劉嘉，王珍，房紹方

(1．西南交通大學(xué)環(huán)境學(xué)院，四川成都610031;2．山東公安消防總隊(duì)菏澤支隊(duì)，山東菏澤274000)

中國(guó)古代建筑以其卓越的成就和獨(dú)特的風(fēng)格獨(dú)樹(shù)于世界建筑之林，它凝聚著古代勞動(dòng)人民的聰明才智。迄今我國(guó)已有29處文物古跡、歷史名城和自然景區(qū)被列入世界遺產(chǎn)名錄，成為繼意大利、西班牙之后的第三大遺產(chǎn)國(guó)。還有100多個(gè)項(xiàng)目被列入遺產(chǎn)預(yù)備清單中，居全世界首位，已經(jīng)成為遺產(chǎn)大國(guó)。古建筑是文物的一個(gè)重要方面。國(guó)務(wù)院先后分三批公布的全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位共500處，在這批“國(guó)寶”中，明確列入古建筑類(lèi)的就有216處，占43%。其余284處，雖列入其他各類(lèi)，但大多同古建筑有關(guān)。如列入革命遺址及革命紀(jì)念建筑的天安門(mén);列入古墓葬類(lèi)的明十三陵、清東陵、清西陵;列入石刻其他類(lèi)的峨眉山圣壽萬(wàn)年寺等。在我國(guó)幅員遼闊的土地上，散布著許多頗具特色的文物和古建筑，如徽州古民居村落、平遙古城、同里古民居村落等，更有被稱(chēng)為“民居瑰寶”、“東方人類(lèi)傳統(tǒng)民居的活化石”的韓城黨家村古民居。這些文物和古建筑集建筑藝術(shù)與民俗風(fēng)情為一體，都是祖先留給我們的寶貴文化遺產(chǎn)。這些文物和古建筑是中華民族五千年?duì)N爛文化的積淀和寶貴的文化遺產(chǎn)，是中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的歷史見(jiàn)證，是不可再生的人文資源;因此，保護(hù)好這些文物古建筑，利在今世，功在千秋［1，2］。

本文以木構(gòu)古建筑火災(zāi)特點(diǎn)為切入點(diǎn)，借鑒了國(guó)內(nèi)外關(guān)于古建筑消防的先進(jìn)理念，探討古建筑的修繕原則，而且進(jìn)一步剖析了火災(zāi)后古建筑的修繕技術(shù)的具體措施。

1 古建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

我國(guó)的古代建筑，在建筑材料和結(jié)構(gòu)上大多采用松、柏、楠等木材為主要材料，以木構(gòu)架為主;屋頂又是由梁、枋、檁、椽、斗拱、望板以及天花、藻井等大量的木構(gòu)件組成;周?chē)鷫Ρ?、門(mén)、窗和屋頂上覆蓋的陶瓦、壓背等圍護(hù)材料形成猶如一座爐膛(圖1)。在建筑風(fēng)格上，古建筑大多以群體建筑為主，無(wú)論是宮殿、道觀(guān)、王府、衙署和民居，都是以各種各樣的單體建筑為基礎(chǔ)組成各種庭院;大型的建筑，又以庭院為單元，組成各種龐大的建筑群體，具有高大的臺(tái)基、寬闊的開(kāi)間、飛挑的屋檐，高低錯(cuò)落，疏密相間。古建筑是歷史文化遺產(chǎn)，是國(guó)家文明的重要標(biāo)志，確保古建筑消防安全，是保護(hù)珍貴歷史文化遺產(chǎn)的一項(xiàng)任務(wù)，而火災(zāi)后古建筑的修繕問(wèn)題更是一項(xiàng)緊迫而又重要的新課題［3，4］。

圖1 南禪寺大殿立面

2 木構(gòu)古建筑火災(zāi)特點(diǎn)

2.1 燃燒速度快，溫度積聚迅速

木構(gòu)架建筑在起火以后，必須在15～20 min內(nèi)實(shí)施有效施救，否則會(huì)出現(xiàn)大面積燃燒，最高溫度可達(dá)800～1000℃。

2.2 煙霧生成量大

一般而言，1 kg木材燃燒時(shí)可生成20 m3煙霧，體積相當(dāng)于木材體積的300倍。一座1 000 m2的大殿，如在其中燃燒20 kg木材，數(shù)分鐘內(nèi)，整個(gè)大堂將會(huì)充滿(mǎn)煙霧。在施救過(guò)程中，消防人員難以進(jìn)入，又不宜施展破拆手段，在一定程度上增大了撲救難度。

2.3 易形成火燒連營(yíng)

我國(guó)古建筑絕大多數(shù)以木材為主要材料，以木構(gòu)架為主要結(jié)構(gòu)形式，火災(zāi)荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的火災(zāi)負(fù)荷量，火災(zāi)危險(xiǎn)性極大，耐火等級(jí)低。絕大多數(shù)古代建筑在布局上很有規(guī)律，即以間為單位構(gòu)成單座建筑，以單座建筑構(gòu)成庭院，以庭院為單元組成形式多樣的建筑群，其規(guī)模壯觀(guān)，氣勢(shì)雄偉。但由于廊道相接，建筑相連，建筑群內(nèi)缺少防火分隔和安全空間，少有消防通道，如果其中一處起火，火勢(shì)不能得到有效控制，則相連的建筑很快就會(huì)出現(xiàn)大面積燃燒，既不利于安全疏散，又容易形成“火燒連營(yíng)”，致使古代建筑大面積地被燒毀，甚至整組建筑蕩然無(wú)存［5－7］。

2.4 易造成重大損失和影響

古代建筑火災(zāi)不同于普通建筑火災(zāi)，火災(zāi)中往往使價(jià)值連城的珍貴文物古跡被毀，造成難以挽回的重大損失。

2.5 初期滅火撲救難

古代建筑單位缺少消防組織，缺乏消防設(shè)施和滅火器材，消防自救能力差是多年來(lái)存在的問(wèn)題。特別是一些規(guī)模較大的古代建筑單位，至今未建消防站，消防安全硬件建設(shè)投入少，必要的滅火設(shè)施器材缺乏，自防自救能力弱。

3 古建筑修繕原則

隨著科學(xué)文化水平的提高和國(guó)際文化往來(lái)事業(yè)的發(fā)展，古建筑受到各界人士的關(guān)注。1982年《文物保護(hù)法》頒布以后，古建筑的保護(hù)工作更加受到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和廣大群眾的重視，參觀(guān)和研究古建筑的各界人士與日俱增，參與古建筑修繕和保護(hù)工作的社會(huì)力量逐漸擴(kuò)大，諸如城建、園林、旅游、宗教等部門(mén)都在著手這方面的工作。但是，古建筑都是保存在地面上的實(shí)物，歷經(jīng)幾百年乃至上千年的歲月及大自然的侵襲和人為的損傷，多有不同程度的殘壞，或者幾經(jīng)修補(bǔ)亦非創(chuàng)建或重建時(shí)的原狀。保護(hù)古代建筑，必須根據(jù)《文物保護(hù)法》中第十四條規(guī)定:“核定為文物保護(hù)單位的革命遺址、紀(jì)念建筑物、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻等(包括建筑物的附屬物)，在進(jìn)行修繕、保養(yǎng)、遷移的時(shí)候，必須遵守不改變文物原狀的原則，中國(guó)古建筑的保護(hù)修繕，概括起來(lái)有五種情況:一是日常保養(yǎng)(即經(jīng)常性的保養(yǎng)維護(hù));二是防護(hù)加固;三是現(xiàn)狀整修;四是重點(diǎn)修復(fù);五是原址重建。

4 木構(gòu)古建筑修復(fù)技術(shù)

4.1 墩接柱根、包鑲柱根

墩接柱根是木柱修繕中常見(jiàn)的一種做法。木構(gòu)古建筑柱子一旦被火燒損，其原有承載力就會(huì)大幅降低。在這種情況下就需要對(duì)燒損部分做局部修繕處理。處理的手段有兩種。一種是柱根包鑲，一種是墩接，需根據(jù)柱根火災(zāi)燒損的情況而定。一般說(shuō)來(lái)，柱根圓周的一半或一半以上表面燒損，燒損深度不超過(guò)柱徑的1/5時(shí)，可采取包鑲的方法。包鑲即用鋸、扁鏟等工具將燒損的部分剔除干凈，然后按剔鑿深度、長(zhǎng)度及柱子弧度，制備出包鑲料，包在柱心外圍，使之與柱子外徑一樣，平整渾圓，然后用鐵箍將包鑲部分纏箍結(jié)實(shí)。墩接露明的柱子要支頂相關(guān)的梁、柱，確保構(gòu)架安全和施工安全。墩接墻內(nèi)的柱子要拆掉影響操作的墻體，俗稱(chēng)“掏柱門(mén)子”，令對(duì)墻體產(chǎn)生擾動(dòng)。當(dāng)柱根燒損嚴(yán)重(燒損面積占柱截面1/2以上)時(shí)，一般應(yīng)采用墩接的方法。墩接是將柱子燒損部分截掉，換上新料。常見(jiàn)的做法是做刻半摔墩接，即:將接在一起的柱料各刻去直徑的1/2作為搭接部分，搭接長(zhǎng)度一般為柱徑的1.5～2倍，端頭做半撣，以防搭接部分移位，另一種方法是用抄手榫墩接，方法是將柱子截面按十字線(xiàn)鋸作四瓣，各剔去對(duì)角兩瓣，然后對(duì)角插在一起柱子的墩接高度，如是四面無(wú)墻的露明柱，應(yīng)不超過(guò)柱子的1/5，如果是包砌在山墻或檻墻內(nèi)的柱子，應(yīng)不超過(guò)柱高的1/3。接茬部分要用鐵箍2～3道箍牢，以增強(qiáng)其整體性。

4.2 化學(xué)材料澆鑄加固

用化學(xué)材料澆鑄加固是古代建筑維修采用現(xiàn)代化科學(xué)的一種新方法，柱子由于火災(zāi)發(fā)生燒損時(shí)，可以采用不飽和聚酯樹(shù)脂澆鑄加固，外面再涂上柱子原本顏色。

4.3 抽換柱子及輔柱

當(dāng)木柱嚴(yán)重?zé)龘p或高位損壞，或發(fā)生燒斷，不能用墩接方法進(jìn)行修繕時(shí)，可以采取抽換或加輔柱的方法來(lái)解決。所謂“抽換”即通常所說(shuō)的“偷梁換柱”。是在不拆除與柱有關(guān)的構(gòu)件和構(gòu)造部分的前提下，用千斤頂或華桿將梁柱支頂起來(lái)，將原有柱子撤下來(lái)，換上新柱。木柱抽換還會(huì)對(duì)局部屋面產(chǎn)生擾動(dòng)，造成屋面、灰背裂縫、松動(dòng)等，要做善后處理。木柱抽換最重要的是安全問(wèn)題。事先一定要采取穩(wěn)妥措施，將與柱子相關(guān)的梁、柱等構(gòu)件支頂牢固，構(gòu)件支起高度要大于檐柱自身高，創(chuàng)造抽出柱子的條件，然后將柱子撤出，換上新柱。抽換構(gòu)件，在條件允許的情況下方可進(jìn)行。并不是所有的構(gòu)件都能抽換，也不是多數(shù)構(gòu)件都能抽換。只有檐柱、老檐柱等與其他構(gòu)件穿插較少，構(gòu)造較簡(jiǎn)單的構(gòu)件才能進(jìn)行抽換。如遇不能抽換的柱子(如中柱、山柱)發(fā)生燒損折斷，而又不能落架大修時(shí)可采取加輔柱的方法進(jìn)行加固，輔柱一般采取抱柱形式，斷面方形，可在柱的兩個(gè)面或三個(gè)面加安輔柱，用鐵箍將柱子與輔柱箍牢，使之形成整體。

4.4 更換燒損部件

望板、椽子等部件作為屋面木基層，在古建筑火災(zāi)中極易被燒損，特別易發(fā)生檐頭部分椽子、望板的燒損。古建筑的翼角部分又是椽、望板中的薄弱部分，更易在火災(zāi)中被燒毀，所以，全部或局部更換椽子、望板是木結(jié)構(gòu)修繕中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。更換檐頭、望板、翼角(又稱(chēng)揭瓦檐頭)要拆除檐部的瓦面，揭去望板，拆掉燒毀的飛椽和連檐、瓦口，更換新件。翼角、翹飛部分最易損壞，應(yīng)根據(jù)情況決定拆換數(shù)量，如角梁下垂或燒毀嚴(yán)重，也可一起更換(一般情況下仔角梁更易被燒毀)。換上的角梁其沖出長(zhǎng)度和翹起高度要與舊件一致。添配的翹飛椽也應(yīng)與舊件一致，以便與舊件一起安裝。檐頭部分的連檐、瓦口是最易被燒毀的部分，在更換檐頭椽子、望板時(shí)都需要更換新件。更換檐頭燒損構(gòu)件必須首先揭開(kāi)瓦面灰背，所以木作與瓦作修繕要同時(shí)進(jìn)行。如果經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn)屋面有一半以上望板燒損嚴(yán)重，而且檐頭、望板均已燒毀，就應(yīng)全部挑頂，進(jìn)行屋面的徹底修繕。

4.5 打華撥正

火災(zāi)發(fā)生后，當(dāng)建筑物出現(xiàn)構(gòu)架歪閃的情況時(shí)，可采取打華撥正的方法進(jìn)行維修。打華撥正即通過(guò)打華桿支頂?shù)姆椒ǎ鼓緲?gòu)架重新歸正。大致的工序是:(1)先將歪閃嚴(yán)重的建筑支保上俄?xiàng)U，防止繼續(xù)歪閃傾斜;(2)揭去瓦面，鏟掉泥背、灰背，拆去山墻、檻墻等支頂物，拆掉望板、椽子，露出大木構(gòu)架;(3)將木構(gòu)架榫卯處的漲眼料(木楔)、卡口等去掉，有鐵件的，將鐵件松開(kāi);(4)在柱子外皮，復(fù)上中線(xiàn)、升線(xiàn)(如舊線(xiàn)清晰可辨時(shí)，也可用舊線(xiàn));(5)向構(gòu)架歪閃的反方向支頂華桿，同時(shí)吊直撥正使歪閃的構(gòu)架歸正;(6)穩(wěn)住俄?xiàng)U并重新掩上卡口，堵塞漲眼，加上鐵活，墊上柱根，然后掐砌檻墻、砌山墻、釘椽望、苫背瓦瓦。全部工作完成后撤去華桿和俄?xiàng)U。打華撥正是在建筑物歪閃嚴(yán)重，但大木構(gòu)件尚完好，不需換件或只需個(gè)別換件的情況下采取的修繕措施。

4.6 大木拆安

當(dāng)大木構(gòu)架部分構(gòu)件燒損比較嚴(yán)重，必須更換構(gòu)件重行組裝時(shí)，常采用拆安的辦法來(lái)解決。所謂拆安，是將拔摔的燒損構(gòu)件重新更換歸位，并進(jìn)行鐵件加固。拆安是拆開(kāi)原有構(gòu)件，使構(gòu)件落地，經(jīng)整修添配以后再重新組裝。大木拆安，第一步工作是將所有構(gòu)件打上號(hào)，然后拆下對(duì)構(gòu)件進(jìn)行仔細(xì)檢查，燒損輕微的進(jìn)行整修，燒損嚴(yán)重的進(jìn)行更換。

4.7 裝修修繕

裝修是在古建筑火災(zāi)易被燒損部位。裝修燒損的情況主要有:大門(mén)門(mén)板燒損，攢邊門(mén)外框松散，裙板開(kāi)裂缺損，裝修邊抹、根條燒損等等。針對(duì)不同的燒損情況，裝修修繕可采取剔補(bǔ)、添配門(mén)板、換隔扇邊抹、重新組裝邊框、裙板或門(mén)心板嵌縫、裙板絳環(huán)板配換、添配楹子、轉(zhuǎn)軸、栓桿、添配面葉、大門(mén)包葉及其他銅鐵飾件、添配門(mén)釘、花罩雕飾修補(bǔ)等。裝修修配應(yīng)要求與原有構(gòu)件、花紋、斷面尺寸求得一致，保持原有風(fēng)格。所用木材也應(yīng)盡量與原有木材一致。特別是內(nèi)檐裝修的修配，要求更加嚴(yán)格，不能敷衍馬虎。

4.8 復(fù)原工程

建筑物早已焚毀，需要重新復(fù)建時(shí)，要對(duì)原有建筑原狀進(jìn)行細(xì)致的分析考證，取得充分依據(jù)，以恢復(fù)到它原來(lái)建筑時(shí)期的面貌?？甲C和資料收集工作充分以后方可進(jìn)行復(fù)原設(shè)計(jì)，復(fù)原工程要經(jīng)國(guó)家主要部審批，要按“四原”，即原形制、原材料、原做法、原工藝進(jìn)行恢復(fù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

古建筑修繕會(huì)遇到各種復(fù)雜情況，應(yīng)在熟悉構(gòu)造和修繕技術(shù)的基礎(chǔ)上因地因事制宜，靈活掌握，不可生搬硬套。要在嚴(yán)格遵循國(guó)家制定的古建筑文物保護(hù)原則的基礎(chǔ)上，發(fā)揮工程技術(shù)人員的聰明才智，以較小的投資和代價(jià)保護(hù)維修好古建筑文物。

［1］吳啟鴻，肖學(xué)鋒．論發(fā)展我國(guó)以性能為基礎(chǔ)的建筑防火設(shè)計(jì)技術(shù)法規(guī)體系［J］．消防科學(xué)與技術(shù)，1999(1):4－8

［2］消防安全工程工作組．國(guó)外建筑物性能化設(shè)計(jì)研究譯文集［C］．2001

［3］Chun，S．U．，Science of earth and fire－ancient Korean Metallurgy(2)．Hwahak Sekye，1996，36(5):47－48

［4］蒙慧玲，陳寶勝．古建筑消防保護(hù)技術(shù)探討［J］．青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，29(5)

［5］劉天生．國(guó)內(nèi)木構(gòu)古建筑消防安全策略分析——古建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)初探［D］．同濟(jì)大學(xué)，2006

［6］張澤江，蘭彬，李風(fēng)，等．建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及財(cái)產(chǎn)損失評(píng)估技術(shù)進(jìn)展［J］．中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，16(5)

［7］翁文國(guó)，范維澄．中國(guó)古建筑防火研究［J］．消防科學(xué)與技術(shù)，2001(9)