歷史建筑保護與利用中的工程技術應用
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摘要:天津的歷史風貌建筑是天津社會和城市發展的歷史見證。大規模的租界建設，使西方建筑文化和技術涌入天津，天津的建筑從中國傳統形式走向了中外薈萃，百花齊放，有“萬國建筑博物館”之稱。由于建造年代久遠，加之自然與人為因素，這些建筑普遍存在不同程度的損壞，保護好他們對于凸顯天津城市風貌、傳承城市歷史文脈具有重要的意義。對此，天津從規劃和研究的方法與理念、技術的傳承與開發應用、街區和建筑的保護與利用等多個領域展開了工作，其中整修技術方面已有多項創新成果應用于歷史風貌街區保護與利用的各項工作中。
關鍵詞:歷史風貌建筑；保護；整修；工程技術
應用根據保護規劃提出的各項要求，為了配合歷史風貌街區建筑的整修，圍繞著建筑保護、結構加固和功能提升，進行了一系列的專題研究和技術攻關。其一，根據建筑保護的原則，展開相關基礎研究、確定整修方案;其二，針對建筑結構老化、外檐破損等問題，選擇適宜的技術手段進行整修;其三，選擇適宜的技術手段，在保護建筑歷史風貌的前提下，滿足現代生活及工作的要求。
1修復與加固
1．1主體加固
(1)墻體加固工程。歷史風貌街區建筑的墻體基本為磚砌體結構，鑒于當時的建造年代和取材方式，磚縫采用海河土砌筑，經多年的侵蝕，墻體結構無法滿足現有的建筑安全要求，需要對墻體進行加固。在現場查勘過程中發現，歷史風貌建筑的墻體主要存在以下問題:砌筑材料的抗壓強度難以滿足現在規范的要求;磚砌墻體因風化、凍融、腐蝕等因素造成大面積破壞，嚴重影響其結構安全穩定性;基礎沉降造成的墻體開裂等。針對以上問題，一般采用深耕縫加筋加固、鋼筋網抹灰加固、墻體掏砌加固、混凝土板帶加固等措施對建筑墻體進行修復加固，有效提高了其使用安全性。(2)墻體防潮工程。天津歷史風貌建筑始建時多以油毛氈作為墻體防潮層，由于年代久遠，油毛氈大多粉化，失去了防潮功能使建筑墻體受潮，造成了墻面剝落、墻體疏松等問題嚴重影響建筑的使用及安全性。天津早期歷史風貌建筑整修中采用抽磚置換防水混凝土板的方法，從2011年開始，五大道地區嘗試采用化學注射法修復防潮層。在天津五大道防潮層修復中，優先選擇甲基硅酸鉀、有效組分含量低的納米硅氧烷作為注射材料，此種材料具有很好憎水性能，還有非常好的滲透性。通過紅外攝影對修復前后的墻體進行評估，修復后墻體的防潮效果良好，而且此種方法對墻體損傷微小，非常適合用于歷史風貌建筑的墻體防潮工程。2014年由天津市歷史風貌建筑整理有限責任公司申報的“微損防潮層化學修復方法”獲國家知識產權局專利批復。(3)木結構加固工程。歷史風貌街區建筑主要為磚木結構，樓板和屋頂為木質結構，經過長時間磨損、腐蝕、蟲蝕、下撓變形及人為損壞等原因，木結構受損嚴重，影響建筑安全，針對以上問題，一般選擇碳纖維加固、打夾板加固、鐵箍加固、更換木構件加固、混凝土澆筑加固、植筋加固等措施對其進行加固
1．2外檐修復
歷史風貌街區建筑外檐墻面存在包括清水墻、水刷石、外檐抹灰、河光石、剁斧石、水泥疙瘩等在內的多種形式，但因自然或人為因素致建筑外檐墻面受到不同程度的損壞:因長時間使用經過風化、凍融、腐蝕等因素，造成大面積破壞，形成空鼓、開裂、脫落等現象;因人為破壞嚴重、市容改造粉刷面層或粘貼裝飾材料脫離原始建筑外檐面層。清水磚墻損壞嚴重部位的恢復一般采用拆砌(大面積)或掏砌(小面積)的方法。磚表面基本完好，風化缺損部位≤1/2或整體表面已經風化，但風化深度小于5mm時，不宜作任何處置，以保持墻面的滄桑感與歷史感;當整塊磚風化≥1/2，且深度大于5mm時，宜采用修復磚粉類材料修復。混水墻面修復的基本原則包括真實性、可識別性，盡可能多保留歷史殘留，避免鏟除重做。首先，分析原始墻面材料構成比例;其次，按原始材料構成比例進行試驗制作樣板;樣板與原始面層完全達到一致后進行施工。
1．3木作裝飾修復工程
歷史風貌街區建筑的大部分室內裝飾因腐蝕、蟲蛀、磨損及人為改變等產生了損壞，影響建筑的風貌特色和使用功能，針對地板、窗臺板、門窗套、護墻板及木作飾面油漆等存在的問題進行修復，以還原建筑室內原貌:(1)地板修復。對滿足使用要求且有保留價值的木地板進行脫漆修補;對于不滿足使用要求且無保留價值的木地板，采用相同材質和形式的實木地板進行替換;(2)窗臺板、門窗套、護墻板及木作油漆飾面修復。對保存狀況良好的窗臺板和門窗套脫漆修補;重制同材質、同樣式的替換損壞的窗臺板和門窗套;使用相同材質修補損壞的護墻板;對木作飾面的油漆進行修補，使之恢復原來面貌。
2功能提升
2．1機電工程
天津的歷史風貌建筑大多建于上世紀二三十年代，受制于當時的科技水平和技術規范的局限，建筑原有的機電設施已經不能滿足當今社會的使用要求，而且由于長時間使用，存在設備、管線老化等問題，有的甚至已完全癱瘓。為了使歷史風貌建筑更好的適應當代社會生活的需求，在整修中一般根據建筑的功能需求，在不影響建筑安全和風貌特色的前提下，合理布置空調系統、增設弱電智能化系統、提升建筑給排水工程和電氣工程系統，例如慶王府整修中對空調系統的冷媒管、排風口進行暗置處理;小光明里整修項目中應用了“一體化密閉式污水提升裝置”，有效改善了歷史風貌街區建筑的污水排放系統。
2．2消防提升
在歷史風貌街區建筑的整修中，建筑防火是關鍵，但消防功能提升歷來是一大難題。為了切實提高歷史風貌街區和建筑的防火安全水平，結合現行規范，在整修中采取提高建筑結構耐火等級、完善消防預報警系統、增設滅火器和消防栓、安全出口疏散標識、提升消防給水系統、增設迷你消防車和“火眼”消防監控系統等措施，有效提高了歷史風貌街區和建筑的火災預防能力和火情處理能力。
3建筑節能
為了實現節能、節材的綠色化改造目標，在歷史風貌街區建筑修繕工程中，針對原始建材不足、建筑門窗節能指標不符合要求等問題，采取替換中空玻璃門窗、舊有材料再利用等手段，提高歷史風貌街區建筑的節能性。為嚴格遵循“保護優先、修舊如故、安全適用、合理利用”整修原則，充分利用舊有建筑材料及構件，保持歷史風貌建筑及歷史文化街區傳統建筑修繕的原真性的同時最大限度的節約建筑材料，天津市歷史風貌建筑整理有限責任公司編制了《舊有建筑材料儲備管理辦法》，其中第五條規定了“舊有建筑材料包括:與整修項目建筑年代、裝飾裝修風格相同或相近并蘊含建筑人文價值的物品。包括磚、地磚、木料、五金件、藝術玻璃、磚雕、木雕等”，并建立了“舊有建筑材料銀行”，在保護修繕工程中嚴格按照以上管理辦法對舊有建筑材料登記、入庫、妥善保管。
4總結與展望
選擇適宜的工程技術進行應用是歷史風貌建筑保護利用的重點，天津市歷史風貌建筑整理有限責任公司開展了對消防、結構防震體系以及歷史建筑保護、歷史建筑風格的研究，研究成果獲得國家級、天津市多項獎項。保護整修后的街區及建筑，有的成為歷史文化展示場所，有的成為愛國主義教育基地和科研基地，更多的是恢復或保留了原有的功能，大部分居住建筑解決了功能不全、安全性能差的問題，成為人們繼續生活的場所，也成為體現天津歷史和多元文化特色的城市名片，為社會經濟發展注入了新的活力。通過對歷史風貌建筑保護與利用中的相關工程技術進行總結、梳理，希望能起到拋磚引玉的作用，共同推進歷史文化名城保護與利用工作.
作者:林霞 單位:天津市歷史風貌建筑整理有限責任公司