哈尔滨近代工业建筑遗产的修缮技术与材料应用研究
赵玉国
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赵玉国,. 哈尔滨近代工业建筑遗产的修缮技术与材料应用研究[J]. 新材料,2024.7. DOI:10.12721/ccn.2024.158380.
摘要: 哈尔滨,作为中国东北的重要工业基地和历史文化名城,其近代工业建筑遗产不仅见证了城市工业化的发展历程,也承载着丰富的历史与文化价值。然而,随着岁月的流逝,这些建筑逐渐面临老化、破损等问题,亟需有效的修缮与保护。本文旨在探讨哈尔滨近代工业建筑遗产的修缮技术与材料应用,通过分析具体案例,总结修缮过程中的技术难点与解决方案,为同类建筑遗产的保护提供借鉴与参考。
关键词: 哈尔滨;工业建筑遗产;修缮;材料应用
DOI:10.12721/ccn.2024.158380
基金资助:《哈尔滨近代工业建筑与遗产保护研究》项目编号:2021B096

引言

哈尔滨近代工业建筑遗产大多始建于19世纪末至20世纪初,随着中东铁路的修筑及运行,城市快速发展,吸引了大量外来移民和多元文化,促进了工业活动的兴起与繁荣。这些建筑不仅反映了当时建造技术的发展水平,也体现了社会经济发展的状况。然而,由于年代久远、自然侵蚀及人为破坏等因素,许多建筑出现了不同程度的损坏,亟需进行科学合理的修缮与保护。

一、哈尔滨近代工业建筑遗产概况

1、历史背景

哈尔滨近代工业建筑遗产的形成与中东铁路的修筑密切相关。随着铁路的开通,哈尔滨逐渐成为东北地区的交通枢纽和商贸中心,吸引了大量外国资本和技术输入,促进了工业的发展。这一时期,哈尔滨建设了大量的工厂、仓库、办公楼等工业建筑,形成了独特的建筑风格和文化景观。

2、建筑特色

哈尔滨近代工业建筑遗产在风格上多受欧洲影响,尤其是俄式建筑风格显著。这些建筑多采用砖石结构,外观雄伟壮观,装饰华丽繁复,体现了浓郁的欧洲风情。同时,由于哈尔滨地处寒冷地区,建筑在保温、排水等方面也体现了独特的设计理念和技术手段。

二、修缮技术难点与解决方案

1、结构加固与修复

1.1 难点分析

近代工业建筑由于年代久远,结构老化严重,常出现墙体开裂、梁柱腐朽等问题。此外,部分建筑在后期使用过程中经历了改造或扩建,导致结构体系复杂多变,增加了修缮难度。

1.2 解决方案

结构检测与评估:采用现代检测技术(如超声波检测、红外热成像等)对建筑结构进行全面检测与评估,明确损坏程度和原因。

加固设计:根据检测结果制定加固设计方案,采用钢结构加固、碳纤维布加固等现代技术手段对受损结构进行加固处理。

原貌恢复:在加固过程中尽量保持建筑原貌,避免过度干预和破坏。

2、外墙修缮与保护

2.1 难点分析

近代工业建筑的外墙多采用砖石结构,长期受自然侵蚀和人为破坏,常出现墙体开裂、剥落等问题。同时,部分建筑外墙装饰繁复,修缮过程中需保持原有风貌和装饰细节。

2.2 解决方案

清理与修补:首先清理墙面污垢和破损部分,采用与原材料相近的砖石进行修补,保持墙面平整和统一。

防水处理:在修补过程中加入防水层,防止雨水渗透导致墙体进一步损坏。

装饰恢复:对于外墙装饰部分,采用传统工艺和现代技术相结合的方式进行恢复,如使用激光扫描技术重建缺失的装饰图案。

3、屋顶修缮与改造

3.1 难点分析

近代工业建筑的屋顶多采用木结构或砖石结构,长期受风雨侵蚀和重物压迫,常出现漏水、塌陷等问题。同时,部分建筑屋顶形式复杂,修缮难度较大。

3.2 解决方案

结构加固:对屋顶结构进行加固处理,采用钢结构或钢筋混凝土结构替换腐朽的木结构部分。

防水处理:在屋顶表面铺设防水层,采用高分子防水材料或沥青防水卷材等现代防水材料。

保温隔热:在防水层下方铺设保温隔热材料,提高建筑的保温隔热性能。

恢复原貌:对于具有历史价值的屋顶形式(如穹顶、帐篷顶等),采用传统工艺和现代技术相结合的方式进行恢复。

三、材料应用研究

1、传统材料的应用

1.1 砖石材料

砖石材料是近代工业建筑常用的建筑材料之一。在修缮过程中,应尽量采用与原材料相近的砖石进行修补和替换,以保持建筑的整体风貌和质感。同时,对于破损严重的砖石部分,可采用现代加工技术进行处理,如切割、打磨等,以提高修补效果。

1.2 木材

木材在近代工业建筑中常用于屋架、梁柱等结构部分,但由于长期受潮、虫蛀和腐朽等因素影响,往往需要进行替换或加固。在修缮过程中,对于尚可使用的木材,应进行防腐、防虫处理,并加强其结构支撑;对于已无法使用的木材,则应选择与原木材材质、纹理相近的新木材进行替换。同时,现代技术如真空压力浸渍处理(VPI)等可应用于木材的防腐处理,以提高其耐久性和使用寿命。

2、现代材料的应用

2.1 钢结构与钢筋混凝土

在修缮过程中,钢结构与钢筋混凝土因其强度高、耐久性好、施工方便等优点,常被用于加固或替换受损严重的结构部分。钢结构可用于支撑加固、替换腐朽的梁柱等,而钢筋混凝土则可用于基础加固、墙体加固等。现代焊接技术、螺栓连接技术等的应用,使得钢结构与钢筋混凝土的安装更加精确和高效。

2.2 高分子材料

高分子材料在防水、保温隔热等方面表现出色,广泛应用于近代工业建筑的修缮中。例如,高分子防水材料如聚氨酯防水涂料、PVC防水卷材等,可有效解决屋顶和墙面的渗水问题;高分子保温隔热材料如聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等,则能显著提升建筑的保温隔热性能,降低能耗。

2.3 环保材料

随着环保意识的增强,环保材料在近代工业建筑修缮中的应用也越来越广泛。这些材料不仅具有优异的性能,还能减少对环境的影响。例如,再生砖、再生混凝土等再生建筑材料,通过回收废旧建筑垃圾进行加工而成,既减少了资源浪费,又降低了建筑垃圾的产生。此外,绿色涂料、环保胶黏剂等环保材料的使用,也有助于改善建筑室内环境,保障人员健康。

四、案例分析

1、哈尔滨老火车站修缮案例

哈尔滨老火车站是哈尔滨近代工业建筑遗产的杰出代表,其修缮过程充分展示了修缮技术与材料应用的综合成果。在修缮过程中,针对墙体开裂、屋顶漏水等问题,采用了砖石修补、防水处理等传统技术;同时,引入了钢结构加固、高分子防水材料等现代技术手段,提升了建筑的稳定性和耐久性。此外,在修缮过程中还注重了环保材料的应用,减少了对环境的影响。

2、哈尔滨某旧工厂仓库修缮案例

该旧工厂仓库在修缮过程中面临墙体剥落、梁柱腐朽等严重问题。修缮团队首先对建筑结构进行了全面检测和评估,确定了加固和修复方案。在加固过程中,采用了钢筋混凝土结构替换腐朽的梁柱部分,并加强了墙体的支撑;在修复过程中,则采用了与原材料相近的砖石进行修补,并恢复了外墙的装饰细节。同时,为了提高建筑的保温隔热性能,还在屋顶和墙体内部铺设了保温隔热材料。

五、结论

哈尔滨近代工业建筑遗产的修缮技术与材料应用是一个复杂而系统的工程,需要综合考虑历史价值、结构安全、环境保护等多个方面。通过科学合理的修缮技术和材料应用,不仅可以有效保护这些珍贵的建筑遗产,还能为其在现代社会中的再利用创造有利条件。未来,随着科技的进步和环保意识的增强,我们期待更多创新的技术和材料能够应用于近代工业建筑遗产的修缮与保护中,为城市文化的传承与发展贡献力量。

参考文献:

[1]曲蒙,刘大平.哈尔滨现存近代工业建筑遗产特色浅析[C]. //2015年中国第6届工业建筑遗产学术研讨会论文集.2015:238-246.

[2]张博程,王清恋,张欢.哈尔滨近代铁路建筑遗产普查及保护策略研究[J].苏州科技大学学报(工程技术版),2023,36(4):39-43.

[3]郭春苗,林学伟.哈尔滨工业建筑遗产保护与再利用初探[J].黑龙江科技信息,2009(35):127. 

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