吳猛
【摘要】筆者就天津市五大道區(qū)域歷史風(fēng)貌建筑外檐整修實(shí)踐技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
【關(guān)鍵詞】外檐原始材料;研究;墻面修復(fù)
05年至今,按照政府保護(hù)利用歷史風(fēng)貌建筑的工作部署,依據(jù)《天津市歷史風(fēng)貌建筑保護(hù)條例》和《天津市歷史風(fēng)貌建筑保護(hù)修繕技術(shù)規(guī)程》等有關(guān)法律法規(guī)和政策規(guī)定,天津市歷史風(fēng)貌建筑整理有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“風(fēng)貌整理公司”)嚴(yán)格保護(hù)建筑本體及與之相關(guān)的歷史、人文和自然環(huán)境,對(duì)以慶王府和先農(nóng)商旅一期為代表的40余幢、近5萬平方米歷史風(fēng)貌建筑進(jìn)行了全面整修。
八年的歷史風(fēng)貌建筑的整修工作,鍛造了一批技術(shù)管理人員,并在外檐整修環(huán)節(jié)中探索工程現(xiàn)代技術(shù)與歷史的完美結(jié)合,挖掘保留傳統(tǒng)材料、工藝和作法等方面取得重要成果。以下,就天津市五大道區(qū)域歷史風(fēng)貌建筑外檐整修實(shí)踐技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
1. 外檐原始材料分析研究
天津市五大道歷史風(fēng)貌建筑材料立面裝飾材料豐富多彩,這些不同類型的材料組成了五大道獨(dú)特的材料語言。
1.1清水墻面材料的沿襲。
1.1.1燒結(jié)黏土磚。
(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,天津市五大道有中國大多數(shù)近現(xiàn)代歷史建筑常見的磚。
(2)另外的一種紅色與灰色夾雜的紅磚,南方福建泉州類似的彩色磚——胭脂磚很類似,代表建筑睦南道28號(hào)李贊臣舊宅等。這類磚是溫度與氧化不均勻的導(dǎo)致的。
1.1.2砌筑與勾縫材料。
(1)經(jīng)過分析測(cè)試,可以判斷,天津五大道地區(qū)大部分歷史風(fēng)貌建筑的砌筑灰漿均為土或泥灰,一種石灰與當(dāng)?shù)赝粒ê:油粒┗旌系牟牧?。其雖然強(qiáng)度低,但是與磚一般有比較好的結(jié)合力。
(2)勾縫劑從材質(zhì)上看,有兩類,一類為水泥,添加了一定量的石灰,骨料為細(xì)河沙。形制以凹縫為主,縫凹入深度2~10mm。
(3)第二類為石灰,形制上分為元寶縫和平縫或淺凹縫,元寶縫表面呈圓弧,縫寬8±2mm,幾乎為純石灰。平縫或淺凹縫,縫寬8±2mm。
(4)五大道不同類型磚與不同類型、顏色的縫組成了非常有特色的清水立面。
1.2五大道裝飾粉刷。
天津市五大道建筑材料的第二語言為各種不同的水泥基裝飾粉刷,這其中包括水刷石、卵石罩面、粗細(xì)面水泥疙瘩以及后期噴涂等。
1.2.1水刷石(含斬假石)材料沿襲。
(1)早期的水刷石是一種仿花崗石的裝飾粉刷,早期或重要的建筑, 采用花崗石粉碎,篩選而成,在質(zhì)感最接近花崗石。
(2)后期則采用細(xì)卵石,白色與黑石子組成,接近花崗石,而更晚期則只采用白色石子。工藝由細(xì)變粗,材料組成由繁變簡(jiǎn)。另一種工藝為斬假石,是加石子粉刷在固化后,用刀斧等剁斬出石材毛面效果。
1.2.2卵石罩面材料分析研究。
(1)卵石裝飾面層最早起源于西班牙、意大利,分為干沾(Dry dash)和濕沾(Wet dash)兩類。干沾是先批石灰或水泥砂漿,在砂漿未干時(shí),將石子手沾或打到墻面。濕沾是將石子添加石灰、水泥后,打到墻面或批到墻面。可按照表面平整度判別其原始工藝。
(2)材料上,早期選擇的均為粒徑大小幾乎一致的天然形成圓形卵石,近期在修復(fù)的幾個(gè)樓面,大多采用圓卵石夾破碎石子 。
(3)很多精美的卵石墻面被涂上各種不同的涂料。而今天,大多數(shù)的大多數(shù)的卵石墻面出個(gè)別刷有無色透明的涂料外,一般保留自然的效果。
1.2.3水泥粉刷材料沿襲。
水泥粉刷在天津分為光面粉刷與粗面水泥疙瘩兩類。前者是中細(xì)河沙加水泥石灰,粉出各種紋飾。后者采用大小不一的河沙添加水泥。早期有粗面及細(xì)面兩種類型,而近現(xiàn)代主要采用粗面效果。
2. 外檐墻面修復(fù)工藝簡(jiǎn)介
2.1清水墻修復(fù)。
2.1.1一般要求。
(1)清水墻是天津五大道地區(qū)歷史風(fēng)貌建筑的名片之一。當(dāng)墻面出現(xiàn)嚴(yán)重的風(fēng)化、缺損、掉角、灰縫松動(dòng)、脫落、滲漏等損壞并影響使用功能時(shí),應(yīng)予以修復(fù)。
(2)本著少干預(yù)的原則,保存相對(duì)完善且不影響使用功能的墻面則不宜修復(fù)。在修復(fù)過稱中宜尊重不同類型清水磚墻固有的形制,特別的是灰縫的形制。
(3)修繕的流程應(yīng)包括下列步驟:修繕前再檢測(cè) → 設(shè)計(jì)方案 → 樣板試驗(yàn) → 評(píng)估與造價(jià)估算 → 確定方案 → 工程實(shí)施。
(4)修繕前再檢測(cè)的目的是了解原有的磚的類型、顏色、原料及燒制方法、形制、砌筑構(gòu)造形式、粘結(jié)劑類型、后期修復(fù)歷史及對(duì)歷史建筑價(jià)值保存的貢獻(xiàn)等。
2.1.2修繕設(shè)計(jì)方法及技術(shù)流程。
在檢測(cè)基礎(chǔ)上針對(duì)具體建筑提出初步修繕設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行樣板試驗(yàn),經(jīng)專家討論及對(duì)樣板進(jìn)行評(píng)估后確定最終方案。
修繕的流程包括基層清潔、脫除涂料、無損排鹽、舊磚置換修復(fù)、磚縫修補(bǔ)、表面防滲保護(hù)等步驟。
(1)基層清理、清潔。
A.在天津五大道現(xiàn)場(chǎng)考察發(fā)現(xiàn)大部分清水墻面刷有涂料,對(duì)于有涂料的部位宜采用水可以降解的去涂鴉劑/脫漆劑脫除掉舊涂料。
B.表面清洗:可采用高壓力水清除表面灰塵。特征要素等部位的清洗則需要仔細(xì)分析材料的特點(diǎn)后,再確定最終清潔方案。
C.如果檢測(cè)發(fā)現(xiàn),墻體磚的水溶鹽含量較高,含鹽高的部位宜采用無損方法(如排鹽灰漿)排除鹽分。
(2) 磚縫清理。
A.保存完好的磚縫,只要不影響墻面的密實(shí)性,作為歷史建筑故事的一部分應(yīng)盡可能予以保留。
B.已經(jīng)十分酥松的且不具保留價(jià)值的磚應(yīng)清理掉;清理方法包括手工鑿除、角磨機(jī)切割等。
C.在清除舊磚縫時(shí),需要不破壞磚,清縫后的墻面需清除灰塵。
(3)磚的修復(fù)、保護(hù)。
A.歷史建筑的磚無論是從歷史價(jià)值還是從保護(hù)資源角度應(yīng)盡可能多地予以保留,應(yīng)避免后期修復(fù)的處置對(duì)其造成二次損害。而大規(guī)模掏換舊磚,不僅抹殺了歷史建筑的信息記錄,對(duì)資源也是一種浪費(fèi),應(yīng)盡量避免。
B.磚表面基本完好,不宜作任何處置,以保持墻面的滄桑感與歷史感。
C.當(dāng)整塊磚風(fēng)化≥1/2,且深度大于5 時(shí),宜采用修復(fù)磚粉類材料修復(fù);粘結(jié)劑以天然水硬性石灰或高品質(zhì)消石灰為主,顏色及紋理與舊磚相似。
D.采用磚粉等修補(bǔ)劑修復(fù)時(shí),只需清除掉風(fēng)化磚表面的粉末噴少量清水即可,嚴(yán)禁鑿深。禁止施工界面劑等可加劇原有磚破壞的材料。
E.當(dāng)舊磚表面已經(jīng)完全風(fēng)化,宜采用貼磚工藝修復(fù):將完好舊磚切成20~25 厚,清理掉舊磚風(fēng)化粉末,噴清水,用石灰粘結(jié)劑將磚片貼到風(fēng)化磚面輕敲擊壓實(shí)。
F.只有當(dāng)清水墻面的磚風(fēng)化的體積超過2/3以上,影響清水墻面美觀且導(dǎo)致周邊磚松動(dòng)并可能進(jìn)一步影響墻面使用功能時(shí),才采取替換工藝替換掉已風(fēng)化的舊磚。
(4)勾縫。
勾縫應(yīng)尊重歷史建筑固有的形制、材料。宜分顏色上可采用與磚相同顏色的普通石灰類材料勾底縫,石灰砂漿勾面縫,可以添加青磚、紅磚粉及氧化鐵顏料調(diào)配出需要的色彩。深度與磚的風(fēng)化起伏相協(xié)調(diào)。修復(fù)后的灰縫應(yīng)平直、密實(shí)、無松動(dòng)、斷裂、漏嵌。
(5) 表面保護(hù)。
A.研究說明,天津五大道使用的磚,如果采用石灰水泥勾縫,具有很好的防雨水的能力,一般不需要進(jìn)行憎水保護(hù)。
B.但是,研究同時(shí)發(fā)現(xiàn),部分磚的吸水性特別高,參照德國及我們?cè)谖宕蟮赖貐^(qū)超過7年以上的經(jīng)驗(yàn),可采用有機(jī)硅類對(duì)修復(fù)后的清水墻表面特別是采用了石灰勾縫劑的墻面進(jìn)行憎水處理。在進(jìn)行憎水處理前,宜根除上升毛細(xì)水,減低墻體中的鹽份的危害。修復(fù)后的墻面禁止使用成膜的涂料。
2.1.3案例分析:先農(nóng)商旅一期外立面修繕。
先農(nóng)商旅一期整修工程坐落于天津市和平區(qū),東至河北路,西至湖南路,北起洛陽道的區(qū)域內(nèi)。包括湖南路9號(hào)、湖南路1~7號(hào)、洛陽道55~67號(hào)、先農(nóng)3號(hào)、先農(nóng)4號(hào)、先農(nóng)5~6號(hào)、河北路288~308號(hào)在內(nèi)的單體及聯(lián)排建筑群。其中,湖南路9號(hào)、先農(nóng)4號(hào)、洛陽道55~67號(hào)建筑為歷史風(fēng)貌一般保護(hù)性建筑,總建筑面積為8800m2。
第一幢開始整修的建筑為湖南路9號(hào),于2011年5月1日開始整修施工,全部建筑整修施工于2012年10月19日完成。
(1)墻體掏砌。
A.根據(jù)原有建筑墻體破損情況,結(jié)合建筑設(shè)計(jì)要求,工程需要掏砌更換的內(nèi)外檐墻磚約有15萬塊左右。如此大的數(shù)量,對(duì)老磚的需求成了首先要考慮的問題。原建筑室內(nèi)根據(jù)設(shè)計(jì)要求改變布局,從原室內(nèi)墻體拆除下來的老磚約有10萬塊,仍有很大數(shù)量的老磚沒有著落。對(duì)此,我們采用了三種方法解決這個(gè)問題。
B.尋找同類老磚。先農(nóng)大院建筑用磚,基本上都是手工磚,尺寸、磚表面粗糙程度比較特殊,五大道同類型的磚體比較少。通過多方尋找,也只找到了約兩千磚可以使用。
C.老磚切片。在磚的用量需要遲遲不能解決的情況下,我們采用了對(duì)已有老磚進(jìn)行切片的方法來滿足使用需要。對(duì)磚進(jìn)行切割處理,切片工作盡量一次切割完成,保證切片尺寸一致,無掉角,表面無切割痕跡。這樣的方法,一塊老磚大約可以被切割成4片左右,解決了3~4千磚的使用需要。
D.加工制作替代磚。為了尋找還能生產(chǎn)這些老磚的廠家,我們考察了天津市周邊的很多廠家,也看了很多樣品,通過對(duì)老磚的傳統(tǒng)生產(chǎn)地的考察,我們發(fā)現(xiàn),要滿足工程用磚的需求,再生產(chǎn)替代品的環(huán)節(jié)上最大的問題一是尺寸特殊,因這些手工磚與現(xiàn)在市場(chǎng)上所大范圍使用的機(jī)磚相比,尺寸較大,所以模具需定制。
(2)外檐墻面清洗及脫漆施工。
A.先農(nóng)商旅一期各建筑,外檐墻體經(jīng)過多年氣候考驗(yàn),基本上都存在的沉積污垢、銹漬、后期人為的粉刷涂料等污染。對(duì)于一般沒有經(jīng)過外檐涂料粉刷的建筑,我們?cè)谕忾苌鲜褂们逅邏簺_洗,一些沖洗難去除的污染,人工再進(jìn)行軟刷刷拭。
B.對(duì)于后期人為涂刷了外檐涂料的建筑,祛除外檐涂料工作就比較困難。針對(duì)此情況,我們根據(jù)實(shí)際情況反復(fù)制作試驗(yàn)分析,根據(jù)清洗試驗(yàn)我們進(jìn)行了總結(jié)后,本著最大程度保護(hù)磚體的原則,我們采用了化學(xué)清理與物理清洗相結(jié)合的操作工藝。第一,對(duì)清洗涂料的化學(xué)藥劑。施工上,由原來的兩遍清洗改為四遍清洗,增加清洗次數(shù)及時(shí)間,在這個(gè)環(huán)節(jié)外檐涂料祛除率可以達(dá)到90%;第二,對(duì)于在化學(xué)清洗后仍無法祛除的涂料部分,我們?cè)俨捎萌斯な褂霉ぞ哌M(jìn)行祛除。外檐清洗及脫漆施工在完成后,基本上滿足設(shè)計(jì)及各方的要求。
(3)外檐墻面修復(fù)。
A.先農(nóng)一期各建筑外檐墻體,經(jīng)過多年的風(fēng)吹雨淋,其磚的表面殘蝕程度較嚴(yán)重,抵抗水汽、潮氣能力大大降低。通過我們進(jìn)過其現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)實(shí)驗(yàn),我們采用了具有磚墻排鹽排堿效果的化學(xué)試劑,對(duì)建筑外檐墻面進(jìn)行了排鹽堿實(shí)驗(yàn)。
B.為了使外檐墻面盡量減少雨水直接沖刷,在未來的使用過程中降低發(fā)生鹽堿反應(yīng),我們還采用了一種抵抗水汽、潮氣侵蝕的憎水劑材料。
(4)整修細(xì)節(jié)部位介紹。
先農(nóng)商旅一期建筑,多處建筑細(xì)節(jié)部位在經(jīng)過環(huán)境考驗(yàn)后大都失去了原有的味道,這些建筑的細(xì)節(jié)部位也許在建設(shè)時(shí)期只是起到了裝飾的功能,本次整修對(duì)原建筑的細(xì)節(jié)部位進(jìn)行了升華修復(fù);另外,利用材料的改變加強(qiáng)了這些細(xì)節(jié)部位的使用要求,同時(shí)也起到了提升整個(gè)建筑亮點(diǎn)的作用。
2.2外墻裝飾粉刷修復(fù)。
外墻裝飾粉刷是天津五大道的特別名片,需要按照最高要求進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)可參考的基本原則包括真實(shí)性、可識(shí)別性,同時(shí)應(yīng)盡可能多保留歷史殘留,避免鏟除重做。
2.2.1水刷石修復(fù)。
A.修繕前,應(yīng)對(duì)墻面所有材料、構(gòu)造、工藝特點(diǎn)等再次進(jìn)行調(diào)查,有特殊裝飾效果的,應(yīng)測(cè)繪、錄像和文字記錄,建立工藝檔案;特殊配方宜參照相關(guān)方法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行組分、配方試驗(yàn)。
B.基層清潔:用機(jī)械方法\或水或敷貼法要求執(zhí)行。
C.檢測(cè)、切割:敲擊法確定空鼓位置。在勘察、結(jié)構(gòu)加固等過程中發(fā)現(xiàn)的已經(jīng)脫落的水刷石、舊粉刷等應(yīng)保留,備用。
D.粘貼、修繕:采用石灰基粘結(jié)劑按編號(hào)將舊水泥粉刷或水刷石等重新粘貼回。缺損的部位按照舊粉刷的配比重新粉刷,噴淋水后刷洗,達(dá)到與歷史裝飾粉刷類似的表面效果。
E.墻面修繕材料的配合比宜在實(shí)驗(yàn)室分析基礎(chǔ)上先試配,骨料宜選擇天然的彩色砂,并在現(xiàn)場(chǎng)面層抹灰試樣,達(dá)到設(shè)計(jì)效果后再全面施工。
2.2.2斬假石。
可參照水刷石的工藝進(jìn)行,但是,在斬剁時(shí),需要注意固化時(shí)間、使用的工具、力量大小等。
2.2.3卵石立面。
A.最早的工藝均為干粘石,將豆?fàn)畲笮〉氖印按颉钡綖楦傻氖宜喾鬯由稀R虼?,保留下來的卵石立面(Pebble dash)的修補(bǔ)、粘結(jié)等可參照保留下來的水刷石的工藝的修補(bǔ)、粘結(jié)。
B.缺失部位的修復(fù)、新做的部分等需要區(qū)分干粘石與水洗石兩類不同的工藝。
2.3案例:天津“慶王府”水刷石修復(fù)及外檐清洗施工。
A.“慶王府”始建于1922年,是一座充滿著中西合璧風(fēng)格的建筑,地上三層、地下一層,為混合結(jié)構(gòu),墻體用中式青磚砌筑,外檐水刷石,環(huán)繞四周的寬闊回廊和高聳的立柱,上百間大小不一的房間,鑲嵌著通透的門窗,中式的琉璃柱過道,西式的掐絲玻璃、葡萄吊燈。一處處細(xì)節(jié)的律動(dòng),是建筑的生命,更是賦予它生命的人的智慧。
B.九十多年過去了,慶王府雖經(jīng)后人認(rèn)真維護(hù),但終因年代久遠(yuǎn),無法阻止歲月的侵蝕。歷經(jīng)了地震、腐蝕、凍融等自然災(zāi)害,慶王府的結(jié)構(gòu)、外檐、屋面均受到不同程度的損害。
2.3.1慶王府外檐水刷石工藝及材料特征。
A.保留的水刷石工藝考究,不同立面成分、顏色、顆粒大小均勻。除平面外, 尚有復(fù)雜的花飾、柱、檐口等。具有重要的藝術(shù)及技術(shù)價(jià)值。
B.工藝上,水刷石厚約5~8mm,未見底層,直接施工到青色粘土磚,為一次施工完成。
C.經(jīng)過初步研究,慶王府外檐水刷石單層工藝的優(yōu)點(diǎn)在于快速,特別在天津有較長(zhǎng)的冬季無法施工的前提下,具有重要意義,但是,單層工藝磚砌體的平整度要求高,水泥、石子的耗材量也相應(yīng)增加。通過顯微鏡研究,確定慶王府外檐水刷石恢復(fù)的配方。
D.慶王府的水刷石花崗石石子含黑云母、石英、長(zhǎng)石等,為含黑云母很高的花崗石類材料經(jīng)過破碎篩分而得。老化面粘結(jié)劑水泥呈土黃色,而新鮮面呈灰黃色,所以,黃色是風(fēng)化的產(chǎn)物而非原始物。
2.3.2慶王府水刷石修復(fù)及其他部位重做舊。
水刷石的病害主要為脫落、開裂、表面污染等。
開裂起殼的水刷石可方塊狀切割后,清理掉酥松的磚面,用水泥石灰漿重新粘貼回。因純水泥強(qiáng)度太高,且含較多有害鹽,禁用純水泥漿。缺失的部位修補(bǔ)時(shí)也先抹一層石灰水泥清漿,再做水刷石面層。
2.3.3慶王府外檐清洗施工。
墻面清洗的目的是去除墻面的有害堆積物,阻止或者延緩墻面的病變。還原墻面本來的面目。清洗的標(biāo)準(zhǔn)是既能去除磚石等材料表面的污物,又不對(duì)墻面造成危害。墻面清洗應(yīng)該特別注意不應(yīng)在被清洗的物體表面留下輕微的痕跡、磨損、沖蝕等,從而導(dǎo)致墻面多孔性增加,引起加速衰退等一系列變化。
2.3.4前期調(diào)查。
收集建筑所處環(huán)境的降雨、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、日照、污染情況等指標(biāo),研究環(huán)境是否影響和如何影響建筑物的外檐。就墻面而言,對(duì)材料的研究涉及質(zhì)地、化學(xué)成分、礦物組成、物理性質(zhì)(包括孔隙率、容重、密度、吸水率、表面強(qiáng)度、裂隙發(fā)育情況等)。
(1)病變研究。
包括外檐病變的位置、形態(tài)、程度、病因等方面。
(2)取樣分析。
取樣部位對(duì)于外檐而言應(yīng)該是次要部位、不顯眼的,不會(huì)影響建筑物外檐的整體性。發(fā)展趨勢(shì)是無損,非破壞性的科學(xué)調(diào)查。
(3)清洗試驗(yàn)。
對(duì)不同的方法、材料進(jìn)行試驗(yàn)、選擇。
(4)制定清洗方案。
在以上調(diào)查、研究、分析、試驗(yàn)的基礎(chǔ)上制定清洗方案。
(5)預(yù)清洗。
在外檐上選擇一處不顯眼的位置,作清洗試驗(yàn)塊,以檢驗(yàn)清洗效果。
(6)實(shí)施清洗。
根據(jù)預(yù)清洗的檢驗(yàn)效果,實(shí)施正式清洗。
(7)補(bǔ)充修正。
隨時(shí)檢查清洗效果,并對(duì)方案進(jìn)行補(bǔ)充修正。
(8)砂巖清洗注射法。
砂巖清洗注射法顧名思義是墻面清洗與注射相結(jié)合。首先,將專用洗石水調(diào)成特制比例,用毛刷在外檐處均勻涂刷。然后,訂做特制型號(hào)架子,然后用特制架子夾住,底盤內(nèi)部鋪上白色海綿布,外邊用細(xì)水管插入海綿布內(nèi)部,用于針筒注射藥劑。
[文章編號(hào)]1619-2737(2013)06-20-688