多维科技融合赋能浙江武义履坦徐氏民居保护

　　随着文物保护理念从结构性修缮向综合性工程模式深化，传统技术手段已难以应对隐蔽病害诊断、施工与研究脱节等挑战。履坦徐氏民居保护工程通过创新技术整合与管理模式，探索出一条科学化、精准化的保护路径。本文系统阐述了"设计施工一体化"管理模式与三维激光扫描、应力波检测等多维科技在文物保护中的创新应用。通过构建"数据采集—分析—决策—验证"的完整技术链条，项目实现了对木构件隐蔽病害的科学诊断与精准干预。本项目严格遵循《中国文物古迹保护准则》中"最小干预""真实性原则"等核心理念，同时积极响应"数字化改革"在文物领域的政策导向，形成了可复制的工作范式，为同类文物的保护提供了重要参考，项目荣获2024年浙江省文物保护工程“匠心杯”优秀案例。

　　履坦徐氏民居位于浙江省武义县履坦镇，为浙江省省级文物保护单位。建筑始建于清雍正年间，现存佑启良模大厅、四家头民居和三家头民居三组院落，总建筑面积3123.80平方米。建筑历经近三百年风雨，面临木构件腐朽、结构变形等典型问题。尤其以木构件内部隐蔽性腐朽最为棘手——传统敲击法和内窥镜检测存在主观性强、可视范围有限的局限，而大构件置换又可能破坏历史信息。项目于2017年立项，2024年通过验收，其核心挑战在于如何平衡修缮干预与历史保留的关系。

　　图1 履坦徐氏民居修缮前后鸟瞰图（图片来源：浙江风土工程设计有限公司）

　　一体化管理模式的创新实践，设计施工协同机制。项目采用设计施工一体化模式，以施工单位为牵头人、设计单位为核心，形成闭环管理架构。该模式通过双重路径提升质量：一是通过前期培训使施工方深入理解保护原则，设计代表现场指导修缮工程；二是针对施工中新发现的地基沉降等问题，启动补充勘察与动态方案调整，实现勘察—设计—施工的实时互动。通过施工日志、检测报告与补充勘察设计等的整合，项目构建了文物全生命周期档案。例如门楼倾斜案例中，脚手架搭设后发现的隐蔽病害触发专项勘察设计，最终采用支顶加固方案。这种实施即研究的方式，确保了知识的跨阶段传递，避免了研究成果流失。

图2 全周期数字化档案平台（图片来源：浙江风土工程设计有限公司）

　　国家文物局《古建筑修缮项目施工规程（试行）》，鼓励建立数字化档案系统。同时，《国家文物局关于加强文物建筑修缮工程全流程管理的通知》（文物保发〔2025〕41号），进一步明确，鼓励开展全过程工程摄影和数字化记录。施工前，项目分别采用三维激光扫描与贴近摄影测量技术，构建了覆盖履坦徐氏民居建筑天空地、室内外一化体的毫米级精度实景三维模型与三维点云模型，为后续修缮工作与全周期数字化档案的提供了精准的数据基底。施工中，实行多设备协同的全过程数字化记录。通过无人机每日定点航拍，宏观掌握工程进度与整体变化；借助口袋相机灵活记录重点修缮工艺与施工细节；并利用设置于周边高点的工程记录相机进行延时摄影，全程记录现场修缮过程；同时以单反相机拍摄高质量现场影像。施工后，再次分别建立竣工后三维点云与实景三维模型，建立数字化档案平台。通过与修缮前模型进行同屏对比，可以精准量化修缮效果。并将全周期工艺影像、设计变更图等资料系统归集至数字化档案平台，建立时空索引，形成可追溯、可分析、可复用的完整修缮档案，为日后长期监测与维护管理提供数据支撑。

　　图2 全周期数字化档案平台（图片来源：浙江风土工程设计有限公司）

　　多维技术融合创新的保护决策体系，整体结构变形的科学决策。针对发生倾斜、沉降等结构变形的木构架，传统目测与简易测量方法难以全面、精确描述其复杂的三维位移状态，为此项目基于毫米级精度的三维点云数据，建立了一套系统的结构变形分析框架，通过沉降、倾斜与侧脚三个维度的耦合诊断，实现对其木结构变形特征的量化评估。

　　针对木构件内部隐蔽性腐朽这一典型难题，传统敲击法和内窥镜检测方法存在主观性强、可视范围有限，难以准确评估构件安全状况等局限，导致修缮决策面临是否干预的两难选择。项目提出一种多源技术融合的木构件保护决策方法。通过集成木材声波检测与三维激光扫描技术，实现木构件腐朽区域的精确定量，结合承载力计算与非破损静载试验，系统评估木构件安全性能，支撑文物保护决策。

　　基于保护决策分析体系的评估结果，项目对履坦徐氏民居中两类残损程度不同的大梁构件，采取了差异化保护措施。在四家头民居前厅大梁案例中，检测与试验结果表明虽其内部腐朽严重，但剩余截面承载力满足要求，且满足静载试验要求，因此采取监测性保存策略。

　　佑启良模大厅大梁内部糟朽严重、承载力不足，但外壳保存较好。采用芯梁置换加固法。即剔除内部糟朽木质，完整保留具有历史信息的外壳；随后选用与原材质相近的实木加工成新芯材进行填嵌；最后，采用传统的木销连接方式，将新老材质锚固为一体。

　　本项目通过技术耦合解决了传统方法的两难，基于数据驱动的决策模式，实现了从"经验判断"向"科学诊断"的范式转变。设计施工一体化模式通过责任主体的整合，解决了传统流程中勘察、设计、施工环节脱节的问题，同时通过知识管理系统的建立，为后续保护提供了完整数据支持。履坦徐氏民居的保护实践形成了一套可复制的技术工作范式。其核心启示在于：一是通过技术集成实现隐蔽病害的可视化诊断；二是通过管理创新保障保护理念的贯穿实施；三是通过数字化档案构建预防性保护基础。

　　履坦徐氏民居保护工程通过多维科技与管理模式的深度融合，实现了从传统修缮向科学保护的转型。项目不仅解决了具体技术难题，更重要的是构建了数据驱动、全程可控的工作体系，为传统民居的预防性保护提供了重要范式。未来，随着物联网、人工智能等技术的发展，文物保护有望进一步向智能化、预测性方向演进，使文物建筑在数字时代焕发新的活力。