自然災(zāi)害中,如何護(hù)古建筑“周全”
◎?qū)嵙?xí)記者 李詔宇
我國是個(gè)幅員遼闊的文明古國,擁有數(shù)量繁多的古建筑。盡管近年來在文物建筑保護(hù)方面投入了大量資金和人力,但在龐大的“分母”面前仍稍顯不足。及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)古建筑在自然災(zāi)害中遭受的損害依然面臨挑戰(zhàn)。
2月6日發(fā)生在土耳其的兩次地震引發(fā)全球關(guān)注。歷史悠久的土耳其擁有眾多各具特色的古建筑。此次的土耳其地震除了造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失外,也對當(dāng)?shù)丶訚?jì)安泰普城堡、耶尼清真寺等歷史悠久的知名古建筑造成了巨大的破壞。曾經(jīng)雄偉的古建筑在強(qiáng)震的作用下僅余斷壁殘?jiān)?,不由得讓人唏噓不已。
這并非孤例。此前我國的汶川地震中,二王廟、姜維城古遺跡等古建筑也曾遭到一定程度的損毀。2022年,我國最長的木拱廊橋——萬安橋在火災(zāi)面前也被燒得只剩骨架。
此次土耳其地震再次提醒我們,古建筑在地震等自然災(zāi)害面前十分脆弱。我們需要加強(qiáng)保護(hù)措施,在自然災(zāi)害中,護(hù)古建筑“周全”。
古建筑更易受自然災(zāi)害破壞
在此次土耳其地震中,有近2000年歷史的加濟(jì)安泰普城堡位于震中附近,在地震中嚴(yán)重受損——不僅部分堡體在地震中坍塌,城堡旁邊的擋土墻也多處倒塌,環(huán)繞城堡的金屬圍欄更是被震得七零八落。距離震中約160千米的耶尼清真寺也未能幸免,其主體建筑的圓頂部分幾乎全部坍塌。
古建保護(hù)專家、故宮博物院研究館員周乾指出:“加濟(jì)安泰普城堡和耶尼清真寺的建筑結(jié)構(gòu)形式均為抗震性能較差的砌體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)正是導(dǎo)致二者在地震中受損嚴(yán)重的重要原因?!?/p>
周乾介紹,西方古建筑的結(jié)構(gòu)形式多為砌體結(jié)構(gòu),也就是以磚石結(jié)構(gòu)為主,將磚石作為核心承重材料的結(jié)構(gòu)形式。由于西方古建筑的磚石塊體之間采用砂漿連接,而砂漿本身的抗外力強(qiáng)度較差,因此其抗震性能很差?!按送?,地震作用多以水平向?yàn)橹鳌T谒较虻牡卣鹱饔孟?,連接磚石塊體的砂漿很容易松散,導(dǎo)致磚石墻體松動(dòng)、開裂,進(jìn)而誘發(fā)建筑倒塌?!敝芮f。
我國古建筑以木結(jié)構(gòu)為主,建筑的核心承重材料為木梁、木柱。其中,木梁負(fù)責(zé)支撐屋頂傳來的重量,并將重量向下傳給木柱,木柱再把屋頂重量向下傳至地基。由于木材本身具有良好的彈性,且我國古建筑結(jié)構(gòu)一般具有榫卯形式連接梁柱、屋架低矮、屋頂厚重等有利于整體建筑抗震的特點(diǎn)?!耙虼?,我國古建筑一般具有較好的抗震性能。”周乾說。
“與擁有各項(xiàng)嚴(yán)格的安全規(guī)范,在設(shè)計(jì)、施工和管理的各個(gè)環(huán)節(jié)都考慮了防災(zāi)能力的現(xiàn)代建筑相比,我國古建筑主要存在規(guī)劃選址和基礎(chǔ)處理準(zhǔn)備相對不足、施工砌筑工藝相對落后、無法兼顧強(qiáng)度和韌性等特點(diǎn)?!北本┙ㄖ髮W(xué)古建筑專業(yè)副教授齊瑩表示。
齊瑩指出,我國的木結(jié)構(gòu)古建筑重在通過選址預(yù)防災(zāi)害,例如通過選擇較高的地勢防洪澇、利用各種微地形防大風(fēng)等——這些措施預(yù)防日常災(zāi)害有余,但面對劇烈的洪水等能造成突發(fā)高能量破壞的自然災(zāi)害時(shí)則相對不足。
除此之外,我國木結(jié)構(gòu)古建筑往往在強(qiáng)度和韌性之間有所取舍,不能兼顧?!耙?yàn)闃淠旧L相對較快且可替換等特點(diǎn),木材在部分地區(qū)也被用作犧牲性材料?!饼R瑩說,“我國古人通常采用局部更換木構(gòu)件等方式來保養(yǎng)、延長古建筑壽命,而非類似西方大教堂建造的‘一步到位’的方式。”
古建筑保護(hù)面臨諸多難點(diǎn)
周乾介紹,近年來的地震對我國的古建筑也造成了不同程度的破壞。相關(guān)震后現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果表明,我國木結(jié)構(gòu)古建筑的典型地震損害形式為地基破壞、節(jié)點(diǎn)拔榫、梁架歪閃等。“我國古建筑受到地震損害的主要原因,主要包括地震烈度過大、古建筑缺乏及時(shí)有效的維修保養(yǎng)、建筑施工質(zhì)量較差、磚石材料抗震性能差等。”周乾表示。
除了地震之外,洪澇、大風(fēng)等其他自然災(zāi)害同樣會(huì)對我國古建筑造成巨大的損害。那么,目前我國的古建筑保護(hù)面臨著哪些問題與難點(diǎn)?
“在自然災(zāi)害面前,我國古建筑保護(hù)的第一個(gè)難點(diǎn)是古建筑數(shù)量繁多,建筑類型多種多樣?!饼R瑩表示。
我國是個(gè)幅員遼闊的文明古國,擁有數(shù)量繁多的古建筑。盡管近年來在文物建筑保護(hù)方面投入了大量資金和人力,但在龐大的“分母”面前仍稍顯不足。及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)古建筑在自然災(zāi)害中遭受的損害依然面臨挑戰(zhàn)。
與此同時(shí),我國古建筑種類繁多,我國常見的古建筑以木構(gòu)建筑為主,包括傳統(tǒng)民居、宗教廟宇、宮殿、園林等多種類型?!俺顺R姷哪窘Y(jié)構(gòu)古建筑之外,我國還有大量的磚石佛塔、石窟寺、古橋梁等其他建筑結(jié)構(gòu)形式的古建筑。”齊瑩說,“石窟寺等其他建筑結(jié)構(gòu)形式的古建筑,在材料、結(jié)構(gòu)體系上與木結(jié)構(gòu)古建筑存在很大的差異?!边@種差異客觀上為在自然災(zāi)害中保護(hù)我國的古建筑造成了一定的困難。
“此外,目前在補(bǔ)充和完善古建筑修繕的技術(shù)規(guī)范方面,我國任重道遠(yuǎn)?!饼R瑩補(bǔ)充,“在自然災(zāi)害面前,古建筑保護(hù)的技術(shù)規(guī)范主要可以分為規(guī)范性文件與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兩種?!?/p>
國家文物局于2018年發(fā)布了《古建筑修繕項(xiàng)目施工規(guī)程(試行)》,對古建筑的修繕提供了規(guī)章制度的指引。“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要集中在不同歷史遺存的材料維修及加固上,應(yīng)對突發(fā)災(zāi)害的文件較少?!饼R瑩說,“隨著老化損毀古建筑修復(fù)加固工作的陸續(xù)完成,文物保護(hù)的關(guān)注點(diǎn)也要從修復(fù)加固轉(zhuǎn)向更有前瞻性的方向?!?/p>
多手段助古建筑“延年益壽”
面對地震等各種自然災(zāi)害,我們應(yīng)該采取哪些措施,減輕甚至避免古建筑受到損害?如果這種損害已經(jīng)發(fā)生,我們又該基于何種原則,對受損的古建筑進(jìn)行修復(fù)?
在齊瑩看來,做好預(yù)防工作是第一步。
“早在2005年,《保護(hù)世界文化和自然遺產(chǎn)公約》中就已經(jīng)加入了關(guān)于遺產(chǎn)監(jiān)測的內(nèi)容,讓‘災(zāi)前預(yù)防優(yōu)于災(zāi)后修復(fù)’成為人們的共識?!饼R瑩表示,“近年來,國家文物局提出了‘預(yù)防性保護(hù)’的概念,針對文物建筑,從規(guī)劃、設(shè)計(jì)到監(jiān)測、管理各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行前瞻性設(shè)計(jì),盡可能地讓各種預(yù)防手段更好發(fā)揮作用?!?/p>
“除此之外,我們還應(yīng)該通過評估濕度、風(fēng)力等各種環(huán)境影響要素,進(jìn)行文物環(huán)境監(jiān)測和古建筑本體病害測繪,形成相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)危害檔案?!饼R瑩說。針對不同的古建筑,需要監(jiān)測不同的環(huán)境影響要素。例如,針對大足石刻這一石刻古建筑,應(yīng)該重點(diǎn)監(jiān)測降水量和空氣濕度的變化;針對應(yīng)縣木塔這一木結(jié)構(gòu)塔形古建筑,則需要重點(diǎn)監(jiān)測風(fēng)力的影響。參考充分評估環(huán)境影響因素后形成的風(fēng)險(xiǎn)危害檔案,古建筑保護(hù)部門可以更加科學(xué)、有效地在各種自然災(zāi)害中保護(hù)古建筑。
周乾指出,我國古建筑歷史悠久,在長時(shí)間風(fēng)、雨、雪等自然因素或屋頂重量、人員干擾等外力因素的作用下,會(huì)不可避免地出現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)病害,需要及時(shí)進(jìn)行維修保養(yǎng)。與此同時(shí),還應(yīng)及時(shí)采取有效措施修繕加固,提升建筑施工質(zhì)量、改善磚石材料性能,讓古建筑“延年益壽”。
“《中華人民共和國文物保護(hù)法》第二十一條規(guī)定,對古建筑等不可移動(dòng)文物進(jìn)行修繕、保養(yǎng)、遷移,必須遵守不改變文物原狀的原則。不改變文物原狀原則,即古建筑維修后,在材料、構(gòu)造組成、施工工藝等方面應(yīng)盡量與維修前保持一致。”談到自然災(zāi)害發(fā)生后古建筑的修復(fù)問題,周乾表示,“如果因?yàn)樵胁牧掀茐膰?yán)重,無法滿足正常使用或受力要求,則可以選取同材質(zhì)、尺寸的新材料用于修復(fù),同時(shí)予以標(biāo)記說明?!?/p>
(實(shí)習(xí)記者都芃對此文亦有貢獻(xiàn))
《科技日報(bào)》2023年2月24日第05版
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