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传统工法 现代技艺 为古建筑撑起“保护伞”
发表时间: 2024-09-23 来源:木门窗
寒冬时节,多地迎来大范围降雪天气。大雪美景配上古建筑,别有一番中国古韵。
瑞雪纷飞的时刻,古建筑群典雅朦胧,密集的雪花之间,依稀可见古建筑的轮廓之美。红墙灰瓦,飞檐翘脊,一座座古建筑在大雪映衬下,尽显岁月沧桑。铺在青石路上的积雪,与两侧的参天古树交相辉映,让游客仿佛完成一场穿越,拨开历史烟云,感悟文化底蕴。
人们欣赏雪景的同时也不免好奇,看似轻柔的雪,会给古建筑带来哪些挑战?古人在建造时使用了哪些技法来提升古建筑抗灾能力?
在大部分人的印象里,雪花是轻飘飘的,事实也是如此。雪花本身并不重,5000到1万片雪花的总重量仅为1克。但遇到持续降雪天气,雪花会不断聚集,1立方米的新雪,是由高达60亿到80亿片雪组成的,所产生的巨大重量,足以压垮树木甚至建筑物。如果新雪的密度约为每立方厘米0.05至0.1克,那么100平方米的平面屋顶,如果积雪厚度为20厘米,房顶就会承受1至2吨的重压。
古建筑在面对大雪时需要非常考虑屋顶的设计强度。在承受大雪负荷的同时,还需要确保屋顶不会塌陷。因此,古建筑常会在屋顶上增加支撑结构,如横梁和支柱,以增强屋顶的稳定性。在北方,古建筑多为抬梁式结构,这一结构便可有效抵挡降雪带来的纵向压力。
在《中国古代建筑史》中,抬梁式被定义为沿着房屋的进深方向在石础上立柱,柱上架梁,再在梁上重叠数层瓜柱和梁,最上层梁上立脊瓜柱,构成一组木构架。在平行的两组木构架之间,用横向的枋联络柱的上端,并在各层梁头和脊瓜柱上安置若干与构架成直角的檩。这些檩除排列椽子承载屋面重量以外,檩本身还具有联系构架的作用。简单来说,抬梁式就是在立柱上架梁,在梁上又抬梁,宫殿、庙宇、寺院等大型建筑中普遍采用,更是皇家建筑群首选形式,是木构架建筑的代表。
除了雪花的重量,冰雪消融后也会有着非常强的破坏力。雪变成冰,冰融化再结冰,这样的一个过程对建筑材料产生冻融侵蚀。此外,如果雪水排泄不掉,积水也会对室外文物产生一定的影响,比如古建筑一旦积水地基就会软化,墙体就也许会出现变形。
有专家指出,在全球气候平均状态随时间的变化的大背景下,自然灾害给古建筑带来的风险正在加剧。其中,雨雪天气带来的水害是建筑遗产面对的最常见、破坏力最大的灾害类型之一。那么应如何降低降雪带来的负面影响呢?
降雪之后,主管部门要第一时间除雪,防止积雪在地面或屋面上的冻融过程让建筑材料产生病变。出于对古建筑的保护考虑,不可以使用融雪剂以及大型除雪设备。
加强日常养护是提升古建筑抗灾能力的重要方法。古建筑最怕雨雪天气,一个很大的原因是漏水。漏水会导致很多问题,结构沉重、材料受损,甚至长草生霉。所以古建筑要及时对建筑本身做加固,房顶漏水也要尽快修复,把雨雪天气带来的破坏降到最低。
面对雨雪侵袭,古建筑保护与修缮还需要运用高新科技手段,使保护和利用更加智慧化。
近年来,多地开启古建筑数字化保护工作,以古建筑为数据原型,综合应用卫星遥感、无人机倾斜摄影测量、三维激光扫描和近景摄影测绘等技术,对古建筑的空间位置、尺寸、纹理以及旁边的环境等信息进行非接触式精确记录,为古建筑打造“3D身份证”。同时,按照“一栋一册”的要求,建立古建筑测绘档案,并建立多元化的数字应用场景。
例如,在安徽省的徽州古建数据库中,每座古建筑不但有各种详细的数据和测绘图,还有三维虚拟仿真数字模型。人类能看见古建筑的形制、结构、细节,乃至营造过程,可以看见整体布局、水系、道路系统、园林景观等系统而全面的景象。
在古建筑数字档案的基础上,多地还开发了历史建筑管理系统,将测绘数据储存至“城市大脑”,建立跨部门数据共享和资源保护体系,着眼于古建筑本身的保护,也关注地理环境的监测。对古建筑周围环境、土壤、气候进行整体监测,对也许会出现的位移、下沉、裂缝等问题进行数据监测,制定出有明确的目的性的文保措施。
此外,在雨雪天气较多的地区,有必要进行科技攻关。在保证建筑本体不受损害的前提下,针对雨雪天气使用新材料,让古建筑墙体强度更高、防水性更强。
为古建筑搭“保护罩”,也是保护的创新思路之一。例如,山西进行“抢救古建撑伞行动”,为古建筑搭棚。这种方法虽然不能解决本体的问题,但可以大大降低雨雪天气的危害程度。
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