由于我国有着悠久的历史和大量的古代建筑,对其进行保护显得尤为重要。古代建筑是反映一个国家历史和文化遗产的一个重要指标。
开发生态建筑,不但可以产生巨大的经济效益和社会效益,而且可以有效地提升建设的科技水平。通过对中国传统建筑生态建筑的研究和开发,了解其在建筑物理学、建筑节能、生态保护等方面的知识,并将其进行提炼和归纳,运用于当代建筑,以指导建筑的设计和建造,更好地实现节能,低碳,绿色,保护自然环境,使社会可持续发展。
保护与修复木制古建筑的原则
保存古代建筑的基本原则,是对其形制、构件的材质、建造、制造等方面的保存并延长其保存的时间。它的保存和恢复可以按照如下原则进行。
保证修复的可逆性。木制古建筑在修复时,变数较多,须谨慎从事。为避免对建筑物原有的结构造成损害,必须确保修补后的缺陷能够被修正。确保修复可恢复性,对木构建筑进行保护,完善修复方法。
保证安全性。木制古建筑历史悠久,很多都经历了漫长的岁月,自身的结构或承载力都可能发生改变,材质可能会发生侵蚀、变形或老化,在维修的时候,可能会出现安全事故。木制古建筑修复的先决条件是要检验自身的安全性,是否可以直接修复,需要借助外力或外物来帮助修复,既要确保木制古建筑修复的安全,又要确保修复者的人身安全。古建筑木构建筑在修复完毕后,应对其进行全面检查,以确保其安全,并对周围建筑及居民的正常生活产生影响。
在保护和修复过程中,要尽量保存古建筑的原始风貌,尽量保存古建筑的图案、油漆、受力承载方式以及建筑特色,最大限度地保存古建筑的原貌。很多建筑现在都很脆弱,所以在打扫的时候,一定要小心,不能对古老的建筑造成伤害。在修复的过程中,要尽量保持原始的材质,尽量不增加新的材质,同时,在修复的时候,也要将古建筑的木质结构所采用的工艺,在进行建筑部件的复制、更换时,要尽可能地还原原本的样子。在制造部件前,要先进行理论知识的学习和储备,要对所制造的部件进行材料的调查和检测,在制作完毕之后,再按照实际的状况将其做旧,以体现出时间的流逝。对隐藏的部件要做好标注,将新旧的建筑部件分开,并将部件拍照存档。在更换部件上要发扬匠人的精神,使之“以假乱真”。
木制古建筑修复施工前的勘察
无论如何,在修复工程开始之前,都要对现场进行详细的勘察,以确保对维修文物有足够的认识。其中,确定其时代样式,调查破坏情况,是调查的重点。
年代风格的识别。主要从屋面、梁柱、梁架、斗拱、墙体等几个方面进行鉴别,屋面鉴定的要素有屋面的坡度和形式、屋脊的造型和装饰、檐口附件的型式、材料、尺寸和安装方法等;立柱的鉴定元素包括立柱的比例、立柱的构造和平面布置等;确定梁架的结构组合形式,梁枋截面比例,瓜柱、梁肩、梁背、梁头等技术方法;对斗栱的辨识元素有:斗拱的尺度、构造组合方式和布局等;鉴别墙的元素是砖的大小规范,砌筑方法,砂浆材料等。
损毁情况的勘查。在调查破坏情况之前,要仔细调查维修古建筑的现状构造、工艺方法等,以便对建筑物现状的“健康面貌”有一个较为清晰的了解,并对其“病态特点”进行调查。破坏调查要从整体到局部,由外而内。首先要检查整个建筑物有没有倾塌或下陷,屋顶有没有倒塌、有没有损坏,墙壁有没有歪斜、有没有开裂,台明地板有没有鼓起、有没有掉漆、有没有变形、有没有缺漏。其次,要对各个部分进行详细的调查,比如对梁柱等木结构构件的调查,重点是看构件有没有破损、缺钉、弯曲、开裂、锈蚀和具体的损坏情况。对屋顶的检查,主要是梁的构件是否完好,屋顶有没有杂草,有没有倒塌,有没有漏水,有没有屋檐的椽子有没有弯曲,有没有腐朽。
留存下来的古代文物建筑历经时间的洗礼,遭受过许多次的损毁与修复,在判定文物建筑的时代时,除根据现有的主体结构、工艺做法外,还需要通过与古代建筑有关的文献进行对比来确认。在进行木制古建筑修复工程之前,要对现状和损毁情况进行调查,然后出具现状调查报告,画出详尽而精确的实测图,将其建筑的形式、功能、规模、材料、法式特点、建造工艺、残损情况等都进行描述。要弄清楚每一个部件的受力状况和使用目的,并将残缺部件的位置、范围、数量、程度进行登记,并对其造成的损坏和损坏的主要原因进行分析。在对古建筑现状进行调查测量的基础上,对其历史、保存现状、管理等情况进行全面的分析,从而得出调查的结论,并据此提出有针对性的修复和保护实施方案。
木质古建筑修复措施
保护与修复中的现代前沿技术。对古建筑的保存,不能仅仅局限于修复,还应以其他方式加以使用,对古建筑进行更新是一种主动的保护方法。对木制古建筑的保护和修复工艺与技术,主要是利用原有的工艺技术,对一些已经失传的工艺和技术,要尽可能地实现对其的保护与修复。目前,在我国古代建筑的保护和修复方面,主要有3种技术:3D激光扫描技术、BIM技术、地理信息系统空间分析技术。三维激光扫描法是一种无接触的探测方法,它能快速获取古代建筑的高精度信息,节省大量的时间、物力和资金。BIM技术在古建筑的数字化养护方面具有很大的优势,在获得古建筑相关信息的前提下,BIM技术不仅可以构建古建筑的3D实体模型,还能记录并展示古建筑的真实形态、建筑形态、外观,以及传统文化的研究等数据。在此基础上,进一步将更为先进的建筑电子技术方法与BIM技术融合,构建出一套基于数字养护与文化研究与管理的信息系统,方便文物保护工作者对其进行保护与管理。利用地理信息系统的方法,也能在建筑遗产的保护管理、城市规划、设计等领域中,记录、检索古建筑的属性数据,以及相关的功能,从而实现对建筑物的合理维护。
更换受损严重的木质构件。在检验过程中,若发现有部分木结构被虫蛀,而且状况比较严重,应对其进行安全评价,从设计功能、所处位置、上部荷载等方面进行可靠度分析,若发现木结构有安全隐患,或外表破损太大,丧失了文物价值,这时可以进行替换。按照文物保护的基本原理,被替换的木材应与其他构件相协调,并着重对材料/颜色等因素进行评价。
防火措施。木结构具有较强的防火性能,然而,由于受地域、气候等因素的影响,其防火设计也受到一定制约。在传统的防火措施中,涂泥抹灰和防火墙的设计是必不可少的,在室内外都有防火墙、山墙、风火檐等可以很好地阻止火灾,马头墙和硬山墙的防火效果也很好。要注意的是,采用风顶檐,就不能开窗户、开洞,要用易燃的材料封住屋檐,不要让易燃的部件外露,从外面将火源隔绝开来,阻止火势的蔓延。在木制古建筑中,现代防火技术也得到了很大的运用,例如,正确选择火警探测器,设置室外消火栓等。
对资金进行科学管控。在古建筑文物保护工程建设过程中,往往存在着很多难以预料的问题,为了对古建筑文物保护工程实施科学的施工管理,需要对整个施工过程进行严密的控制,全面分析、论证各类技术和方案,并对各种技术方案、材料的选用等进行比较分析,以保证施工各阶段都符合规范。首先,必须严格遵守相关的法律、法规、文件和作业规范。在进行古建筑文物保护工程的过程中,要对每一道工序的工作流程进行细致规划,制订严密的技术计划和措施,要有专人负责。其次,要对工程现场进行细致的调查、测量,并结合文物建筑本身的特点,结合现场的实际情况,制订出一套切实可行的建设计划。最后,在进行古建筑文物保护工程的时候,要根据建筑的特征、具体的结构形式、建筑材料等方面,制订出相关的技术措施,并且要严格依照技术要求开展各项施工工作。
古建筑修复中的病虫害防治。木质结构遭到害虫的侵蚀,虽然破损严重,但很多人都找不到活的虫子。对虫害的鉴别,往往是以木材损伤程度及现场锯屑为基础。此外,由于虫害对木构建筑造成的损害程度及损伤程度各不相同,相应的处置措施也不尽相同,准确识别虫害并建立相应的防治措施,对木构建筑的保护具有重要意义。针对潮湿或受虫蛀破坏的古建筑,应采取以下措施:一是加强建筑的通风和防潮条件,使其保持干燥;二是对容易受潮湿、被虫蛀的木材,采用防腐、杀虫等方法进行防治。同时,防腐、防虫等药物还需要满足以下条件:一是必须具有防腐、防虫,或者对害虫具有一定的驱避作用,并且具有良好的效果和持久的作用;二是对人体和动物都没有毒性,对环境没有太大的影响;三是对木材自然燃烧、结霜和腐蚀的作用;四是无色或淡色,对油漆和彩绘不产生任何影响。
壁画修复加固。我国古代建筑中的壁画数量众多,对其进行保护对于研究我国的宗教历史和古代文化有着极其重要的意义。因为壁画的再创作是一个较为严谨的过程,任何微小的改变都可能会对壁画的总体艺术价值造成影响,在对壁画进行保护时,一定要严格控制对原始文物的扰动。此外,在对其进行修复与加固时,应尽量减少人为的干涉,尽量保留其原有的原貌,确保其所携带的历史文化信息能够得到完整保护。壁画损坏的原因有温、湿、土和崩塌等多种因素。在对壁画进行保护和修复的过程中,应根据其所处的环境,对其进行严格的控制。因为这些壁画都是因为无人看管或在地震中受损而造成的。要想把壁画救出来,就需要把原本的壁画拆掉,然后把整个壁画分成几个部分,工作人员要对截取到的壁画进行适当的修补,修补完毕后,要把所有的壁画结构都重新放回原位,防止在拼接过程中出现错误。在处理壁画空洞的过程中,一定要对壁画的具体状况有一个清晰的认识,并依据修补材料的理化性能对其造成的损伤程度进行判定,可以采用注浆加固或锚固补强等方法对其进行处理。
瓦顶修复加固技术。古代建筑的屋顶大部分都是瓦做的,屋顶的修复要严格保证屋顶的原始形状。在房屋屋顶的修复中,要严格遵循古建筑木构维修与加固技术等规范中的顺序和工艺,同时要从整体建筑的角度来进行判定,确保建筑的瓦顶造型统一。对于古建筑来说,如果屋顶漏水,就有很大的概率发生倒塌,要慢慢将其打开,确定维修问题,如果是木质结构损伤较大,就需要更换部分部件,而不能随意进行落架。也可以采用“偷梁换柱”的方法,将损坏的木结构进行更换,从而达到修复目的。当屋顶瓦片发生破损或长出很多杂草时,就需要将瓦片拆除、修复,在修复时,将瓦片全部揭掉,揭掉瓦片是很普遍的事情,但也有一些古建筑,并不要求进行大规模的修复,这样就不会让文物本体的价值受损。
现代社会的首要任务就是保存古代建筑,同时也是为了保护世界文化遗产。对古代建筑进行维修,这是一个世界性的工程。国家对古代建筑的维修和保护投入也越来越大,社会各界人士纷纷捐款,对古代建筑进行修复。古代建筑的科技也在不断发展。由此可以看出,中国古代建筑维修工作是一件辉煌而又前途光明的事业。
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