历史建筑保护与利用中的工程技术应用

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摘要:天津的历史风貌建筑是天津社会和城市发展的历史见证。大规模的租界建设，使西方建筑文化和技术涌入天津，天津的建筑从中国传统形式走向了中外荟萃，百花齐放，有“万国建筑博物馆”之称。由于建造年代久远，加之自然与人为因素，这些建筑普遍存在不同程度的损坏，保护好他们对于凸显天津城市风貌、传承城市历史文脉具有重要的意义。对此，天津从规划和研究的方法与理念、技术的传承与开发应用、街区和建筑的保护与利用等多个领域展开了工作，其中整修技术方面已有多项创新成果应用于历史风貌街区保护与利用的各项工作中。

关键词:历史风貌建筑；保护；整修；工程技术

应用根据保护规划提出的各项要求，为了配合历史风貌街区建筑的整修，围绕着建筑保护、结构加固和功能提升，进行了一系列的专题研究和技术攻关。其一，根据建筑保护的原则，展开相关基础研究、确定整修方案;其二，针对建筑结构老化、外檐破损等问题，选择适宜的技术手段进行整修;其三，选择适宜的技术手段，在保护建筑历史风貌的前提下，满足现代生活及工作的要求。

1修复与加固

1．1主体加固

(1)墙体加固工程。历史风貌街区建筑的墙体基本为砖砌体结构，鉴于当时的建造年代和取材方式，砖缝采用海河土砌筑，经多年的侵蚀，墙体结构无法满足现有的建筑安全要求，需要对墙体进行加固。在现场查勘过程中发现，历史风貌建筑的墙体主要存在以下问题:砌筑材料的抗压强度难以满足现在规范的要求;砖砌墙体因风化、冻融、腐蚀等因素造成大面积破坏，严重影响其结构安全稳定性;基础沉降造成的墙体开裂等。针对以上问题，一般采用深耕缝加筋加固、钢筋网抹灰加固、墙体掏砌加固、混凝土板带加固等措施对建筑墙体进行修复加固，有效提高了其使用安全性。(2)墙体防潮工程。天津历史风貌建筑始建时多以油毛毡作为墙体防潮层，由于年代久远，油毛毡大多粉化，失去了防潮功能使建筑墙体受潮，造成了墙面剥落、墙体疏松等问题严重影响建筑的使用及安全性。天津早期历史风貌建筑整修中采用抽砖置换防水混凝土板的方法，从2011年开始，五大道地区尝试采用化学注射法修复防潮层。在天津五大道防潮层修复中，优先选择甲基硅酸钾、有效组分含量低的纳米硅氧烷作为注射材料，此种材料具有很好憎水性能，还有非常好的渗透性。通过红外摄影对修复前后的墙体进行评估，修复后墙体的防潮效果良好，而且此种方法对墙体损伤微小，非常适合用于历史风貌建筑的墙体防潮工程。2014年由天津市历史风貌建筑整理有限责任公司申报的“微损防潮层化学修复方法”获国家知识产权局专利批复。(3)木结构加固工程。历史风貌街区建筑主要为砖木结构，楼板和屋顶为木质结构，经过长时间磨损、腐蚀、虫蚀、下挠变形及人为损坏等原因，木结构受损严重，影响建筑安全，针对以上问题，一般选择碳纤维加固、打夹板加固、铁箍加固、更换木构件加固、混凝土浇筑加固、植筋加固等措施对其进行加固

1．2外檐修复

历史风貌街区建筑外檐墙面存在包括清水墙、水刷石、外檐抹灰、河光石、剁斧石、水泥疙瘩等在内的多种形式，但因自然或人为因素致建筑外檐墙面受到不同程度的损坏:因长时间使用经过风化、冻融、腐蚀等因素，造成大面积破坏，形成空鼓、开裂、脱落等现象;因人为破坏严重、市容改造粉刷面层或粘贴装饰材料脱离原始建筑外檐面层。清水砖墙损坏严重部位的恢复一般采用拆砌(大面积)或掏砌(小面积)的方法。砖表面基本完好，风化缺损部位≤1/2或整体表面已经风化，但风化深度小于5mm时，不宜作任何处置，以保持墙面的沧桑感与历史感;当整块砖风化≥1/2，且深度大于5mm时，宜采用修复砖粉类材料修复。混水墙面修复的基本原则包括真实性、可识别性，尽可能多保留历史残留，避免铲除重做。首先，分析原始墙面材料构成比例;其次，按原始材料构成比例进行试验制作样板;样板与原始面层完全达到一致后进行施工。

1．3木作装饰修复工程

历史风貌街区建筑的大部分室内装饰因腐蚀、虫蛀、磨损及人为改变等产生了损坏，影响建筑的风貌特色和使用功能，针对地板、窗台板、门窗套、护墙板及木作饰面油漆等存在的问题进行修复，以还原建筑室内原貌:(1)地板修复。对满足使用要求且有保留价值的木地板进行脱漆修补;对于不满足使用要求且无保留价值的木地板，采用相同材质和形式的实木地板进行替换;(2)窗台板、门窗套、护墙板及木作油漆饰面修复。对保存状况良好的窗台板和门窗套脱漆修补;重制同材质、同样式的替换损坏的窗台板和门窗套;使用相同材质修补损坏的护墙板;对木作饰面的油漆进行修补，使之恢复原来面貌。

2功能提升

2．1机电工程

天津的历史风貌建筑大多建于上世纪二三十年代，受制于当时的科技水平和技术规范的局限，建筑原有的机电设施已经不能满足当今社会的使用要求，而且由于长时间使用，存在设备、管线老化等问题，有的甚至已完全瘫痪。为了使历史风貌建筑更好的适应当代社会生活的需求，在整修中一般根据建筑的功能需求，在不影响建筑安全和风貌特色的前提下，合理布置空调系统、增设弱电智能化系统、提升建筑给排水工程和电气工程系统，例如庆王府整修中对空调系统的冷媒管、排风口进行暗置处理;小光明里整修项目中应用了“一体化密闭式污水提升装置”，有效改善了历史风貌街区建筑的污水排放系统。

2．2消防提升

在历史风貌街区建筑的整修中，建筑防火是关键，但消防功能提升历来是一大难题。为了切实提高历史风貌街区和建筑的防火安全水平，结合现行规范，在整修中采取提高建筑结构耐火等级、完善消防预报警系统、增设灭火器和消防栓、安全出口疏散标识、提升消防给水系统、增设迷你消防车和“火眼”消防监控系统等措施，有效提高了历史风貌街区和建筑的火灾预防能力和火情处理能力。

3建筑节能

为了实现节能、节材的绿色化改造目标，在历史风貌街区建筑修缮工程中，针对原始建材不足、建筑门窗节能指标不符合要求等问题，采取替换中空玻璃门窗、旧有材料再利用等手段，提高历史风貌街区建筑的节能性。为严格遵循“保护优先、修旧如故、安全适用、合理利用”整修原则，充分利用旧有建筑材料及构件，保持历史风貌建筑及历史文化街区传统建筑修缮的原真性的同时最大限度的节约建筑材料，天津市历史风貌建筑整理有限责任公司编制了《旧有建筑材料储备管理办法》，其中第五条规定了“旧有建筑材料包括:与整修项目建筑年代、装饰装修风格相同或相近并蕴含建筑人文价值的物品。包括砖、地砖、木料、五金件、艺术玻璃、砖雕、木雕等”，并建立了“旧有建筑材料银行”，在保护修缮工程中严格按照以上管理办法对旧有建筑材料登记、入库、妥善保管。

4总结与展望

选择适宜的工程技术进行应用是历史风貌建筑保护利用的重点，天津市历史风貌建筑整理有限责任公司开展了对消防、结构防震体系以及历史建筑保护、历史建筑风格的研究，研究成果获得国家级、天津市多项奖项。保护整修后的街区及建筑，有的成为历史文化展示场所，有的成为爱国主义教育基地和科研基地，更多的是恢复或保留了原有的功能，大部分居住建筑解决了功能不全、安全性能差的问题，成为人们继续生活的场所，也成为体现天津历史和多元文化特色的城市名片，为社会经济发展注入了新的活力。通过对历史风貌建筑保护与利用中的相关工程技术进行总结、梳理，希望能起到抛砖引玉的作用，共同推进历史文化名城保护与利用工作.

作者:林霞 单位:天津市历史风貌建筑整理有限责任公司