佛光寺东大殿文物建筑勘察研究张荣佛光寺位于山西省五台县城东北 32km，豆村镇东北 6km 的佛光山中（五台山南台西麓）寺院位于一处东、 南、北三面小山环抱，向西开敞的山坡上 ( 图 1)寺内 主要轴线为东西方向，依据地形处理成三个平台，第一 层平台较宽阔，建有金代建筑文殊殿；第二层平台上是 近代建造的次要建筑；第三层平台，以高峻的挡土墙砌 成，上建正殿（俗称东大殿），东大殿后侧紧邻山体 东南侧有师祖塔多创建时期遗留下来的泥塑、壁画和题记，整体结构完[1]整，蕴涵丰富，被梁思成先生称为 四绝佛光寺东大殿的建筑乃至构件为唐代遗构，完整性和真实性很高因而，东大殿在我国乃至整个东亚建筑 文化区域有着特殊的意义，是唐代木构建筑遗存的最重 要代表之一不仅如此，东大殿内保存的附属文物，与 东大殿同时期及更早期的经幢、墓塔等构筑物，以及区 域内早期的地下遗存与东大殿一起作为寺院整体的遗存 本体，对于了解和研究唐及唐以前的文化具有重要意义东大殿历史、文化、科学、社会价值内涵丰富，并 且由于其珍稀独特性，还具有极高的学术研究价值，自 从 1937 年被学界认识以来，一直是建筑历史、文物保 护界关注的焦点。
东大殿大部分现存建筑构件为唐代原件，历经千年， 目前部分结构及构件出现了险情，亟需修缮但如何在 修缮干预过程中最大化地维护文物真实性和完整性，是 对前期勘察、记录和修缮设计的重要挑战以测绘精确 度为例，虽然东大殿已经做过几次勘察及测绘，但限于 手工测量的局限，目前学界对于东大殿结构尺寸并无较 统一的研究成果，这对于未来可能开展的修缮工程中如 何真实地延续文物原状是极为不利的受国家文物局和山西省文物局委托，在山西省古建 筑保护研究所的合作下，清华大学建筑设计研究院文化 遗产保护研究所及清华城市规划设计研究院文化遗产保 护研究所对佛光寺东大殿文物建筑本体的结构现状及残 损状况编制详细勘察报告图 1 佛光寺鸟瞰图（山西省古建筑保护研究所）佛光寺创建于北魏孝文帝 ( 公元 471 499 年 ) 时期；唐元和、长庆年间在高僧法兴的主持下，兴建了著名的 佛光寺弥勒大阁；唐会昌五年（公元 845 年），唐武宗 下令灭法，佛光寺僧人被遣散，包括弥勒大阁，寺内建 筑全部被毁；唐大中年间，佛教重新复兴，高僧愿诚募 化兴建了东大殿（唐大中十一年，公元 857 年），佛光 寺得到了复兴根据殿内题记和修缮石碑等文字记载， 东大殿历史上受到的重修改造较少，较大改动仅于明代 在殿内增塑了五百罗汉像及悬塑。
目前国内学术界一般 公认，东大殿自建成以后主体结构从未进行过大的改动， 建筑现存结构构件绝大部分是唐代原构佛光寺东大殿是我国保存下来最早的地面建筑遗存 之一，是国内现存唯一的唐代殿堂式木构建筑东大殿 绝大部分建筑构件保持了唐代初建原构，并且保留了众一、勘察工作程序及目标修缮对于所有文物建筑真实性、完整性所产生的影响 是非常巨大的，不当修缮对于文物历史信息的破坏甚至要 远大于主动破坏但是面对文物建筑的日益残破又不能任 其自然发展特别是对于像佛光寺东大殿如此重要的文物 建筑，修缮策略的制定必须基于科学严谨的调查研究 [1] 梁思成佛光寺一寺之中，寥寥几座殿塔，几乎全是国内建筑德孤例：佛殿建筑物，本身已经是一座唐构，乃更在殿内蕴藏着唐代原有塑像、绘画和墨迹，四种艺术萃聚在一处， 在实物遗迹中诚然是件奇珍； 《记五台山佛光寺的建筑》，《梁思成全集》第四卷 375 页作者：清华大学建筑设计研究院文化遗产保护研究所本次对佛光寺东大殿的勘察定义为 详细勘察 ， 表明本次勘察工作的方式 方 法、 使 用 仪 器、 分 析 手 段都要达到更深入的程度， 具体表现在对于现状测绘、 残 损 勘 察、 检 测 监 测、 勘 察结果的记录统计分析所 使用的最新技术手段和工 作方法等。
其中最主要的 有以下几方面：（1）在现状测绘中使 用了三维激光扫描仪，由 此将本次勘察的测绘精度 提高到了亚厘米级，基于 测绘精度的提高推算出东 大殿始建时的理想尺度， 并精确推断出现状结构构 件的位移变形值2）在勘察结果的记 录分析中引入文物信息数 据库（CHIS）系统，以构 件为单位，记录所有相关 信息，并据此进行分析统 计，为建筑的残损评估提 供量化依据3）在关键结构构件 及微观环境中使用比较先 进的仪器设备进行检测监 测，为构件残损程度及原 因分析提供数据勘察工作主要针对文 物建筑结构本体，按照工 作内容可分为：前期工作、 精 密 测 量、 勘 察 分 析、 检 测监测、评估以及结论措文物建筑详细勘察程序图表 1 前辈学者的部分测绘研究结果测量数据，或亲手获得数据推断东大殿大木结构的材分制度就成果而言，前人所做的测绘成果以及对东大殿 材分 º 制度的推断，已经取得了丰厚的成果，本次勘察 即以前人的测绘结果及研究分析作为研究基础 ( 表 1)2、东大殿精密测量使用技术 本次勘察以精密测绘入手，通过运用精密测量工具与传统测绘相结合的方法，取长补短力求在使用目 前最先进的技术水平条件下，得到尽可能精确而全面的 测量结果，绘制东大殿现状测绘图（简称：现状图）。
施等部分，具体程序参考 文物建筑详细勘察程序图程序图中所列工作的最终目的都指向东大殿现状的结构是否安全可靠，只有在得到其现状结构是否安全可靠的 基础上才能制定下一步的修缮策略二、东大殿精密测量工作及成果简介1、原有测绘成果自梁思成先生开展佛光寺调研的 1937 年至今，建筑 历史界多次踏勘、测量东大殿专家学者或参考前人的· 30 ·梁思成（1937 年）陈明达傅熹年柴泽俊山西省古建筑保护研究所实测（2004 年）分值2cm/ 分2cm/ 分2.15cm/ 分材 ( 高 宽 )(cm)31 20.5( 图 )30 20.5( 文 )30 20.530 ～ 30.520~2131 21.5总出跳 ( 外檐外跳 )(cm/ 分 )198/99202198196铺作高 (cm/ 分 )( 栌底到 檐 上皮 )249/125249/125245.5通过该结果结合前辈学者对于东大殿结构材分做法的推测，推断东大殿建成尺度，绘制东大殿复原理想设计图（简称：理想图）再将现状图与理想图各部分尺寸进 行对比，推断出东大殿结构精确的位移形变量本次勘察测量使用到的技术有三维激光扫描、全站 仪定位及局部手工测量，情况如表 2 所示。
通过比较， 确定本次勘察测量以整体三维激光扫描（配合全站仪的 使用）为主，局部以手工测量为补充，进行东大殿大木 结构现状测量从表中我们可以看出根据测量对象的不同，各种测 量手段的精度及效率都不尽相同，三维激光扫描相比较 而言最稳定，精确度及工作效率都相对较好但对于有 些测量对象，手工测量或者全站仪的使用精确度及效率 都要高于三维激光扫描三维激光扫描的工作原理是以激光测距技术为基 础，以逐点测距的方式对扫描对象表面的空间坐标进行 密集抽样采集以获得海量点云 ( 图 2、3)，从而模拟扫 描对象的三维空间形态典型的三维激光扫描工作流程分外业和内业两部 分外业是扫描现场的数据采集过程，内业则是室内的 数据处理过程 , 如表 3 所示图 2 明栿三维激光扫描点云文件图 3 草栿三维激光扫描点云文件三维激光扫描测绘的外业时间短，获得数据量大 其作用类似三维相机，能够快速采集数据并在电脑中重 构扫描对象的精确三维影像，从而把测绘工作转移到室内进行表 2 测量方式对比表相 比 于 传 统 测 绘 技 术，三维激光扫描的优势在于数据 的全面性和准确性：可以在电 脑中像做透视一样进行切片测 量，从而测量无法直接测量的 位置，完成实测不可能完成的 工作。
3、 东 大 殿 现 状 尺 度 测 量 研究（1）斗口测量中 国 古 代 建 筑 大 木 结 构 的基本模数一般以斗 的斗口 确定，斗口宽度及开间、进深 尺度多为尺或寸的整数倍所 以东大殿斗口数值是极其重要 的一个测量数据，但之前的研 究 者 所 使 用 的 数 据 由 205mm-215mm，无法确定哪些是实测 数据，哪些是推算数据本次 详勘测量首先要确定东大殿斗 口数据东大殿平 以下铺作共计72 攒，如果量取内外各出跳华表 3 三维激光扫描流程表· 31·序号工作场所工作内容详细说明1外业场地分析根据扫描需求，确定扫描总站数、各站扫描仪安放位置、标靶位置等；通过试扫描检验方案，调整扫描仪参数；2布置标靶依据扫描方案，布置标靶到位3分站扫描依据扫描方案，依次完成各站扫描；A内业原始数据处理与格式转换将扫描仪获得的原始数据进行处理，不需拼接的数据可直接输出 dxf 文件；B多站拼接、世界坐标系建立在各站需拼接的数据文件中定位标靶，并依据各站之间共用的标靶进行拼接；C按精度需求生成相应文件向拼接好的各站数据中导入世界坐标系，依据测量所需细节输出标准工程文件（dwg、dgn）；D数据应用通过 AutoCAD 等软件进行测量、统计、绘图等工作；测量类型举例手工测量全站仪测量三维激光扫描边缘界定清晰的构件尺寸测量材宽精度高（1mm）效率高精度高（1mm）效率低精度较高（2 ～ 3mm）效率较高边缘模糊的构件尺寸测量柱径精度不可控（5mm）效率一般难以工作精度较高（2 ～ 3mm）效率较高需判断正交垂直的构件或构件组尺寸柱头标高檐出精度低（10mm）效率低精度高（1mm）效率高精度较高（2 ～ 3mm）效率较高不通视的空间尺寸关系草栿梁架构件标高精度低（10mm）效率低精度高（1mm）效率低精度较高（2 ～ 3mm）效率较高空间重构柱头平面所有步架间距精度低（10mm）效率低难以工作精度较高（2 ～ 3mm）效率较高精度要求不高的测量台基铺装精度低（5 ～ 10mm）效率高难以工作精度较高（2 ～ 3mm）效率较低拱 / 昂身处的材宽，则共有待测数据 352 组 [2]，而且由于木材经年变形，在一个构件稍有不同的位置上进行测 量就会获得不同的数据。
2006 年 11 月清华大学文化遗 产保护研究所现场手工量取了材宽数据 99 组，所测具 体位置均在出跳构件的根部，测量对象以第一跳华 为 主此番测量的成果表现在公布数据的完整性和严谨性， 所憾由于现场工作条件的限制无法获得全部同类数据 已知数据整理如下图表：图 4 柱脚平面测量图以 21mm 一分 º 试计算佛光寺开间进深尺寸，以柱 头平均开间（除尽间）尺寸计算 5039.7/21=240.0 分 º，尽 间 4392.7/21=209.2 分 º，平均进深 4400.3/21=209.5 分 º； 以柱脚平均开间（除尽间）尺寸计算 5044.5/21=240.2 分 º， 前檐尽间 4423.9/21=210.7 分 º，平均进深 4402.6/21=209.6 分 º据此初步推断佛光寺东大。