歷史燈塔的修繕技術(shù)探討

楊清玲 于國(guó)飛 南海航海保障中心湛江航標(biāo)處

中國(guó)航標(biāo)歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，從古代航標(biāo)發(fā)展到現(xiàn)代航標(biāo)，有著超過(guò)四千年的漫長(zhǎng)歷史。四千多年來(lái)，在18000公里的漫長(zhǎng)海岸線上，建于不同時(shí)期的航標(biāo)遍布沿岸、島嶼水域，引導(dǎo)船舶安全航行。從古代的自然航標(biāo)和人工航標(biāo)，到近代造型各異的岸上助航標(biāo)志，再到當(dāng)代新材料的目視航標(biāo)和飛速發(fā)展的無(wú)線電航標(biāo)，中國(guó)航標(biāo)見證了時(shí)代的變遷。歷史燈塔作為中國(guó)現(xiàn)有航標(biāo)中珍貴的物質(zhì)和文化遺產(chǎn)，被賦予了多重職責(zé)。許多歷史燈塔不僅經(jīng)歷了戰(zhàn)爭(zhēng)的洗禮，也經(jīng)受了百年的風(fēng)雨波浪，結(jié)構(gòu)和外觀都存在損傷，歷史燈塔的修繕已成為航標(biāo)管理工作不可避免的一環(huán)。

1.歷史燈塔現(xiàn)狀

許多歷史燈塔都是鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)、抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的見證者，如今也大多被地方或國(guó)家列為歷史文化遺產(chǎn)；青浦泖塔（建于唐代）、江心嶼雙塔（建于唐代和宋代）、花鳥山燈塔（建于1870年）、老鐵山燈塔（建于1893年）、臨高燈塔（建于1894年）還被國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)列為世界歷史文物燈塔。

歷史燈塔不僅在航海上發(fā)揮著導(dǎo)助航價(jià)值，還發(fā)揮著象征國(guó)家主權(quán)，以及作為城市地標(biāo)性建筑的功能；燈塔文化已成為海洋文化中一支不可或缺的部分。國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)的事務(wù)中，燈塔遺產(chǎn)保護(hù)始終是一個(gè)討論的熱點(diǎn)，“世界航標(biāo)日”也將歷史燈塔作為海事航標(biāo)的宣傳符號(hào)。目前在我國(guó)，不僅能參照國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)的相關(guān)建議和導(dǎo)則進(jìn)行燈塔保護(hù)，更有《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)航標(biāo)條例》、《中國(guó)海區(qū)歷史燈塔保護(hù)管理辦法（暫行）》等法律法規(guī)來(lái)規(guī)范歷史燈塔的保護(hù)、管理和開發(fā)工作。

早年建設(shè)的歷史燈塔主體多為砌體結(jié)構(gòu)，在二十世紀(jì)鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域后，也有部分歷史燈塔以混凝土結(jié)構(gòu)為主體；歷史燈塔的燈籠多為鐵質(zhì)等金屬材料構(gòu)成。這些材料構(gòu)成的燈塔幾經(jīng)戰(zhàn)亂、幾經(jīng)易手，加上百年的自然損耗，塔體和附屬設(shè)施留下了難以彌補(bǔ)的創(chuàng)傷，需要通過(guò)修繕來(lái)達(dá)到延長(zhǎng)壽命、提高效能、保護(hù)文物的目的。

2.歷史燈塔修繕原則

2.1 “修舊如舊”，保持原真性

歷史燈塔是歷史信息的重要載體，它不僅要在今天繼續(xù)發(fā)揮導(dǎo)助航作用，更要在不改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)和外貌的原則下提高航標(biāo)效能。其修繕和保護(hù)要遵循原真性原則，盡量維護(hù)獨(dú)特的建筑特色和時(shí)代特色，保留其式樣和布局。這種原真性修復(fù)一般通過(guò)兩種途徑實(shí)現(xiàn)，一是風(fēng)格式修復(fù)，在不傷其整體結(jié)構(gòu)的前提下對(duì)燈塔進(jìn)行修整加固，修舊如舊，對(duì)一些非永久性的建筑材料采用現(xiàn)代材料將其做成構(gòu)件進(jìn)行使用，并符合原比例、形狀；二是完整式修復(fù)，即在不破壞其完整性的原則下進(jìn)行整體遷移，不改變其任何信息和內(nèi)容。介于燈塔現(xiàn)狀和政策、經(jīng)費(fèi)、航標(biāo)效能等多種因素，歷史燈塔保護(hù)一般采用風(fēng)格式修復(fù)的方式。

2.2 因地制宜

燈塔一般位于岬角、山峰最高點(diǎn)、海岸線突出位置等地，有的附近有人工建筑，有的附近有人群居住，有的位于荒郊野外，有的在后期進(jìn)行了旅游開發(fā)；歷史燈塔與周邊環(huán)境有著密切的關(guān)聯(lián)性。因此，不僅要注重保留歷史燈塔的整體特色，也要根據(jù)燈塔所在地的情況，有針對(duì)性地進(jìn)行修繕。另一方面，歷史燈塔歸交通部海事局直屬的各航保中心管理和使用，要結(jié)合燈塔所在地的地方政策、規(guī)章制度、人文風(fēng)俗、自然條件和港口發(fā)展情況制定修繕?lè)桨浮?/p>

3.砌體結(jié)構(gòu)歷史燈塔的損壞癥狀

本文的研究對(duì)象為砌體結(jié)構(gòu)的歷史燈塔，這些歷史燈塔大多采用磚材或石材，如花崗巖、火山石等。這些材料具有良好的耐久性，使得舊建筑的生命力更加頑強(qiáng)，砌體結(jié)構(gòu)的歷史燈塔具有永久保存的可能。近現(xiàn)代歷史燈塔由于其特殊的建筑特點(diǎn)和導(dǎo)助航功能，維護(hù)利用率遠(yuǎn)高于其他文物古跡，但隨著使用年限不斷增加，自然侵蝕和破壞的影響日趨顯現(xiàn)。這些材料常出現(xiàn)兩種損壞癥狀：一是粉化、片狀脫落或開裂；石材因水分滲透和凍融循環(huán)而發(fā)生劣化，或在沖擊作用下引起物理破裂。二是污漬，污漬不僅影響美觀，更改變了表層組成，空氣污染、灰塵、酸雨與表皮材質(zhì)混合作用，形成石膏表層或硫化表層，加速了腐蝕進(jìn)程。

隨著時(shí)代發(fā)展，近幾十年，部分歷史燈塔在開發(fā)為旅游資源的進(jìn)程中受到了更多人為因素影響，結(jié)構(gòu)和表皮出現(xiàn)了不同程度的損壞與老化。同時(shí)，因燈塔管理的理念和方式方法不同，一些近現(xiàn)代歷史燈塔在管理和修繕的過(guò)程中也發(fā)生了一些不可避免的老化、受損或不能正常使用的情況。

4.歷史燈塔修繕技術(shù)分析

歷史燈塔修繕?lè)譃閮煞N，一是結(jié)構(gòu)加固，另一種是表皮更新。

4.1 結(jié)構(gòu)加固

物理措施方面，可以通過(guò)支撐、補(bǔ)強(qiáng)、加固、防護(hù)等現(xiàn)代工程技術(shù)方法對(duì)構(gòu)件損壞和安全隱患進(jìn)行修復(fù)，這種物理措施對(duì)材料性質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生改變。結(jié)構(gòu)加固十分重視盡量不改變外觀的原則，因此，經(jīng)常會(huì)將一些現(xiàn)代的構(gòu)件和材料隱蔽起來(lái)，以避免對(duì)外觀特征造成影響和破壞?；瘜W(xué)措施方面，通常在較易損壞的材料或構(gòu)件表面噴涂防護(hù)材料用于防止風(fēng)化、剝落，但這種方式具有一定的不可逆性，應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

4.2 表皮更新

4.2.1 傳統(tǒng)方法

上世紀(jì)常采用剝離和清洗的方式來(lái)進(jìn)行表皮更新，包括浸透、熱水清洗、低壓沖洗和化學(xué)清洗，會(huì)使用一系列清潔劑和剝離劑，如堿性剝離劑（以鉀，氫氧化銨或磷酸三鈉為基本成分）、有機(jī)溶劑(二氯甲烷、甲醇、丙酮、二甲苯和甲苯等)來(lái)清除涂鴉、工業(yè)污漬、金屬色斑和生物性污染。而這些早期的處理方法從長(zhǎng)期角度來(lái)看是具有危害性的。

4.2.2 舊材料循環(huán)利用

砌體結(jié)構(gòu)不易拆除、移動(dòng)或重新構(gòu)造。在實(shí)踐中，常用效仿、替代、轉(zhuǎn)換等方式循環(huán)利用舊材料。比如采用現(xiàn)有的、新型的、性質(zhì)相似的材料進(jìn)行部分替換；或者將劣質(zhì)石塊移走，用新石塊補(bǔ)缺；或?qū)⒈砻媪踊牟糠殖?，重新做表面。無(wú)論是按舊有的方式挪用，還是改變材料的構(gòu)成方式，舊材料是循環(huán)使用都是節(jié)約資源、盡可能保持原歷史燈塔整體風(fēng)格的良好方式，較好地延續(xù)了舊建筑的地域文化和歷史特征。

盡管舊材料的循環(huán)利用具有積極的作用，但由于被保留下來(lái)的建筑原材料有限，舊材料常常無(wú)法全面地滿足表皮更新的需要；因此新材料也被越來(lái)越多地使用在修繕中。

4.2.3 引入新材料

砌體結(jié)構(gòu)的歷史燈塔抗壓強(qiáng)度較高而抗拉強(qiáng)度很低，由于年久失修或受到建造年代的技術(shù)局限，往往存在性能缺陷；修復(fù)過(guò)程中出于對(duì)建筑空間質(zhì)量的考慮或受建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的制約，附加的材料體積和施工難度都不能過(guò)大。因此在修繕中，除采用傳統(tǒng)方法或使用舊材料外，還必須引入新材料，包括但不限于金屬、玻璃、其他石材、涂料等。新材料擴(kuò)大了表皮更新的自由度，增加了修繕的可能性。在歷史燈塔的修繕中，因新材料性質(zhì)穩(wěn)定、明確，因此更關(guān)注的是如何處理新舊材料連接的問(wèn)題。

使用金屬材料修繕，一般是通過(guò)間接相連或直接相連的方式。間接連接一般是指金屬材料不直接與砌體結(jié)構(gòu)接觸，采用混凝土等方式橋接；直接相連則是金屬材料固定在砌體結(jié)構(gòu)表面上，并簡(jiǎn)化處理連接節(jié)點(diǎn)。

使用玻璃材料修繕，一是直接用螺栓錨固玻璃材料，最大限度地利用玻璃材料的透光性，達(dá)到消隱玻璃材料的目的；二是通過(guò)金屬構(gòu)件將玻璃材料與砌體結(jié)構(gòu)相連。

使用其他石材修繕常采用石板幕墻法，即通過(guò)鋼構(gòu)件懸掛或錨固在舊石材上；鋼筋網(wǎng)掛貼法因缺陷較多已逐漸被淘汰。

使用功能性建筑涂料也是常見的修繕?lè)绞?，涂料除了具有一般的裝飾功能外，還能起到防火、防水、防霉、防結(jié)露、防滑、防銹、隔熱等作用。因其施工和使用占用空間小、附加作用廣、與磚石結(jié)構(gòu)結(jié)合簡(jiǎn)單而穩(wěn)定，在目前的歷史燈塔修繕中被較為廣泛地使用。

5.展望和結(jié)論

歷史燈塔是時(shí)代變遷和歷史事件的見證者，是航海保障系統(tǒng)中重要的導(dǎo)助航設(shè)施，是海洋文化中舉足輕重的組成部分，歷史燈塔必須得到妥善、科學(xué)、有效的保護(hù)。修繕工作作為歷史燈塔保護(hù)的一環(huán)，需要遵循“修舊如舊”和因地制宜的原則，根據(jù)歷史燈塔的材料和結(jié)構(gòu)、表皮的損壞情況，科學(xué)合理地選擇修繕?lè)绞?。歷史燈塔勢(shì)必在航海保障領(lǐng)域和文化傳播領(lǐng)域發(fā)揮長(zhǎng)遠(yuǎn)的作用，可持續(xù)地保護(hù)、管理和維護(hù)歷史燈塔的工作任重道遠(yuǎn)。