长城的建造技术特征与建造信息保护——以明长城大同镇段为例
长城的建造技术特征与建造信息保护——以明长城大同镇段为例
《建筑学报》 2011年S2期
摘要/以明长城大同镇段为例，通过对其建造特征的深入分析和建造技术的总结，将其还原为一种具体的因时因地因人的建造，指出长城的建造技术是长城历史信息和文物价值的不可或缺的重要方面，对长城的保护要基于对其地域性建造技术特征的细致深刻的认识，对长城自身的建造信息进行延续和体现，并完善长城文物本体真实性和完整性的知识架构。
1建造信息之于文化遗产保护
本文所提建造信息一词是指文化遗产在建筑材料、建造技术(包括结构、构造和施工工艺)方面体现出的与建造有关的信息。建造信息包含了时间和空间两个方面的特征，它是历史的，也是地域的，是文化遗产自身价值的一部分，反映了文化遗产在历史、科学，乃至艺术上的成就。
国际古迹遗址理事会《建筑遗产分析、保护和结构修复原则》(2003)中指出：“建筑遗产的价值不仅体现在其表面，而且还体现在其所有构成作为所处时代特有建筑技术的独特产物的完整性。”[1]《关于原真性的奈良文件》(1994)指出：“要基于遗产的价值保护各种形式和各历史时期的文化遗产。人们理解这些价值的能力部分地依赖与这些价值有关的信息源的可信性与真实性。”而“原真性的判别会与各种大量信息源中有价值的部分有关联”，这些信息源包括以下几方面：外形和设计；材料和实体；用途和功能；传统、技术和管理体制；位置和背景环境；语言和其他形式的非物质遗产；精神和感觉；其他内外因素[2]。奈良文件中关于真实性的阐述为之后的相关法规和宪章奠定了基础，并成为关于文物真实性的共识，文件中的“材料和实体”即与本文所提的建造信息有直接关系。
如此，建造信息在构成文化遗产自身价值的同时，也是其真实性和完整性的一个重要组成部分，失去了这些，对文化遗产的价值判断就会发生差错，其真实性和完整性也会有严重缺失。具体到文化遗产的保护方面，我国文物界也早已形成了对原材料、原结构、原形制和原工艺的重视，《曲阜宣言》(2005)指出：“文物古建筑的保护不仅要保护文物本身，还要保护传统材料和传统技术。离开了传统材料、传统工艺、传统做法这些最基本的东西，就谈不上文物保护。”[3]
总之，“建造信息”一词并非空穴来风，它早已为文化遗产领域所提及，并引起了一定重视，但在具体的保护领域，尤其是长城保护领域，目前对建造信息的重视尚未落到实处。长城是中国乃至世界上少有的一种跨越广阔地域的带状实体建筑，是一种线性文化遗产，它在建造方面的最大特征就是因地制宜，长城随周围环境变化而采用的不同建造技术是长城的独特性所在，也是长城的一个重要文物属性。只有对这些建造特征进行全面和深刻的认识，才能充分把握长城的精髓。
2长城保护中建造信息的缺失
根据罗哲文先生的概括，中国的长城保护自建国以后经过了5次高潮，分别是：1952年国家文物局对长城维修的重视，1979年国务院对长城保护的重新重视，1984年“爱我中华，修我长城”活动的开展，1987年长城被列入世界文化遗产名录，和2006年《长城保护条例》的颁布实施[4]。进入21世纪，国家文物局联手国家测绘局开展了大规模的长城资源调查工作，长城的家底逐渐被摸清，长城保护的工作也开始落到实处。近年来，伴随着线性遗产和文化廊道概念的引入，长城研究和保护也进入了一个新的阶段，有关长城研究和保护的学术成就层出不群。
但是，纵观目前所取得的成就，学术研究领域多数集中在长城的建置情况和长城周边的环境方面，在长城的建造上虽有局部测绘和记录，但缺乏对其建造技术和特征做进一步的总结和分析；长城保护领域则或着重于长城的宏观保护工作，或着重于长城的现代修缮技术，这些方面于长城保护而言至关重要，但未能重视对长城建造方面的认识，致使长城的形象简单化和脸谱化，探讨的内容趋于大流而无法深入，修缮措施偏于现代而脱离历史，使各段长城在建造方面的地域的独特性渐渐埋没，长城的历史信息在真实性和完整性方面没能得到完全展现。
具体而言，对建造信息的重视程度不够导致在长城保护中出现的问题主要体现在两个方面：
1)认为文物自身的建造技术太过陈旧和繁琐，远远落后于现代施工技术，因此，在文物修缮中多采用新材料和新技术来代替传统技术。尽管现代修缮技术的日渐成熟保证了这种修缮方式的科学性和有效性，但文物却不可避免地成为一个徒有原状外表的现代产物，自身的内部特质丧失殆尽。对此，国际古迹遗址理事会《建筑遗产分析、保护和结构修复原则》(2003)特意强调：“特别是仅为维持外观而去除内部构件并不符合保护标准。”[1]《曲阜宣言》(2005)也重点指出：“文物古建筑修缮必须重视首先采用传统技术和材料。新材料、新工艺、新技术的应用是为了更多更好地保存原材料、原结构而不是代替原材料、原结构。”[3]
2)没有对文物的建造特征认识清楚，对一些特殊做法不重视或完全忽略，导致这些做法被现代修缮做法破坏或遮盖，这种做法其实是对文物的另一种破坏。
长城保护中之所以出现建造信息的缺失，究其根源，是因为长城研究领域对建造方面的不重视和不深入，反映到长城保护中，就造成了对长城的价值判断、修缮措施和展示方式趋于照搬、雷同和简单化，长城的地域独特性并未突出出来，而目前普遍存在的对长城旨在恢复外观的修缮导向和措施也直接导致修缮后的长城越发丧失了其原本的建造信息。
事实上，当对长城进行深入调查时，就会发现长城的材料、结构和构造是长城独特价值的一个重要组成部分，也是长城丰富性的重要体现。本文以明长城大同镇段为考察对象，对其墙体材料和构造方面的特征进行了详细调查和分析，不仅发现许多之前被忽略的特殊做法，并且透过对这些做法的总结，可以深刻体会到长城蕴含的建造信息之丰富。下文即以此段长城为例，通过对其建造特征的深入分析和建造技术的总结，将之还原为一种具体的因时因地因人的建造，并基于建造信息保护策略和方法的探讨。
3长城建造中的技术特征信息
大同镇作为明代九边重镇之一，是守卫山西乃至京师的军事要塞。该段长城地跨山岭和平原，北拒草原，向西直达黄河之滨，所处地理位置复杂。
就现状而言，明长城大同镇段在材料和构造方面有以下几个特征：
1)夯土遗存占绝大多数。历史上，明长城大同镇段以夯土版筑为主要建造方式，包砖/石的墙体、敌台和烽火台等占少数，到了今天，一些砖石类构筑物的外包砖石均被附近居民拆除、挪用，只剩下内部的夯土部分。
2)砖石、土坯类遗存虽然极为少见，但它们丰富了该段长城的材料和构造。
3)历史上的明长城大同镇段几经重建和修补，不同时期的修补痕迹多有留存，成为历史的见证。
具体到实际的墙体材料和构造方面，以夯土遗存为重点，分以下几个方面说明：
1)夯土遗存的墙体材料
明长城大同镇段的夯土材料包括细粒土、砂砾、碎石、块石、砖、瓦、植物枝条共7种。根据中国黄土分布图，该段长城沿线均位于黄土分布区内，其夯土材料主要为黄土。此外，墙体材料与所处地理位置有密切关系，海拔高，土壤贫瘠的墙体、敌台和烽火台更多地掺杂了砂砾、碎石和块石，这充分说明夯土材料基本属于就地取材。总体来看，明长城大同镇段所在地区黄土资源丰富，就地取土一般足以满足修边需要，尽管不能排除一些土壤贫瘠的地段可能会对原土进行筛滤或从别处取土。
2)夯土遗存的构造做法
①夯层厚度。夯层厚度并不是一个固定值，而是呈现一个范围内的波动，其中，城墙和堡城的夯层厚度波动范围较大，而敌台和烽火台则相对集中，但各类型的主要夯层厚度均在150～250mm范围内，即明代的5～8寸之间。具体而言，敌台的夯层厚度要普遍小于烽火台的夯层厚度。值得注意的是，在各类夯土构筑物中，均有厚薄相间的夯层案例(表1)，且敌台的案例最多，城墙次之。这种夯层厚薄相间分布的现象主要出现于夯土体表层，到了内部则合二为一，这说明，这些夯土体在夯筑时，内部每夯筑一层，表层要夯筑两层，这样做可以保证外围夯土的密实度和强度高于内部，增强夯土体抵抗风化和敌人破坏的能力。
②夯层构造。针对夯土遗存的夯层构造，根据砂砾和砖石在夯土中的存在状态，把夯层构造分为纯细粒土类、掺杂类和铺砌类3大类，后两类又按砂砾和砖石的含量多少各分为两个亚类(此处以夯土敌台为例，见表2)。对于各类型夯土遗存，夯层构造均以掺杂类尤其是少量掺杂类占大多数，纯细粒土类和铺砌类占少数。对于大量掺杂类和铺砌类构造，往往存在砂砾和砖块局部集中的现象。
实地考察发现，不同地段夯土遗存的夯层构造并不完全一致，尤其是分布范围较广的长城城墙、敌台和烽火台，会受到许多因素的影响。其中，夯土遗存所处地形和土壤环境是影响夯层构造做法的主要因素，建造时期不同带来的影响次之。对于堡城的夯土遗存，其夯土材料和夯层构造与周围地形和土壤环境也息息相关，同时，堡城的夯土遗存由于不同时期的帮筑做法1)较为多见，更多地表现出了后期帮筑部分的夯层构造和早期夯土体的不同之处，且这种不同多表现为后期相对前期的改进。
③铺设植物枝条做法。如果说细粒土和砂砾、碎石等一起混合而成为“黏土混凝土”的话，那么铺设于其中的植物枝条就如同混凝土中的钢筋，起着连结和加强的作用。但植物枝条实物遗存缺乏，对植物枝条存在与否主要是从土体表面是否存在孔洞阵列2)进行推测(图1、2)。根据对孔洞阵列的测量和统计，可以对植物枝条的铺设方式、位置以及粗细等方面有一些结论和推测，从而对夯土体铺设植物枝条做法有一定认识(图3)。
④外部构造。外部构造分为3种，帮筑做法、竖向凹槽与嵌筑做法和夯层间逐层铺砌砖石与外包砖石墙体搭接做法。帮筑做法是历史上的多次修补形成的；后两种做法均是为了加强内部夯土体与外包砖石墙体连结而产生的，它们经常与帮筑部分相结合，成为原夯土体与外包砖石墙体的交接层或过渡层。
帮筑做法在堡墙上较为多见(图4，可见角台立面上有帮筑部分和原夯土体之间的接缝)，敌台和烽火台上也有一些个案存在。
帮筑均为在原土体外面直接夯筑，有明显接缝，无搭接措施，帮筑部分和原土体在夯土材料及夯层厚度方面存在一些区别。
竖向凹槽均出现在原状包筑砖石的夯土体表面，如敌台和堡城，现外包砖石墙体已被人拆除挪用，只剩下夯土体和上面的凹槽，一些凹槽内还保留着砖砌体。凹槽做法有两种，一是在帮筑的同时包筑外墙，凹槽不仅规整而且深阔；二是在已有夯土体(原
夯土体或帮筑部分)表面临时挖出凹槽，包筑晚于夯土体的建造，这类凹槽较为浅狭(图5)。鉴于这种做法在该段长城土筑包砖构筑物上的普遍性，可以确定，墙上挖竖向凹槽嵌砌砖块是明长城大同镇段加强包砖和内部夯土体之间相互咬合和联结的一种基本构造措施。
夯层间逐层铺砌砖石与外包砖石墙体搭接做法主要见于外包
砖石的敌台和堡城等构筑物的帮筑夯土体上(表3)，这种构造做法与上述铺砌类夯层构造相似，但它仅位于原夯土体外部帮筑部分，它的主要目的是为了加强外包砖石墙体同帮筑部分的搭接，而帮筑部分又与原墙体具有亲和性和黏结力，因此，帮筑部分不仅加厚和加高了墙体、角台和马面，而且通过这些构造措施充当了内部夯土体和外包砖石墙体之间联结的媒介。
3)建造技术特征总结
总体来看，明长城大同镇段的建造技术有以下几点特征：军事地位的差异导致建造技术高低有别；建造者的施工水平与建造技术的适宜性；重视程度影响建造技术的选取；建造技术与周边环境的关系；建造技术随时间发展改进。总之，明长城大同镇段的建造技术是一种因时因地因人的适宜性技术，它不能代表明代建造技术的最高水平，但它是基于客观条件的较好或最好的选择。
上述内容并不能涵盖明长城大同镇段的全部建造技术特征，但足以说明，长城体现出的建造信息是多么的丰富斑斓，即使如明长城大同镇段这般的夯土构筑物，也依然展现了劳动人民独特和生动的创造力。认识到这一点，才可能在长城保护工作中对长城的建造信息加以重视并应用到保护中去。
4长城保护中的建造信息保护
长城保护中的建造信息保护主要体现在3个方面：一是长城的建造技术成就应是长城自身价值的重要组成部分；二是在长城修缮中对建造信息的重视；三是建造信息应作为长城文物信息的一部分而加以展示。
1)建造信息之于长城文物价值的重要性
长城是国家对外防御的军事构筑物，也是历史上劳动人民智慧和血汗的结晶，长城自身蕴含的材料、结构和构造做法等建造信息是长城文物价值的重要组成部分。长城的建造信息主要反映了长城的科学价值和历史价值，而其在整体形象和细部做法上也同时体现了长城浓郁的艺术价值。只有把长城还原为一抔土、一块砖、一个条石的具体的建造，才能深切地感受到长城来自历史的真实性。诚然，如上文所述，长城的建造技术随着主客观因素的不同，在技术成就上有高低之别，如明长城大同镇段，绝大多数为夯土版筑，没有包砖，不能代表明代的最高建造技术和成就，但它们是古人基于主客观条件的最好或较好的选择，夯土体展现的夯层构造做法、厚薄夯层做法以及铺设植物枝条做法等，都是之前不太被注意和认识到的，再如夯土体的帮筑做法和为了与外包砖石墙体搭接而采用的做法等。这些历史上的活生生的做法，展示了长城在历史上不同时期的修补痕迹和特征，只有深入到这一层面，长城才可以被清晰地还原为具体的建造，长城的文物价值才能被充分地挖掘出来。
2)基于建造特征的文物修缮
修缮材料：以明长城大同镇段为例，根据上述内容，现存长城以夯土遗存占绝大多数，该段长城在夯筑时大部分为就地取土，且并没有添加石灰等加强材料，因此，在对它们进行修缮时，如果确认长城所用夯土和周围土质一致，可以直接取用周围的生土作为原材料进行局部的修补，同时又与历史上该段长城的取材原则相一致。长城由于其长度和规模均是其它文物所不可比拟的，加上所处地形和交通因素，成本高昂，尤其是砖石长城，而明长城大同镇段所用材料的地方性和适宜性使得它可以避免这方面的问题，大大降低修缮成本。
修缮技术：现代文物修缮技术已经有了很大发展，许多新的技术措施得到使用，也取得了诸多成就，但是应该注意到历史上的构造做法和技术措施也是长城本体的一个重要组成部分，而且这些做法中的大多数仍然值得在今天的保护中进行利用和借鉴，如上文提到的夯层构造做法、铺设植物枝条做法和外部构造做法等，这些措施是古人实践中的创造，同时也具有一定的科学依据，应当在修缮时加以重视和利用。
3)对长城建造信息的展示
认识到了长城建造信息的独特性和重要性，那么在长城的展示中就应该有意识地突出长城建造方面的特征。例如，借助于长城现存的破损部位，如坍塌后形成的断面等，在不影响长城结构稳固的前提下，进行长城建造信息的重点展示；其次，在进行长城维修和修缮的时候，有意识地对能反映长城重要建造特征的部位进行特殊处理，使重要的建造部位，如上述明长城大同镇段夯土体与外包砖石墙体的搭接处的特殊措施外露，让参观者能从中看到更多的建造信息，从而加深对长城的认识。
