東西問｜楊娜：科技讓西藏布達拉宮在開放與保護中平衡
來源： 中國新聞網
2025-12-21 20:11:00
中新社拉薩12月21日電 題：科技讓西藏布達拉宮在開放與保護中平衡
——專訪北京交通大學教授楊娜
中新社記者 趙朗
矗立紅山之巔的布達拉宮，作為世界文化遺產，已在西藏雪域高原屹立1300余年。因特殊構造，這座宏大的宮堡式土木石建筑群，成為古建筑保護領域備受關注的對象。
自2025年12月起，布達拉宮正式實行周一閉館制度。從全年接待無休到周一閉館，布達拉宮保護現(xiàn)狀如何？科技如何在布達拉宮開放與保護的平衡中發(fā)揮作用？中新社“東西問”近日就此專訪北京交通大學二級教授楊娜。
現(xiàn)將訪談實錄摘要如下：
中新社記者：您參與布達拉宮古建筑保護已18年，布達拉宮作為大型宮堡式建筑群，是如何推進保護的？
楊娜：布達拉宮是依山而建的土木石結構建筑，受自然和人為因素影響仍能屹立千年，實屬奇跡，但其結構穩(wěn)定性需持續(xù)關注。2006年青藏鐵路通車后，進藏客流大幅增長，2007年，布達拉宮管理處等單位關注到，客流增加可能會對布達拉宮接待及建筑本體產生影響，這也促成了布達拉宮第一期結構監(jiān)測系統(tǒng)的醞釀。
經過數(shù)年調研與攻關，2012年布達拉宮第一期結構監(jiān)測系統(tǒng)正式投運，核心聚焦本體建筑中的木結構，這是我們首次系統(tǒng)性捕捉布達拉宮建筑結構的動態(tài)變化。2015年，我們開始醞釀第二期結構監(jiān)測系統(tǒng)，2020年正式投運，監(jiān)測范圍延伸至地壟、墻體和山洞。拉薩處在地震帶上，所以當年我們還同時布設了地震監(jiān)測系統(tǒng)。到2023年，我們又聯(lián)合布達拉宮管理處，搭建了山體監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測區(qū)域內地下水賦存及沉降情況。
這一系列監(jiān)測系統(tǒng)逐步完善，從木結構到墻體地壟，再到山體環(huán)境，形成了全方位覆蓋的監(jiān)測網絡，讓我們能更清晰地捕捉布達拉宮的結構響應，就像聽懂了它的聲音和“心跳”，為保護工作提供了精準方向。
中新社記者：在布達拉宮全方位結構監(jiān)測中，具體運用了哪些技術？收集到的數(shù)據(jù)又如何轉化為保護行動？
楊娜：第一期結構監(jiān)測系統(tǒng)由傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)三個子系統(tǒng)組成，我們鋪設了主光纜、支光纜，安裝了376支光纖光柵應變傳感器、12支光纖光柵傾角計。這類傳感器最大的優(yōu)勢是全程采用光信號傳輸，而非電信號，完全規(guī)避了古建筑內用電用火的安全隱患，適配布達拉宮的特殊保護需求。截至目前，第一期系統(tǒng)已連續(xù)穩(wěn)定運行12年，累計收集監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)千萬條，為后續(xù)保護決策提供了翔實的數(shù)據(jù)支撐。
2020年投運的第二期系統(tǒng)，監(jiān)測的對象是布達拉宮地壟、墻體和山洞。監(jiān)測內容更全面，涵蓋墻體裂縫變形、位移、結構面外變形、溫度濕度、地震響應等，共布設傳感器388支、無線節(jié)點若干及3個無線網關。設計上我們采用了連續(xù)性監(jiān)測與非連續(xù)性監(jiān)測相結合、普查巡檢與定期檢測及自動監(jiān)測相結合的理念，再借助物聯(lián)網技術，工作人員通過遠程終端就能管理硬件狀態(tài)、實時查看數(shù)據(jù)，快速評估建筑結構狀態(tài)。
中新社記者：自2025年12月起，布達拉宮實行周一閉館制度，結構監(jiān)測是否為這一制度的出臺提供了科學參考？
楊娜：周一閉館制度的出臺，在一定程度上依據(jù)了近20年結構監(jiān)測的研究和數(shù)據(jù)積累，是基于古建保護需求的科學決策。
通過監(jiān)測系統(tǒng)我們能清晰看到，布達拉宮的木結構始終處于動態(tài)響應中，而人群荷載的影響尤為明顯。比如旅游旺季游客參觀、藏歷新年民眾朝拜的時段，木結構會出現(xiàn)變形情況；但這種變形是可以恢復的，到了夜晚無人參觀時，結構會逐漸恢復原狀。這讓我們意識到，千年古建也需要“休養(yǎng)生息”，必須給它足夠的時間恢復，減少持續(xù)荷載帶來的潛在損耗，這也是閉館制度的由來。
布達拉宮實行的游客承載量限值，其實也是依據(jù)結構監(jiān)測和空間接待能力綜合制定的。
2022年下半年，因新冠疫情，布達拉宮經歷了較長時間閉館。閉館前，監(jiān)測數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出“喧囂”的動態(tài)特征，結構變形、震動頻次都較高；閉館后，數(shù)據(jù)變得格外“寧靜”，木結構的動態(tài)變化大幅減弱，進一步印證了人群荷載對建筑結構產生的影響。
除此之外，2012年起我們還在回廊樓梯、觀音殿等游客流動密集、震動響應明顯的區(qū)域布設拾震器，發(fā)現(xiàn)這些區(qū)域的震動強度與當日客流量呈高度正相關。此前我們已聯(lián)合布達拉宮管理處，在這些位置加裝了阻力減震裝置，經測試減震效果顯著，這些都是監(jiān)測數(shù)據(jù)轉化為預防性保護行動的實踐。
其實早在2021年，布達拉宮為緩解旅游旺季客流壓力開通第二條參觀線路時，我們就同步增補了線路周邊的監(jiān)測設備，確?？土魇鑼c古建保護平衡。從線路規(guī)劃到客流調控，再到如今的閉館制度，每一步都有監(jiān)測數(shù)據(jù)的支撐，核心就是找到“開放展示”與“保護傳承”的平衡，讓布達拉宮既能向世人展現(xiàn)魅力，又能長久屹立。
中新社記者：布達拉宮作為世界文化遺產，其結構監(jiān)測與保護經驗能否向海內外推廣？過程中是否有中外經驗的互鑒？
楊娜：布達拉宮結構監(jiān)測的經驗已頗為成熟，在西藏很多古建筑保護中也可推廣。而且，這些年我們一直在推動經驗共享，通過中英文論文、專著等形式，向海內外分享布達拉宮監(jiān)測數(shù)據(jù)的解讀方法、古建結構的預測與溯源技術，目前已出版兩本專著，分別聚焦木結構保護和藏式古建筑結構力學性能研究。技術探索上，我們也在創(chuàng)新升級，嘗試用計算機視覺提升數(shù)據(jù)識別效率，借助AI賦能更好地服務古建保護。
同時，布達拉宮的保護工作也始終保持國際視野，積極開展中外交流互鑒。例如，我們團隊一直在推進國際合作，我的多名研究生曾赴英國、澳大利亞等多所高校進行聯(lián)合培養(yǎng)，加強古建筑監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析的學習；今年10月，我們邀請意大利古建筑結構監(jiān)測專家開展了兩周交流研討，11月又邀請悉尼科技大學的教授分享AI賦能古建筑監(jiān)測的經驗，而AI賦能古建筑監(jiān)測恰是我的博士生服務于布達拉宮結構監(jiān)測中運用的同樣手段。
布達拉宮近20年的結構監(jiān)測與保護，積累了成熟的技術與理念，這些經驗有推廣價值，但不能照搬套用——不同古建筑的建筑形制、材質、所處環(huán)境都不同，保護方法需要結合實際調整，核心可借鑒的是監(jiān)測思路、數(shù)據(jù)分析邏輯與“預防為先”的保護理念。
古建保護沒有國界，未來我們會繼續(xù)創(chuàng)新技術，深化國際合作，讓布達拉宮的保護智慧，為全球世界文化遺產的永續(xù)傳承貢獻力量。(完)
受訪者簡介：
楊娜，北京交通大學二級教授，北京交通大學布達拉宮結構與監(jiān)測研究中心以及古建筑結構研究所負責人，主持布達拉宮結構監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、實施與運維工作。入選國家高層次人才計劃，擔任教育部高等學校土木工程專業(yè)教學指導分委會委員、住建部高等教育土木工程專業(yè)評估委員會委員；獲國家科技進步獎二等獎1項、省部級科技與教學獎勵十余項。出版《藏式古建筑木結構基本力學性能》《藏式古建筑石砌體基本力學性能、分析及評估》等學術專著3部，主編教材2部，主參編國家/行業(yè)/地方/團體標準10余項，發(fā)表學術論文二百余篇，授權國家發(fā)明專利8項、軟件著作權10項。研究成果在多項重大古建筑工程保護中得到應用。