中国古建筑木结构修复加固技术分析与展望
肖珊珊
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

肖珊珊,. 中国古建筑木结构修复加固技术分析与展望 [J]. 工程与技术研究,20222. DOI:10.12721/ccn.2022.157607.
摘要: 中国是一个具有悠久历史的文明古国,经过时代的更替,见证岁月变化的就只有矗立在历史长河中的古建筑。但是传统的古建筑应用的建材基本是以木头为主,这种木结构对于当时来讲还是比较普遍的,并且结构的稳定性也比较强,但是木材的性能相较于当今的钢筋混凝土结构而言,耐腐蚀性与承载能力查了许多。所以,随着时间的消逝,许多古建筑中的木结构都出现了损坏的情况,或是出现裂缝、变形,甚至糟朽与坍塌等。出于对中国古建筑的保护与历史文化的传承,必须要通过现代化科学技术手段对其进行修复与加固,使其得以妥善保存。基于此,以下将针对中国古建筑木结构修复加固技术进行分析,并研究其未来展望,希望能够促进我国古建筑保护工作的发展。
关键词: 中国古建筑;木结构;修复加固技术;展望
DOI:10.12721/ccn.2022.157607
基金资助:

引言:古建筑是人类发展的具体依据,对古建筑进行保护,不仅是保留历史见证,更是传扬历史文化,尊重传统的传承,对于历史的研究也具有重要意义。而且国家对于历史文物的保护也非常重视,在科学水平不断提升的今天,现代化技术也更加先进,对于古建筑的修复水平也提升到了新的高度。因此,当下具备对古建筑木结构修复加固的能力,就应该对其进行修缮,尽最大的能力对古建筑进行保护,为文化的传承做出贡献。

一、古建筑木质结构修复概述

(一)古建筑木结构现状

古建筑多种多样,在不同的历史时期,古建筑的结构特点也有所不同,但是采用的质地大多是以木材为主。古建筑的木结构特点都十分鲜明,但是由于木材性能的基本原因,可塑性、耐腐蚀性与防火性都不是很好,而且木结构本身就是可燃的,所以不过是正常的使用,还是自然因素的影响,古建筑的整体结构都会受到不同程度的损坏。而今,虽然采取了一定措施对古建筑进行保护,但是还是无法阻碍木结构的老化与损坏,以至于出现结构变形、裂缝以及糟朽等问题。

(二)古建筑木结构修复原则

由于古建筑彰显的不同时代的特点与历史文化,所以木结构风格也迥然不同,而对其进行修复是为了更好的保存古建筑,保留历史文化与结构特点。因此,在进行修复加固时应遵循以下原则:第一,复原原则,这一点十分关键,因为进行修复加固的主要目的就是恢复建筑的历史风貌;第二,简化原则,也就是在修复的过程中,不要对古建筑木结构进行较大的改动,能够运用简化的处理方式,就尽量不要应用复杂的方式,这样对于整体的架构保护效果也会更好;第三,复刻原则,这个原则主要是指在修复过程中,选择外形相似且不相互排斥的结构材料,充分利用先进的现代化技术手段,保证修复后的古建筑木结构能够复刻当时的形态特点。

二、古建筑木结构的残损特点

(一)潮湿腐蚀

在降水较多、相对较为潮湿的地区,古建筑木结构会受到比较严重的腐蚀,长此以往,木结构就会出现变形或是倾斜。作为主要的结构支撑体,结构的倾斜将带来一系列问题,尤其容易导致檐头椽子翼角的下垂变形,进而致使出现裂缝及漏水情况进一步加剧,加之水对木结构的腐蚀,极易导致古建筑的坍塌。

(二)木材干缩裂缝

木材干缩裂缝的情况,在西北部地区较为常见,出现裂缝的木质结构使原有的重力支撑点发生改变,极大的降低了木质结构的强度与密度,使其呈现出分散的支撑结构,一般在非外力影响下。一旦受到外力影响,原本的支撑力下降,木材结构的裂缝情况会逐步扩大,进而导致木结构稳定性下降,引发较大的安全问题。

(三)木材糟朽

木材糟朽是难以避免的古建筑木结构损坏问题,其主要原因在于周边环境的影响以及时间的推移。而木结构糟朽的程度也与木材相关,糟朽的程度也决定了建筑结构的稳定性,如果不进行妥善处理,很容易出现建筑坍塌或木材折断的情况。

三、古建筑木结构修复加固技术

(一)化学修复加固法

化学修复加固木构件,古建筑木结构因为施工材料的性质,长期的潮湿的环境下很容易出现腐烂的情况,或者是因为木质材料内部受到昆虫的啃食,导致内部空间出现中空的情况。通常情况下,当木质材料出现大面积腐烂的时候,在对木质材料进行加固的时候,需要先除去腐烂的部分,然后选择使用不饱和聚树脂等化学剂进行加固。针对木材的不同损坏程度,应用精密的检测仪器设备对木结构进行检测,分析木材的实际状况,了解木结构的状态。并应用多元化手段,结合多种材料进行建材的符合重组,以一种性能、外观形态最接近古建筑木结构的建材来进行修复。在修复的过程中将损坏的部分应用新材料与完好的部分进行结合,并利用化学材料进行整体结构的加固。

(二)嵌肋加固修复古建筑木梁柱法

使用替换整梁,整柱或是对孔洞是当下存在对古建筑木结构的加固修复的重要方法,在开裂处进行灌浆,以上方式虽然在一些方面提升了古建筑的安全性,可是施工时存在的安全隐患比较大,且施工速度慢,造价高。这种组装的方式,不会对整体结构造成较大的影响,而且修复期也比较短,整体古建筑的构建也不需要进行大幅度的挪动。从外观上讲,这种修复加固方式也不会影响古建筑的外观风格,因此,这种方法得到了推广。

(三)原位修复方法

当前对古建筑的维修通用的方面是先落架,然后使用浸渍法,或者是加压注入法对其进行防腐除虫处理,这个方法具有一定的防虫防腐效果。在修复的过程中,可以提高木结构的稳定性,而且古建筑几乎完全是由木材覆盖的,木材本就易腐蚀,容易蛀虫,这种方法在修复的同时,又能够加强对古建筑的保护。

四、修复加固技术展望

(一)修复加固理念

目前古建传统木结构修复加固以“修补”、“补全换新”的传统理念为主,与现代遗产保护理念并不完全相符,而现代木结构修复加固的理念也不成熟完善。随着时代的发展与进步,对于古建筑修复加固的思想理念也在不断的转变和提升,而且国家也越来越重视古建筑的遗留与保护。所以,未来理念应首先从满足遗产价值保护和信息留存的角度出发,同时要考虑中国建筑文化、审美、结构等特点,发展出满足遗产保护需求、适应本土文化的遗产保护理念。

(二)修复加固技术

传统技术以嵌补、补强、换新等为主,并不完全满足遗产保护“精细化”的需求。新的技术方法也存在一定弊端,时效性有待验证。未来古建筑木构修缮方法应该在传承和探索传统材料、工艺的基础上,积极引入新材料、新技术以弥补传统技术的不足。随着科学技术的不断提升,各个方面的水平也会有所提高,因此,修复加固技术也会越来越先进,越来越完善。

五、结语

总之,古建筑作为我国历史研究的重要参照,对于其修复加固非常关键。因此,应不断加强该技术的研究,在优化技术的同时,展望其未来发展趋势,使其为我国历史研究工作做出更大的贡献。

参考文献:

[1]史博元. 尼泊尔砖木结构古建筑震害调查与有限元模拟初探[D].中国地震局工程力学研究所,2017.

[2]邹明洋,陶忠.大理某木结构古建筑修复加固研究[J].中国水运(下半月),2020,20(11):156-157.

[3]李爱群,周坤朋,王崇臣,解琳琳.中国古建筑木结构修复加固技术分析与展望[J].东南大学学报(自然科学版),2019,49(01):195-206.

[4]赵静,王卉,朱峰.中国古建筑木结构体系中受力构件的研究与分析[J].河南建材,2019(03):49-51.DOI:10.16053/j.cnki.hnjc.2019.03.028.