，针对石窟存在的渗水、洞窟危岩体垮塌、石雕文物风化等问题，陆续采取了多项治理措施，从最初的单一治理到如今的综合治理，已走过70年的历程，取得了明显的效果，有效地保护了石窟文物的安全。随着近1600 年漫长岁月的流逝，石窟的岩体结构日益复杂，应力也随之发生变化，加上外界环境的侵蚀，使得石窟岩体受到多种病害的侵袭，如石窟岩体风化破坏、材质劣化、强度降低等。近年来这种情况更为加剧，对于石窟本体、雕像以及游人的安全都是极大的隐患，必须立即采取行动来加以防范。2016年以来，云冈研究院一直致力于解决第3窟的安全问题，通过开展系统、综合、全面、详细的调查和研究，为其提供了有效的防护措施，且根据其中的危岩体和雕刻风化等问题，编写了完善的抢险加固工程设计方案，最终成功完成了六年两期的抢险加固任务。

（二）保护性设施（窟檐）建设需求

云冈石窟中的许多洞窟都修建过窟檐或楼阁式建筑以保护石窟，据《金碑》记载以及云冈的历次考古发掘表明，云冈石窟第3窟的窟前曾在金代修建过一座规模巨大的木构窟檐建筑。这些丰富的考古成果是云冈石窟曾经存在窟檐的有力证据，也充分说明当时修建的窟檐是云冈石窟得以保存至今的重要物质条件。

根据前人的研究成果以及现场调查分析，云冈石窟目前仍存在着风化、水害（患）及危岩等三大类病害。而云冈石窟第3窟保护设施（窟檐）的修建，能够防止太阳照射使得洞窟外立壁温度升得太快，并防止雨水对外立壁岩体直接冲刷，从而避免洞窟内的温差剧烈波动。此外，还能够缩短水在洞窟内的溶蚀速率，使洞窟内环境趋于稳定，客观上对石窟起到保护作用。

三、保护设施（窟檐）建设设想

由于经费、技术、理念等种种原因，云冈石窟第3窟保护设施（窟檐）的建设方案一直未果。笔者结合国内外专家学者提出的关于石窟寺窟檐建设的各项意见，现谈谈自己的看法。

笔者针对第3窟洞窟部分，在此提出一种固定支架膜面开合保护设施（窟檐）的建设设想。

在第3窟前方空地建设膜面能够开合的两组银杏叶造型单元式罩棚作为悬挑保护性工程建筑，罩棚的支柱在离洞窟20米之外的地面设置。每个单元式罩棚高度约40米，底部为高约10米、半径5米的圆筒状基座，游客服务等功能可结合基座设置。上部为1/4圆钢结构悬挑梁，悬挑梁呈扇骨状以每5°放射分布，11个弧形悬挑钢梁之间通过膜面材料相连。膜面可以沿着两侧弧形梁通过机电自动控制装置回收起来，形成顶面镂空的状态，将洞窟展现出来。膜面沿着弧梁铺开张紧后，两组罩棚相互交错，前端覆盖住整个第3窟的窟顶，并且新建的保护设施（窟檐）与洞窟没有任何连接。单元式罩棚舒展轻盈，体现“轻柔介入”的设计策略。罩棚单元的造型似银杏叶片，组合后又呈现出似莲花叶片的立面形态，一榀榀圆弧形的钢梁取自石窟洞口形状，似观音手中的柳枝，基座似观音净瓶，体现出“佛光银杏融天地，净水莲花洗古今”的云冈石窟文化。俯瞰时单元罩棚如同折扇，小中见大，形成了一道融入环境的“银杏叶”新景观。

第3窟保护设施（窟檐）膜面打开张紧后，可以实现对第3窟前立壁的遮阳挡雨效果，雨水沿着扇形膜面往下流，最后收集到支柱位置下接排水管。保护设施（窟檐）在天气良好不需要遮盖洞窟的时候，膜面收起来处于顶面镂空状态影响，减少从远处看对洞窟的视线遮挡。该悬挑建筑设计为膜面可开合的保护建筑，可实现洞窟“防风防晒”“遮阳避雨”“调节光量”“避免冻融”，有效改善洞窟风化、劣化进程，在不良天气时实现有效保护。从防水的角度，该保护设施（窟檐）不仅能避免外部降水从洞口流入洞内，也可以在有风时避免降水斜落到洞窟里。

在建设第3窟开合式保护设施（窟檐）的同时可以开展第3窟洞窟的水害监测、湿度监测、温度监测、紫外线监测以及保护设施（窟檐）稳定状态监测；结合自动控制技术，根据水、气温、紫外线等实时监测的情况以及天气预报的情况，在气温骤变、降水、紫外线过强等条件下，自动实现保护设施（窟檐）膜面的开启保护；同时根据监测结果，进一步研究该保护设施（窟檐）的保護功能效果，包括降水冲刷、洞窟内湿度、温度变化情况等。

四、云冈石窟第3窟保护设施（窟檐）建设意义

（一）文化遗产保护的需要

2020年5月11日，***总书记考察云冈石窟时强调：“云冈石窟是世界文化遗产，保护好云冈石窟，不仅具有中国意义，而且具有世界意义。历史文化遗产是不可再生、不可替代的宝贵资源，要始终把保护放在第一位。”新中国成立后，在国家文物局、山西省文物局和各级部门的精心组织和指导下，持续开展了云冈石窟的修缮保护工程。云冈石窟文物保护工作“十四五”规划指出了云冈石窟保护工作的现状，明确了接下来开展的保护工作计划，修建第3窟保护设施（窟檐）便是修缮保护工作里的一项重要内容。

（二）解决降水冲刷危害

经过多年的云冈石窟保护研究表明，水是危害云冈石窟安全最主要的因素，如何治理水岩作用成为当前云冈石窟石雕风化研究的重点。目前知道影响云冈石窟石雕风化水有三种来源：一是大气降水直接冲刷，云冈石窟许多洞窟的外壁面常年暴露在外，大气降水会直接冲刷洞窟外壁面雕刻，造成石雕风化严重；第二是洞窟顶部以及洞窟壁面裂隙的直接渗水，导致洞窟壁面石雕风化；第三是空气凝结水，在夏季当洞窟内外温差较大且空气湿度较大时，水蒸气进入洞窟遇温度较低的岩石表面凝结成液态，从而造成洞窟石雕的风化。随着2006 年防渗工程的实施，作为水来源之一的窟顶渗水得到了有效缓解。针对另一个水来源的凝结水，云冈石窟研究院在一些洞窟内安装除湿机，用以控制相对湿度，对凝结水的形成条件加以控制，也收到了较明显的效果。唯独没有解决的是降水冲刷的问题，第3窟直接暴露于风雨之中，降水的冲刷成了其最主要的水害来源。从防治水害的角度出发，第3窟保护设施（窟檐）建设是必不可少的。

（三）减缓石窟文物本体风化

风化一直是云岡石窟这类石质文物难以解决的主要问题，现有统计结果表明，约有60%以上的石雕表面已经严重风化，亟需治理。这些石质文物受到自然界各种不利因素的影响，也受自身条件影响。云冈石窟石质文物风化的主要影响因素包括温度、冷热交替作用、冻融、干湿循环、酸雨、盐、粉尘、强紫外线、强风等影响因素。

可开合保护设施（窟檐）能够遮挡强紫外线、减轻温度骤变、降低强风、减少冻融和干湿循环、避免酸雨、遮挡粉尘。通过第3窟开合式保护设施（窟檐）的建设，对石窟本体实现遮阳避雨的同时，可以使洞窟内温度变化、湿度变化趋于平稳。因此，第3窟开合式保护设施（窟檐）可有效地减缓石窟文物本体的风化进度，实现对云冈石窟文物遗产的保护。

（四）对石窟本体干预性最小

国内外专家学者之前提出的窟檐设计方案都是紧挨着洞窟建设，难免对洞窟产生影响，且对现状改变较大，并对洞窟原有结构有一定的影响，而开合式保护设施（窟檐）实现对洞窟有效保护的同时，不直接与洞窟和岩体发生接触，满足“不改变文物原状”要求以及“可逆性”“最小干预”“与文物本体保存环境相协调”文物保护基本原则要求。

综上所述，保护设施（窟檐）对石窟文物的长久保存起着不可替代的重要作用，第3窟保护设施（窟檐）建设工程亟待进行，并在此基础上，进一步开展保护设施（窟檐）对洞窟保护效果的监测研究。第3窟保护设施（窟檐）的建设，在不影响文物本体和原有景观的原则下能够起到有效的保护作用，而且能够给景区游客观光游览时带来新的体验和感受。

五、总结与展望

新中国成立后，云冈石窟保护性建筑的研究取得了巨大的进步，为我们提供了珍贵的参考。因此，我们应该从现有的经验中汲取精华，勇于挑战，不断创造出更加先进的建筑设计理念，并且努力使其符合当今的社会发展需求。云冈石窟的保护任重道远，它的完善离不开各方的努力，因此，我们必须持续地探索、研究、改善，并且积极拥抱新理念、新方法，才有望在未来云冈石窟保护工作上取得更大的突破。

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作者简介：

牛春（1977—），男，汉族，山西大同人。大学本科，文博馆员，研究方向：文物保护。