楊 欣 中國(guó)人民革命軍事博物館高級(jí)工程師
林新東 中國(guó)人民革命軍事博物館正高級(jí)工程師
中國(guó)人民革命軍事博物館展覽大樓始建于1958年,建成于1959年。2012年,展開(kāi)了展覽大樓加固改造工程,為保持建筑原貌,對(duì)展覽大樓南側(cè)的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了保留和加固,外墻和外窗均拆除后按原樣新建,在設(shè)計(jì)理念上堅(jiān)持修舊如舊的原則。在建設(shè)過(guò)程中,保留在建筑南側(cè)塔樓頂端軍徽的修復(fù)工作,成為一項(xiàng)獨(dú)特的施工內(nèi)容(圖1)。
圖1 軍博展覽大樓軍徽
20世紀(jì)50年代末,新中國(guó)經(jīng)過(guò)建國(guó)10年以來(lái)的工業(yè)發(fā)展,在建筑設(shè)計(jì)和施工能力上已經(jīng)有了較大的提升。1958年,我國(guó)計(jì)劃在北京建設(shè)十大建筑,向新中國(guó)建國(guó)10周年大慶獻(xiàn)禮,軍事博物館位列其中之一。展覽大樓是軍事博物館的主體建筑,是一座集功能性和紀(jì)念性為一體的公共建筑。建筑外立面的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)莊嚴(yán)、大氣、美觀(guān),軍事博物館展示中國(guó)人民革命歷史進(jìn)程和成果,區(qū)別于以往的普通軍事建筑,能充分展示中國(guó)人民解放軍的光輝歷史,體現(xiàn)新中國(guó)在中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下,取得的偉大成就。在建筑設(shè)計(jì)中,展覽大樓塔樓的最高處設(shè)置了一個(gè)直徑6 m,厚2 m的軍徽,獨(dú)特的造型使軍博展覽大樓在長(zhǎng)安街上有了一個(gè)獨(dú)特的標(biāo)志性符號(hào)。
十大建筑的設(shè)計(jì)思路是“古今中外,皆為我用”,在設(shè)計(jì)方面充分汲取合理的建筑設(shè)計(jì)方式,軍徽造型的設(shè)計(jì)便體現(xiàn)出這種跨越時(shí)空與地域的交流。我國(guó)古代就有在建筑頂端設(shè)置金屬裝飾物的設(shè)計(jì)方式,一些佛塔道觀(guān)等高大建筑的頂端匯聚處安裝鎏金的葫蘆形寶頂。寶頂位于高大建筑頂端,在建筑中起到較好的裝飾作用,向上仰視的觀(guān)望姿態(tài)給人以崇敬的心理暗示,色彩明亮且材料貴重,這種高貴的建筑構(gòu)件能使人感到敬畏。
此外,高大建筑在雷雨天氣中容易遭受雷擊,寶頂位于建筑最高處,可以通過(guò)自身材料的導(dǎo)電性能,由屋頂多條金屬帶連通地下,將可能產(chǎn)生雷擊的電流引至地下,減少雷電直接擊中建筑物易燃部位而引起火災(zāi)的幾率。相對(duì)而言,寶頂?shù)难b飾作用要大于功能作用。
建筑頂端安裝徽記造型,展示建筑特征的形式在國(guó)外也有類(lèi)似案例。20世紀(jì)30年代,克里姆林宮的塔樓上設(shè)置了紅色五角星,五角星骨架采用紅銅和不銹鋼,表層鍍金,五角星上是鐮刀鐵錘組成的共產(chǎn)黨黨徽,黨徽上鑲有紅寶石。金色的五角星和紅色的黨徽在色彩上構(gòu)成和諧的暖色,黃金鍍層是相對(duì)簡(jiǎn)約的塊狀反光體,反光效果相對(duì)穩(wěn)定,能在整體上表現(xiàn)出構(gòu)筑物材質(zhì)的高貴和厚重。數(shù)百塊紅寶石采用相對(duì)繁復(fù)的造型,密集排布,寶石切面因角度不同,產(chǎn)生發(fā)散的點(diǎn)狀反光源,使地面的人在細(xì)微運(yùn)動(dòng)的情況下能夠觀(guān)望到紅色閃光的效果,可見(jiàn)構(gòu)筑物在材質(zhì)的搭配、繁簡(jiǎn)與對(duì)比、動(dòng)靜關(guān)系的處理上進(jìn)行了充分的設(shè)計(jì)思考。
然而,這種五角星在克里姆林宮的塔樓上顯得尺度過(guò)大,后期被換成了尺寸較小的,由不銹鋼框架和紅寶石玻璃組合而成的紅色五角星,內(nèi)部安裝燈光,這種處理方式解決了夜間和陰天五角星較暗的問(wèn)題,同時(shí)也為建筑頂端構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)增添了新的思路。
圖2 軍徽
圖3 展覽大樓南立面
軍事博物館在設(shè)計(jì)之初借鑒了克里姆林宮五角星的部分設(shè)計(jì)理念。從造型藝術(shù)和尺度比例的角度分析,軍事博物館的軍徽整體效果要比克里姆林宮的五角星更加符合建筑美學(xué)原理。從整體角度分析,克里姆林宮周邊洋蔥頭式的屋頂與五角星的風(fēng)格相差較大,在形式上存在傳統(tǒng)元素與幾何元素之間的差異,影響建筑的整體美感。同時(shí),建筑屋面與塔樓在高度上比較接近,無(wú)法呈現(xiàn)出視覺(jué)上的主次關(guān)系,五角星在整個(gè)屋頂塔樓群里并不是特別明顯,缺乏視覺(jué)設(shè)計(jì)效果。
展覽大樓的軍徽位于建筑最高點(diǎn),建筑兩側(cè)主體高34 m,入口中廳區(qū)域主樓高60 m,而軍徽所在高度為94 m,這樣水平的三段建筑主體和豎向的三段立面造型通過(guò)不斷的遞進(jìn)關(guān)系,逐漸將路人的視覺(jué)引向中間,引向高處,引向軍徽所在的位置[1]。此外,展覽大樓周邊建筑與它的水平距離保證了開(kāi)闊的視線(xiàn),建筑北側(cè)附近沒(méi)有高于展覽大樓的建筑物,這使建筑塔樓和軍徽的背景主要以天空為主。整個(gè)建筑頂部具有非常清晰明確的輪廓,明確了建筑和環(huán)境之間的圖底關(guān)系,更加突出建筑的雄偉壯觀(guān)(圖2)。
軍徽的外層結(jié)構(gòu)胎體是銅,由于軍徽的尺度大、材料重,整體的重量較大,最終安裝的頂部高度為94 m,底部高度為88 m。這樣的吊裝高度即使是當(dāng)前的施工設(shè)備條件,也存在很大的困難,更何況當(dāng)時(shí)新中國(guó)施工技術(shù)相對(duì)落后,缺乏建設(shè)大型建筑的經(jīng)驗(yàn),可謂是困難重重。軍徽與建筑連接的部位是鋼筋混凝土的空心圓臺(tái)體,僅能從內(nèi)部爬梯通過(guò)一個(gè)身材較小的成年人,受此限制,軍徽的主要框架和構(gòu)件需要在安裝之前便組裝完畢。在建設(shè)過(guò)程中,軍徽被分解成不同部位的零部件,包括結(jié)構(gòu)框架部件、表面造型部件等,按照?qǐng)D紙?jiān)诘孛孢M(jìn)行組裝,然后吊裝到完成部位。軍徽的最后零配件如玻璃部件、照明部件等是在腳手架上完成的,腳手架從建筑8層樓頂屋面搭起,這個(gè)施工段的腳手架連接著大樓主體的腳手架,借助下方連接部位提供的側(cè)拉力,確保腳手架水平方向的穩(wěn)定性。
出于保護(hù)軍徽的考慮,腳手架水平方向并未直接與建筑的主體結(jié)構(gòu)直接接觸,架子和腳手板環(huán)繞在軍徽四周,通過(guò)自身的穩(wěn)定性解決水平側(cè)拉力。同時(shí),腳手架的步行通道也與下方施工通道相連,確保部分小型材料的人工搬運(yùn)能夠順利進(jìn)行,通道自8層起沿著方形的旋轉(zhuǎn)坡道一直通到軍徽頂部,這樣可以確保施工人員在不同的高度上均有足夠的操作空間,同時(shí)也有足夠的安全掛鉤掛點(diǎn),保證施工人員的人身安全(圖3)。
軍徽是由多種材質(zhì)以及多個(gè)小型構(gòu)件組裝而成的復(fù)雜結(jié)構(gòu),修復(fù)工作包括表層清理、玻璃制作、照明設(shè)備以及結(jié)構(gòu)除銹等方面。
軍徽的表層是銅板鎏金,這項(xiàng)工作在原大樓建設(shè)中已經(jīng)完成,鎏金層因自身穩(wěn)定性強(qiáng)、防氧化性能好、光澤度高,起到了良好的視覺(jué)效果。從修復(fù)角度考慮,鎏金面層保存比較完整,沒(méi)有明顯破損現(xiàn)象,無(wú)需重新制作。同時(shí),由于軍徽所處位置很難攀爬,常年沒(méi)有進(jìn)行人工清理,表面的灰塵對(duì)金屬光澤產(chǎn)生了一定影響。本次修復(fù)工作主要是對(duì)面層灰塵進(jìn)行清理,常用的化學(xué)無(wú)機(jī)清洗藥劑具有一定腐蝕性,藥劑不同酸堿度對(duì)軍徽不銹鋼和銅構(gòu)件的腐蝕性很難具體評(píng)估,而用清水直接擦拭又難以除掉陳年積垢。
經(jīng)過(guò)專(zhuān)家研究,最終選擇了番茄汁作為清洗材料,番茄汁中含有有機(jī)酸,是一種含有羧基的酸性有機(jī)化合物,PH值在3~5,比無(wú)機(jī)酸弱,比酚類(lèi)稍強(qiáng),能與積垢中的物質(zhì)反應(yīng)生成可溶于水的羧酸鹽,最終再使用清水清理干凈。這種既保守又環(huán)保的工藝,在清洗銅板鎏金面層的過(guò)程中,達(dá)到了預(yù)期的效果。
圖4 修復(fù)過(guò)程
軍徽玻璃主要包括組成軍徽的五角星、八一、齒輪和麥穗、航空警示燈等紅色照明設(shè)備的燈罩。玻璃采用透光度均勻、加厚耐磨防腐蝕的特種玻璃。燈罩的制作以歷史原貌為主,五角星和兩側(cè)的麥穗,看似造型中有很多重復(fù)的元素以及非常接近的形狀,仿佛可以用一個(gè)模具制作多個(gè)燈罩重復(fù)使用,但在實(shí)際測(cè)量中發(fā)現(xiàn),在建成至今60年的使用過(guò)程中,由于外界風(fēng)壓的影響,軍徽的金屬構(gòu)件已經(jīng)產(chǎn)生了一定程度的變形,除少數(shù)位置外,很難找到可以反復(fù)使用的燈罩。這對(duì)玻璃燈罩的生產(chǎn)造成了較大影響,增加了制作模具的數(shù)量,而且由于軍徽玻璃罩的樣式復(fù)雜多樣,燈罩的模具達(dá)到數(shù)十種之多。
軍徽照明的恢復(fù)工作主要是對(duì)軍徽內(nèi)部光源的設(shè)備安裝。原有的內(nèi)部照明燈使早期使用傳統(tǒng)的燈泡,后期更換為節(jié)能燈泡,這兩種照明設(shè)備很難滿(mǎn)足軍徽的照明需求,且燈泡的點(diǎn)光源很難保證在紅色的燈罩內(nèi)散發(fā)出均勻的光線(xiàn)。經(jīng)過(guò)論證分析,最終選擇使用耐久度、照度、光源均勻度等性能均高于原有燈泡的LED燈帶作為照明設(shè)備。在燈帶的選擇上,經(jīng)過(guò)LED燈帶點(diǎn)狀排列和帶狀排列,大光源和小光源組合等多種方案的反復(fù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),最終使用帶狀小型點(diǎn)光源作為照明方式。
軍徽內(nèi)部使用鋼架作為支撐結(jié)構(gòu)(圖4)。經(jīng)檢測(cè),部分構(gòu)件的面層漆面已經(jīng)剝落,裸露的金屬面有被腐蝕的現(xiàn)象,一些螺絲腐蝕較為嚴(yán)重,對(duì)結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生了隱患。首先對(duì)構(gòu)件表面的銹蝕、剝落、裂紋等程度進(jìn)行初步評(píng)估,對(duì)不同的腐蝕情況分級(jí)劃分并分類(lèi)處理。對(duì)不影響結(jié)構(gòu)安全的部位,清除金屬表面的腐蝕物,露出原有結(jié)構(gòu)材料面,重新涂刷防腐漆、面漆;對(duì)于影響結(jié)構(gòu)支撐的零部件,腐蝕面積較大的位置先增加臨時(shí)支撐,然后需按原尺寸更換與原鋼結(jié)構(gòu)材料、性能一致的配件,確保結(jié)構(gòu)整體的安全性;對(duì)于腐蝕嚴(yán)重的螺栓,直接更換同規(guī)格的螺栓,并在清理螺孔后涂刷防腐漆和面漆。
軍徽是軍博展覽大樓的重要裝飾構(gòu)件,展覽大樓加固后,軍徽的壽命也由原來(lái)的60年增加至100年,即延續(xù)至2117年。在未來(lái)的使用過(guò)程中,每隔一定時(shí)間就要對(duì)它的各個(gè)部位進(jìn)行必要的檢測(cè)和維修,軍徽必將伴隨建筑主體的存在,一直閃耀在長(zhǎng)安街上。
圖5 軍徽內(nèi)部結(jié)構(gòu)