高校古建筑教學樓維修與加固的研究
本文是在對四川大學原有古建筑教學大樓進行加固、維修和改造過程中的經(jīng)驗總結(jié)及研究。認真做好古建筑遺產(chǎn)保護,充分發(fā)揮其建筑功能和作用。本文著重闡述古建筑及多層建筑在設計使用壽命中、后期的抗震加固、裝修改造,并將兩者相結(jié)合,可供其他類似工程參考。
1. 前言
(1)2008年5月12日,四川汶川發(fā)生了一次歷史上罕見的大地震,震級達到8級。最大烈度達到11度,死亡人數(shù)達到69197人,失蹤人數(shù)達到18498人,受傷人數(shù)達到374176人,受災人數(shù)達4600余萬人,受災面積達到13.6萬平方公里。頃刻間,房屋大面積倒塌,造成人員傷亡慘重。截到目前,這次地震已造成650萬間房屋倒塌,2300多間房屋損壞,特別是學校及教學設備損失嚴重。因地震災害損失達8451億元。現(xiàn)在面臨著自然災害不斷發(fā)生,特別是玉樹地震,2013年4月20日蘆山地震。因此地震也進入了新的活動期。我們應當做好這方面的工作,防患于未然,做到“小震不壞,中震可修,大震不倒”的基本原則。因地制宜的采取合理的抗震措施,保障人民生命財產(chǎn)的安全。
(2)四川大學華西校區(qū)的古建筑在歷史上和整體規(guī)模上在中國是獨一無二的。建筑風格體現(xiàn)中西合璧,是百年名校的重要載體和基石。5.12、玉樹、蘆山地震后,學校高度重視古建筑教學樓的修復、抗震及加固工作,明確提出維修重點和“三保”原則:一是保結(jié)構安全,華西古建筑都是磚木結(jié)構,在消防方面存在缺陷,所以要提高消防標準;二是保歷史風貌,本著“修而舊,舊而固,形而上”的原則,恢復建筑歷史原狀;三是保教學、科研的硬件提升,進一步完善建筑使用功能。
2. 工程情況綜合分析
四川大學具有百年的名校悠久歷史,是教育部的直屬大學,是三校(即四川大學、成都科技大學、華西醫(yī)科大學)強強合并的一所綜合性大學,其古建筑群在成都市榜上有名,在該校有幾處之多。如化學館、物理館、博物館、川大的辦公樓、華西第一教學樓、二教學樓(化學樓)、第四教學樓(赫斐院)、六教學樓(萬德門)、老圖書館(懷德堂)、行政樓(事務所樓)、鐘樓等(見圖1~圖4)。曾獲得“華西壩古建筑”的稱號,這些古建筑充分說明了華西建筑的文化背景和建筑含義,也說明古建筑與現(xiàn)代建筑的歷史發(fā)展,從歷史上來看,四川大學華西校區(qū)的鐘樓修建于1926年,化學館和物理館修建筑1937年,其古建筑群體面積約5萬平米,這些古建筑在教學、科研中充分發(fā)揮了重要作用,經(jīng)過近100年的風風雨雨,許多年沒有得到全面維修,屋面已有部分漏雨現(xiàn)象,瓦屋面風化,外墻剝落等現(xiàn)象,僅磚木結(jié)構的教學樓古建筑近32473平米,木基層部分腐朽,造成在教學、科研上有很大的影響和反差,這些不利因素的存在造成了古建筑與現(xiàn)代建筑不協(xié)調(diào)。作者認為,在現(xiàn)有條件下應盡量保護好這些古建筑,也是我們的責任和義務。下面就我校的古建筑的裝修、加固、維修、改造等問題提出幾點看法,僅供參考。
3. 采取抗震加固、改造裝修、維修的有效措施和技術處理的措施
3.1 對古建筑的加固裝修、改造的同時,應注意到原則上不改變原有的建筑結(jié)構的同時應修舊如舊盡量恢復原始風格。近幾年來,我校對古建筑和教學樓已裝修改造加固10余幢,其建筑面積達6萬平米。近幾年我校重點對鐘樓、圖書館、物理館和化學館及二、三教學樓進行了維修、改造、裝飾和加固,而兩幢樓房近8000平米。投資1500余萬元,特別是屋面部分,認真仔細做好處理。這項工作應搶在雨季以前完成,拆除原有的瓦屋面及全部屋面順水條、掛瓦條、木基層,屋面坡度陡,施工難度大,對原有的屋面板木基層進行了更換和防腐防火處理,特別要對防治白螞蟻的治理。處理完成后,在屋面板上加上竹膠板,再鋪上一層油氈,再釘上順水條,木材面一定要作防腐防火涂料處理。安蓋好溝瓦、桐瓦的同時,在溝瓦的上方左右角用鉆頭分別鉆上孔洞,穿上銅絲,釘在瓦桷子上,安裝桐瓦也應同樣的方法將桐瓦釘在瓦桷子上。對屋脊也進行了拆除,重新用100#水泥砂漿磚砌,采用在面層板鋪上SBS防水卷材,用現(xiàn)代的技術和古建筑的科學管理方法組織施工。完工后一定要保持古建筑原有的風貌和效果。保持以舊修舊,以古建筑與現(xiàn)代建筑相結(jié)合的原則。 3.2 對每榀屋架的結(jié)點和薄弱環(huán)節(jié)進行加固、檢查、檢修、對木柃、木梁、拉桿和剪刀撐等進行檢查和拆換,對松動脫落部分進行更換加固維修。重點是對木屋架的消防防火安全考慮,屋架要按照防火條列要求全部刷防火漆三遍。對于木結(jié)構,一旦發(fā)生火災后果不堪設想,防火安全作為重要因素之一。電源部分、線路老化,用電量嚴重超負荷,容易發(fā)生火災,所以必須進行改造。按照現(xiàn)有的設備負荷和規(guī)范,分別改造了動力電源和照明線路,安全避雷設施安裝,以滿足教學及實驗設備的需求。通過改造后消除了火害隱患,增設消防設施等措施。
3.3 室內(nèi)外的裝修,室內(nèi)裝修要盡量采用現(xiàn)代建筑材料,室內(nèi)墻面采用乳膠漆,拆除原來的舊泥墻面和木板條黃泥膏天棚等。采用75#水泥砂漿磚砌墻體,天棚采用裝配式T型鋁合金(烤漆)龍骨,天棚的面層采用礦棉板輕型結(jié)構,室內(nèi)刷乳膠漆墻面。主要從消防安全防火考慮。外墻用水泥砂漿抹面而成,刷外墻涂料與原有的幾幢古建筑外墻的配套一致。對于樓地面應貼防滑地磚或木地板保持古建筑與現(xiàn)代裝修相結(jié)合的原則。對于原有小格木窗,應換成彩色鋁合金窗。
3.4 對木結(jié)構古建筑的教學樓在施工中應注意防治白螞蟻的問題,因為成都地區(qū)比較潮濕,近幾年來我們一直重視教學樓及實驗室以及其他木結(jié)構的白螞蟻的防治工作。白螞蟻雖小,但破壞力及繁殖能力極強,且很難根治。每年的3月底至5月是白螞蟻大規(guī)模活動,繁殖時期,同時也是白螞蟻對木結(jié)構建筑物、植物破壞最嚴重的時期。去年3月前后,成都61個片區(qū)的6700棟房屋進行調(diào)查,結(jié)果顯示蟻害對房屋的結(jié)構破壞高達49.18%,因此作者認為:
(1)房屋裝飾前一定要對房屋地基進行白蟻預防處理,用于裝修的木材上應先涂刷噴灑防蟻藥物。
(2)保持室內(nèi)通風良好、干燥,及時清除廢、雜、堆積物,特別對古建筑以及教學科研重要部位要經(jīng)常檢查。要加強對施工隊伍的管理,在木結(jié)構和裝修中決不留隱患,以免防治白蟻所造成的危害。
(3)對部分木結(jié)構,特別是陰暗、漏雨、潮濕的木結(jié)構容易發(fā)生的白蟻地段,以及底樓是白蟻危害最多的地方,應采取及時維修、減少白蟻繁殖,一旦發(fā)現(xiàn)要徹底根治。
3.5 對古建筑的后期管理的建議。要有組織的進行專人管理,特別重點部位要經(jīng)常檢查,完善、掛牌、建檔等。從人力資金等方面都應得到保證,做到該維修的一定要得到及時的維修。在技術上應得到提高、加強完善古建筑的施工管理,強化施工質(zhì)量。在新的歷史條件下改變教學環(huán)境,要采取強有力的措施,完善運作機制,提高工程質(zhì)量,做好現(xiàn)有古建筑的改造、加固、維修、裝修等方面的工作,這樣也是對古建筑得到更好的保護和傳承。
3.6 目前我省按照建設部的要求,加強從19世紀中期至20世紀50年代期間建設的城市優(yōu)秀近現(xiàn)代建筑群的保護工作。今后,在城市優(yōu)秀近現(xiàn)代建筑的保護范圍內(nèi),原則上不得進行可能對建筑原有立面和風貌構成影響的建筑活動。目前我省正在制定具體的實施意見,以確定哪些建筑將像名木名樹一樣掛牌,華西壩建筑保護群現(xiàn)屬四川省成都市掛牌建筑,任何單位和個人都不得擅自調(diào)整或撤銷。對于擅自違反保護規(guī)劃,造成城市優(yōu)秀近現(xiàn)代建筑破壞,要嚴肅追究有關責任人的行政責任。構成犯罪的,要依法追究刑事責任。目前對于古建筑得到了政府及相關部門的高度重視,我們有責任加強這方面的管理工作。5.12地震后,學校集中抗震加固、維修、改造裝修古建筑教學樓10余棟,共投資8000余萬元,得到了廣大師生員工及校友的一致好評。