手工修复1万件文物？不如把文物保护工作搬到云上

• 荷兰乌德勒支圣马丁主教座堂塔楼的修复，重新定义了数字技术在保护文化遗产中的作用。
• 拥有700年历史的乌德勒支圣马丁主教座堂塔楼正在使用大量数据和传统工艺进行修复。
• BIM对独立的砖块、石头和装饰品进行了分类，每一块都有将近100个数据点，这些数据点可以立即被工作人员获取。

在荷兰中部的乌德勒支（Utrecht）老城中心，屹立着一座建于14世纪的圣马丁主教座堂塔楼（Domtoren），这座塔楼自2020年中以来就一直被密密麻麻的脚手架所包围，处于迫在眉睫的大规模修复中。BIM（建筑信息模型）技术在这项古迹修复工程中发挥了巨大的作用，为未来的文物保护工作奠定更快、更可持续、更具成本效益的基础。

乌德勒支圣马丁主教座堂塔楼非常显眼，这座具有700年历史的荷兰大教堂塔楼高约112米，俯视着乌德勒支老城的天际线。它有力地提醒着人们，尽管众多的现代办公楼竞相吸引人们的注意力，但欧洲的建筑依然保存着历史的痕迹。

传统工艺结合现代技术对于这座古老塔楼的修复工程至关重要。传统工匠借助了数字工具对饱经岁月沧桑的石材幕墙进行翻新。他们利用数据重新创建了一砖一瓦、一件接一件的装饰品等建筑元素，其中涉及的建筑元素共有1万个。这要是在以前，那可是一项大工程，但如今，数据驱动的建筑施工技术让这个流程变得更顺畅，项目管理可随着哪怕再小的每一件工件的多数据点捕获、编目、可视化和共享变得更精细化。

诉说岁月的沧桑

虽然乌德勒支圣马丁主教座堂塔楼在1975年经过了一些修缮，但数百年的风吹、雨淋、日晒、雪冻早已使这座古迹的外部破败不堪。尽管有定期的精心维护，但随着岁月的流逝，如今那些天然石材已风化严重，石块间的石灰材料多已脱落或迟早会脱落，从而构成安全隐患。

石材和砖块的缺陷是主要的修复重点，其次是塔楼的八角形天窗（迄今仍保留着不少14世纪的原始建材）内生锈的锚点。此外，还有大量的雕刻木质元素、彩色玻璃、塔楼的主钟，以及组成塔尖的铅瓦和石板瓦都需要修复。这项修复工程预计2024年完成，届时将要更换近600立方米的石材。

所幸的是，如此庞大的工程由TBI集团旗下的专业修复工程承包商Nico de Bont独立领导。在荷兰国内，Nico de Bont以完成斯海尔托亨博斯（’s-Hertogenbosch）的圣若望主教座堂，以及阿纳姆（Arnhem）的Eusebius大教堂这两处古迹的大规模天然石材修复工程而闻名。

每天，该公司都会派一组专业工匠到现场攀爬目前包围着塔楼的约100米高的脚手架。这39层楼高的“外骨架”本身就是个宏伟的结构，由ROJO Steigerbouw耗时半年搭建而成，共使用了约50公里的管道、40公里的木板，以及约400吨的材料。参与项目的各位建筑师和工匠可以立足于这一坚固的架体上，煞费苦心地对乌德勒支圣马丁主教座堂塔楼的每一件工件进行精巧的修复。

保持原貌但变更好

各方就该修复工程所达成共识的目标，不是让塔楼更现代化，而是在基本保持原貌的基础上变得更好。城市遗产保护专家们希望在加强外部的安全性和坚固性的同时，让塔楼的外观不会与原来的宏伟气势偏差太大。

这意味着需要在尽可能保留原始材料的基础上，按原来的颜色和纹理更换数千种石材，但这可不是一件容易的事。在众多石材中，没有一种来自荷兰，有不少还是当初从德国、比利时和法国等地开采而来的。即使物色到了合适的新材料，这修复工作也不仅仅是切割正方形和矩形而已。

Nico de Bont的BIM经理兼TBI集团的BIM项目经理Tommy van Beem说：“其实并不只有扁平的物件要处理，很多时候，我们需要对原本由中世纪工匠手工雕刻的精巧装饰物进行复原。”

文物保护工作是不能随心所欲的。项目成功的关键，在于捕获关于需要修复的每件工件的详细信息，然后在对的时间将信息传达给合适的工匠。

他补充说：“通过使用数字工具，我们能创建自己的工作流程并建立自己的工件登记系统（Block Registration System，BRS）来容纳所有的这些复杂性，这对我们来说是一个巨大的优势。这些工具加快了捕获大量详细信息的速度，也为参与项目的所有人员提供了具有实用价值的数据。我们有必要把所有的工作活动都记录下来，比如填写工件信息，因为这样有利于未来30年的任何修复工程，为我们未来的工作奠定基础。”

从电子表格转到云端

在过去，像这种规模的修复工程需要更多的人手及预算开支，而且尽管如此还需要耗费更多的时间和精力。关于修复好的构件信息，可能是手写在纸上，也可能是记录在冗长的电子表格里，而这就涉及到输入大量的数据、上传大量的相关图片。但现在，借助欧特克的BIM 360，Nico de Bont及其项目建筑师团队可以对需要修复的建筑元素进行详细的评估。

每一块砖、每一块石头、每一件装饰物都在工件登记系统中记录在案，也有独立的二维码标识。系统中记录的信息包含尺寸、材料、特征、位置、图像、状态、问题、已采取的措施，以及所需的后续步骤。如此一来，整个修复流程的时间就大大地缩短了。此外，这些信息既具有丰富的细节，又准确、可视化，参与项目的任何人只要有需要，随时都可获取。

现场的施工人员现在都能使用平板电脑来确定下一件需要修复的塔楼幕墙的确切位置。相关政府部门的文物专家（项目利益相关方之一）也能访问数据库，确定需要恢复且具历史意义的最古老的工件。甚至连专业供应商，例如那些负责复原古代装饰形状和人物的单位，也能访问该系统获取具有确切尺寸的数据模型。

van Beem说：“每一块砖、每一块石头都在系统中记录在案，所以如果你想看塔楼北面三楼的某块砖，你可以在平板电脑上输入那块砖的编号，也可以输入其描述、位置、状态、材料等等进行搜索。再说，它们都有二维码标识，扫一扫即可马上看到相关的档案资料。”

信息的细节如此细腻，错误和失误的发生频率就会越发降低，从而避免因纠正错误而导致的成本和时间损失。每一件工件共有近百个可编目的数据点，那要是再乘以1万件，而且每一件又都是不同的，可想而知数据采集任务是多么的繁重。数字化数据采集可简化如此烦琐的工作，并使之基本实现自动化。

降低文物保护成本

这项耗资3640万美元的修复工程目前已全面施工，计划于2024年完工。目前看来，该项目有望取得巨大的成功。乌德勒支圣马丁主教座堂塔楼修复工程的团队借助了BIM技术，最大程度地保留原始的材料，确保该古迹的原始石材大部分都在修复过程中得到回收利用。因为有了这种更好的循环性，Nico de Bont预计其传统手工修复工艺结合数字管理技术的做法，不仅能确保提高项目的环境可持续性，还能帮乌德勒支市政府在整个项目周期内节省10%的费用。

Nico de Bont的董事长Boudewijn de Bont说：“我们是在利用技术来操作一个已有七八百年历史的工艺。我们之所以赢得这项工程，是因为我们展现了我们有能力在尊重历史、尊重工艺的基础上，采用现代化方式施工。我们还必须证明我们是按照精益原则和供应链整合原则运作的，并且要控制好成本。这工程要历时五年之久，期间有1万件工件要管理，在这样的情况下，BIM 360等数字施工工具所提供的控制能力是成功的关键，尤其是别忘了，我们还需要与一大批的供应商和承包商协作、共享详细信息。”

乌德勒支圣马丁主教座堂塔楼在1674年经历龙卷风袭击后完好无损，也在荷兰16世纪的民间动荡和宗教动乱中幸免严重损坏。随着基于纸张的手动流程在文物保护项目中逐渐成为过去式，BIM技术有助于确保乌德勒支的这座象征性建筑物能继续屹立700年。