巴黎聖母院火災一周年——古教堂大救援之爭分奪秒拯救巴黎聖母院
2019年4月15日，法國地標建築巴黎聖母院發生不明原因火災。
當尖塔的頂端倒進火焰和煙霧之中時，整個世界都在為這一刻扼腕嘆息。
這座象徵著法國輝煌的歷史文明的建築就這樣被毀壞殆盡，比起追責失火的具體原因，重建修復才是當務之急。
火災過後，法國歷史古蹟首席建築師菲利普維勒納夫成立了一個重建修復應急小隊，其中包括數十名工程師，建築師和科學家，展開了萬人矚目的大教堂修復重建計劃。
如今一年過去了，巴黎聖母院重建的怎麼樣了呢？
01
在這場火災中，大教堂被燒毀最嚴重的正是屋頂部分和整座尖塔，大教堂的石拱頂也被燒出三個大洞，這讓教堂的整體結構更加脆弱；
除此之外，覆蓋屋頂的鉛磚被燒毀後產生了大量的有毒氣體，有毒氣體汙染了現場，這使得修復的工作更加艱難。
屋頂重達500噸的腳手架也在這場大火中被燒焦，搖搖欲墜，隨時可能倒塌，為了監控它們的狀態，修復小組的工作人員在上邊安裝了許多運動傳感器，只要發生形變和變動便會響起警報聲。
很顯然，要想順利地進行修復重建，工程師們首先要做的就是穩定建築結構。
經過科學家們的觀測計算，穹頂是大教堂的支撐點，一旦穹頂的石拱頂坍塌，兩側飛扶壁的重量壓向33米的高牆，整座教堂將被壓垮不復存在。
最後採取的方案是，在飛扶壁裡嵌入膠合木製成的木支架，這樣即使拱頂坍塌，木支架也能支撐住主體結構，保護教堂的主體不再受破壞。
工作人員一共裁切組裝了225噸的木材，為了讓每個支架完美貼合飛扶壁的邊緣，工程師們耗費了大量的心血，利用了最先進的木結構建造科技，耗時五個月才把28面形態各異的飛扶壁安裝固定完畢。
這種預製的膠合木結構在結構上十分穩固，尺寸也能精確到毫釐，現已被廣泛用於大型的木結構建造中，重建小組選擇這種膠合木結構用於飛扶壁的支撐也是考慮到它穩固耐用且環保的優點。
解決完第一個穩定性的基本問題，接下來的第二個問題就是清理屋頂上燒焦的腳手架，為大教堂加蓋臨時屋頂，這樣才能保證教堂的重建修復工作不受自然天氣的影響。
工程師們經過測繪和討論，設計出三組巨大的鋼格架梁，並將其架在腳手架外圍，以此來支撐上方結構，再在其兩側建造更多腳手架，以便於在上方鋪設鋼梁進行高空作業。
與此同時，另一批科學家們還組成了調研小組，他們一一調查了教堂中寶貴的雕塑、壁畫、窗戶的受損情況。
值得慶幸的是，巴黎聖母院內那些被譽為「最脆弱的奇蹟」的彩色玻璃花窗並沒有被大火燒毀，全部得以倖存，其中最著名的玫瑰花窗直徑13米，由1100多塊彩色玻璃板組成，它不僅是巴黎聖母院內一處靚麗的風景，更是一個璀璨的文化符號。
但是另一個不幸的消息卻在這時候傳來——因為屋頂鉛制磚石焚毀散落，使得教堂內所有的玻璃製品都蒙上了一層有毒的鉛粉；
萬幸的是，這些玻璃一百年來都未被清理過，因此鉛塵都落在了沉積的灰塵上，並沒有與玻璃直接接觸，這無疑減輕了清理工作的難度：只要將沉積的灰塵清理掉，有毒的鉛灰也就隨著灰塵一起被清理掉了。
此外科學家還借鑑了約克大教堂的玻璃維護方案，計劃在每片玻璃的外部都安裝一層透明玻璃外框，保護玻璃免受紫外線和水汽的腐蝕，從而達到修舊維新的目的。
02
玻璃花窗的狀況讓人鬆了口氣，但是保護花窗的石拱頂卻遭遇了嚴重的損壞。
按照測算和估計，原本的拱頂共計約使用了800立方米的石灰巖，這些石灰巖共同支撐起了整個教堂的屋頂，是維持教堂外牆穩固的重要組成部分。
但這場大火卻摧毀了將近15%的石拱頂，還在拱頂上燒出了3個直徑大約12米寬的大洞和一些小縫隙，原本穩固的穹頂變得搖搖欲墜，現場也經常有落石從拱頂和外牆邊緣落下，因此工作人員不得不在拱頂下方鋪設兜網。
工程師們還在聖母院旁邊就近搭起物料儲存帳篷，他們將這些落石收集存儲分類，以便將這些「原料」在修復重建中再次使用，填補回去。
然而穹頂的石塊經過起火的高溫和滅火時的物理降溫反覆膨脹收縮，收集起來符合修補標準的的「原石料」肯定不夠用。
那麼問題來了，去哪找替代石材呢？
在採集分析了拱頂石材樣本後，地質學家冒險深入巴黎城市地下的採石場隧道。
在經過了長時間的勘探偵測之後，她們終於在採石場低層採集的石材樣本中發現了聖母院穹頂石所含的同種浮遊生物，替代石材的來源問題也終於得到了解決。
除了石材之外，聖母院的木屋頂也是一個中世紀的奇蹟。
據統計，巴黎聖母院的原屋頂共計使用了約700立方米的木材，這相當於52英畝的1300顆橡樹，重達500噸，因此這個原木製成的屋頂又被稱作聖母院穹頂之上的「森林」。
然而火災燒毀了這片「森林」，要想重建木屋頂，科學家們就必須從收集的木料殘骸中獲取木材信息：
年輪，紋理，還有中世紀工匠留下來的印記，這些都能幫助科學家們來進行選擇：哪種木材最適合用來重建木屋頂。
為了最大程度還原中世紀的木屋頂，他們還請到了一支熟練使用中世紀工具和手工技術的老木匠，來到了諾曼第瑟農什森林尋找合適的橡木。
不僅原木需要挑選，伐斷的樹木也要經過對比挑選，儘量讓木紋走向和舊橫梁的曲線完全匹配。
03
始料未及的巴黎聖母院大火也敲響了警鐘，火災過後，全法國的建築行業從事者爭相對國內現存的歷史古蹟進行了從內到外的3D掃描，然後製成了一份份「數字保險單」，防患於未然。
此前，建築師雷米弗洛蒙曾在2014年測繪了巴黎聖母院木屋頂的每一處細節；
也有研究人員在2016年就通過3D技術測量創建了一個完整的巴黎聖母院數據云。
他們為這次災後重建提供了重要的數據支持。
而藉此機會，工程師們計劃為巴黎聖母院創建一個有著豐富數據模型的「雙胞胎數據云」，這個新型的數據云可以直觀地展示大教堂的幾何結構和視覺外觀，並且還能收錄來自各界研究的科學數據。
只要點擊拱頂上的一塊石頭，就能獲取它的全部信息，包括它在整個結構內的受力承重；每塊石頭，每根木頭，每顆鐵釘，都能追溯到前世今生。
工作人員表示，其實關於巴黎聖母院的建造方法和施工工匠，第一手資料很少，這場大火展開的新研究或許能填補這份空白，留待後人傳承。
有了木材，石材，技能，數據計劃，科學家們對修復巴黎聖母院充滿信心；而除了修復損傷，他們還在重建的計劃中做了一些新的創新。
他們參考了約克大教堂的方案，計劃在屋頂安裝特製的防火牆，以便在意外起火時儘量減少損壞。
04
一年前，法國總統馬克龍曾向全世界人民承諾，五年之內修復重建巴黎聖母院。
而時至今日，這座滿目瘡痍的建築仍未脫離險境。
在接下來的一年裡，重建小組要拆除熔化的腳手架，密封教堂屋頂，加固受損的拱頂，整個修復所耗時長很可能遠超總統的五年之令。
令人感慨的是，火災發生後，來自世界各地的建築師都發揮了本領，提交了無數有關巴黎聖母院新尖塔外觀的宏偉計劃。
其中有萬花筒一樣外觀的鏡面屋頂：
為附近建築物供電的太陽能電池板屋頂：
還有點亮巴黎天空的大型彩色玻璃屋頂：
但無論最後結果如何，這都是一次世界級的文明交匯。
有建築師這樣說道，「開展這樣宏大的重建修復的計劃需要信念，是這座建築本身，讓人產生了信念。這種信念超越民族，也超越時空。」
在輝煌燦爛的人類文明面前，全人類都是共同體，屬於全人類的文化遺產，也值得全人類守護。
就讓我們一起來期待巴黎聖母院的重建完成吧！
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