2月6日记者获悉，西安建筑科技大学建筑学院研究团队在文化遗产科技保护领域取得重要进展：针对气候变化背景下石窟寺、摩崖造像等半开放文化遗产面临的热应力损伤问题，构建了一套高精度、多维度的太阳辐射驱动热应力动态评估与预测框架，实现了对遗产表面“看不见的热应力”的可量化、可解释评估，为遗产预防性保护与修复决策提供了科学依据。
遗产表面“看不见的热应力”是什么？简单说，就是石窟寺、摩崖造像的岩体，因太阳照射产生温度忽高忽低的变化，在内部形成的“隐形拉力/挤压力”。这种力肉眼完全看不到，却会在岩体里慢慢积累，时间久了就会让石头出现裂缝、表层剥落，是磨蚀石窟、造像的“隐形杀手”。
据团队介绍，在气候变化背景下，石窟寺、摩崖造像等半开放文化遗产长期暴露于自然环境中，太阳辐射引起的温度梯度变化会在岩体内部持续积累热应力，导致裂隙扩展、表层剥落等渐进性损伤。这类过程比强风、暴雨等突发灾害更隐蔽持久，且难以大尺度精准评估，成为半开放文化遗产保护的一大痛点。
针对这一核心问题，西建大团队创新引入太阳辐射驱动热应力作为遗产表面环境影响评估新指标，搭建起“实测—模拟—预测—解释”一体化研究路径，构建出高精度、多维度的动态评估与预测框架。该框架融合多源数据与多尺度方法，通过现场气象站监测温湿风、太阳辐射等参数，依托无人机倾斜摄影与点云技术重建遗产表面高精度三维模型，结合红外热成像获取温度场分布验证模拟结果，让评估更精准、更贴合遗产实际情况。
团队研究发现，遗产表面热应力分布呈高度时空异质性，该框架可精准识别保护高风险区，且迁移性良好，能广泛适用于不同气候区、不同形态的半开放文化遗产评估，还能为遮阳结构、表面涂层等保护措施优化提供科学依据。相关成果发表于国际权威期刊Environmental Impact Assessment Review《环境影响评估评论》。
“太阳辐射驱动热应力是长期渐进却破坏力巨大的环境作用机制。”团队负责人闫增峰教授表示，团队通过多源数据融合与机器学习，实现遗产热风险可计算、可预测、可管理，为科学保护提供精细决策工具。未来团队将拓展湿热耦合等研究，探索实时监测预警，为文化遗产预防性保护筑牢科技支撑。