山地濕熱環(huán)境歷史建筑病害評估暨原國立中央大學“七七抗戰(zhàn)”禮堂保護修繕

盧亦莊 王鵬程 胡斌 Lu Yizhuang Wang Pengcheng Hu bin

2015年出版的《中國文物古跡保護準則》（修訂版）提出，文物古跡保護和管理工作分為六步，依次為調(diào)查、研究評估、確定保護級別、確定目標制定規(guī)劃、實施保護規(guī)劃和總結(jié)、調(diào)整規(guī)劃和項目實施計劃，其中調(diào)查和研究評估是文物古跡保護工作的開端，也是后面計劃與保護施工的基礎(chǔ)，是科學保護流程的基礎(chǔ)依據(jù)。近年來我國建筑遺產(chǎn)保護工作的科學性得到廣泛的認識和發(fā)展，但是保護修復(fù)的價值評價主要以傳統(tǒng)的表觀觀察為基礎(chǔ)，指標體系側(cè)重文物古跡的固有價值，對保存狀態(tài)和現(xiàn)存價值的描述主要基于完殘狀況等定性描述，定量檢測和定級評價一般只涉及結(jié)構(gòu)安全領(lǐng)域。

這種描述系統(tǒng)能夠全面展示建筑遺產(chǎn)存在的病害及表現(xiàn)形態(tài)，有助于保護修復(fù)活動的開展，恰當?shù)嘏袛鄽v史遺存目前的生存狀況，為綜合價值評價體系提供了科學依據(jù)。國外研究機構(gòu)和管理部門如ICCRROM、ICCOMOS、歐盟環(huán)境研發(fā)部等，均有針對國際普遍建筑遺產(chǎn)類型和歐洲國家建筑遺產(chǎn)的劣化評價技術(shù)與管理應(yīng)用。這些先進經(jīng)驗也逐漸被我國研究學者和機構(gòu)了解和學習，有些也進行了在地性探索。但是由于我國傳統(tǒng)建筑的建造體系、材料特征、構(gòu)造技術(shù)與其有所不同，尤其是建筑遺產(chǎn)資源所處的地理環(huán)境、氣候和生物環(huán)境特點并不完全一致，從而造成了建筑病害類型、表現(xiàn)形態(tài)、致病機制等問題都存在區(qū)域差別，并不能照搬通用法則。所以，本文致力于針對重慶山地濕熱氣候環(huán)境背景下建筑遺產(chǎn)的病理學規(guī)律進行探究。

1 原國立中央大學“七七抗戰(zhàn)”禮堂

重慶大學原國立中央大學“七七抗戰(zhàn)”禮堂（后文簡稱“抗戰(zhàn)禮堂”）建于1938—1942年，為原國立中央大學在渝辦學時期全校師生演講集會的重要場所，學校復(fù)員南京后抗戰(zhàn)禮堂交由重慶大學使用?？箲?zhàn)禮堂用地面積1 778.33m，建筑面積1 138.43m，2014年被公布為沙坪壩區(qū)第三批文物保護單位。

按照《中國文物古跡保護準則》對古跡保護管理工作分步的要求，對建筑修繕前條件進行多角度評估，以所得結(jié)果來對應(yīng)、制定和實施保護修復(fù)工作。評價過程中對抗戰(zhàn)禮堂面臨的致病源、現(xiàn)狀劣化情況調(diào)查及受劣化情況綜合評估幾個問題進行討論，說明其修復(fù)設(shè)計與施工是以建筑的現(xiàn)狀情況為基礎(chǔ)，以“最小干預(yù)”為目標，盡可能展現(xiàn)建筑的真實性。

2 抗戰(zhàn)禮堂的歷史與形式變革

1937年“七七事變”爆發(fā)，國立中央大學接到教育部批準遷校的命令內(nèi)遷入渝，在校園南側(cè)修建了禮堂。初建時禮堂建筑主體為磚木結(jié)構(gòu)，即墻體為磚混結(jié)構(gòu)，屋頂部分為雙坡桁架木結(jié)構(gòu)。南面山墻為正立面，外設(shè)大臺階，山墻上開了三個兩層通高的券門。東西兩側(cè)立面由上小、下大的附墻柱進行分隔，板條墻體外拉毛粉刷，立面簡潔。建筑的外觀雜糅了西方古典主義、現(xiàn)代主義和川渝民居三種風格。

1951年，在抗戰(zhàn)禮堂盡端增加了兩跨作為舞臺和樂池空間。后期由于使用功能的拓展，改建舞臺兩端的樓梯間及其上空夾層。20世紀70—80年代修改主入口，將舞臺對面的第一跨改建為放映室，并增加附屬房間。2000年后停止使用。

3 抗戰(zhàn)禮堂建筑劣化調(diào)查與評估

3.1 抗戰(zhàn)禮堂建筑劣化影響因素

抗戰(zhàn)禮堂在2000年停用后產(chǎn)生了一些劣化現(xiàn)象，主要不利因素為環(huán)境因素和建筑本體缺陷兩方面：環(huán)境因素包括氣候因素、地質(zhì)環(huán)境、場地排水、場地鋪地、周邊動植物環(huán)境；建筑本體缺陷包括自然老化引起的劣化、人為改造造成的缺陷、構(gòu)造設(shè)計的缺陷。

3.2 抗戰(zhàn)禮堂劣化調(diào)查記錄

現(xiàn)場普查上部結(jié)構(gòu)墻體、磚柱、木屋架、主要混凝土承重構(gòu)件外觀現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)外墻抹灰出現(xiàn)局部脫落和開裂現(xiàn)象，墻體與壁柱砌筑磚除個別出現(xiàn)風化、酥裂（磚塊破損劣化）現(xiàn)象外，普遍外觀完好，砌筑石灰混合砂漿未見明顯粉化現(xiàn)象，但因墻體底部潮濕，表面硬度低；混凝土構(gòu)件外觀基本完好，無開裂和異常變形等老化劣化現(xiàn)象；地基基礎(chǔ)未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，上部主體結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)因基礎(chǔ)沉降造成的開裂、明顯變形或位移等損傷現(xiàn)象。

除普遍的自然老化與腐朽，抗戰(zhàn)禮堂最突出的病害特征為：1）外墻表面真菌和藻類滋生，出現(xiàn)大片綠色污損；2）室內(nèi)墻體低處磚砌體表面出現(xiàn)5mm左右的灰縫粉化，且有大片泛霜現(xiàn)象，因墻體內(nèi)可溶性鹽隨水分析出，于墻體表面形成白色晶體，嚴重的部位因晶體膨脹、板結(jié)導(dǎo)致墻皮脫落，室內(nèi)漏雨處的磚柱附近最為明顯；3）屋頂木構(gòu)件普遍開裂、腐朽，嚴重的部分弦桿已腐朽斷裂，開裂現(xiàn)象是夏季高溫造成木構(gòu)件干縮所致，腐朽現(xiàn)象則是屋頂漏雨造成屋架長期受雨水侵蝕所致。由此可見，抗戰(zhàn)禮堂受損原因除時間因素外，主要受重慶炎熱潮濕氣候影響，因雨水滲漏和濕氣造成的破壞尤其嚴重。

1 中央大學時期的抗戰(zhàn)禮堂

2 建設(shè)年代示意圖

3.3 抗戰(zhàn)禮堂建筑劣化檢測

依照《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB 50292–2015）要求，建筑物在大修之前應(yīng)進行可靠性鑒定，為保證禮堂維修后的繼續(xù)使用，在增加屋頂層次以及通風、燈光等設(shè)備后，結(jié)構(gòu)承載的可靠性需達到要求，需對上部砌體、混凝土、木構(gòu)件外觀尺寸進行測量，并對材料強度進行檢測判斷。

（1）砌體結(jié)構(gòu)檢測

對砌體承重結(jié)構(gòu)的材料強度進行檢測，在現(xiàn)場使用回彈法，分別對墻體磚塊、墻體砂漿、柱體磚塊、柱體砂漿用回彈儀測回彈值。

（2）混凝土結(jié)構(gòu)檢測

抗戰(zhàn)禮堂舞臺區(qū)部分為加建，舞臺臺口大梁、舞臺側(cè)馬道及樓梯為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場對混凝土抗壓強度進行回彈值檢測，并在表面涂酚酞試劑測試大梁碳化情況。前者是記錄其力學性能定量數(shù)據(jù)，后者是對構(gòu)件老化情況進行定量分析，檢測過程簡單易行。

（3）木結(jié)構(gòu)檢測

保護設(shè)計完整保留抗戰(zhàn)禮堂現(xiàn)有屋架，不落架、不替換，針對屋架承載問題，在老屋架一側(cè)加設(shè)輔助桁架受力。故現(xiàn)狀屋架檢測主要考慮桁架自身受力情況及木材腐朽狀況，由專業(yè)人員登腳手架至屋架處，對屋架木結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進行目測及敲擊測試，判斷木材構(gòu)件的腐朽狀況，并用照片記錄相關(guān)現(xiàn)狀信息。

（4）建筑材料取樣實驗室鑒定

對抗戰(zhàn)禮堂現(xiàn)狀材料取樣進行實驗室檢測。取樣對象為磚塊、砌體砂漿、拉毛墻面面層、返堿物質(zhì)。取樣位置為內(nèi)墻每柱間墻各項目的相應(yīng)部位、內(nèi)墻每柱各項目的相應(yīng)部位、外墻及外柱以上相應(yīng)部位。所作實驗分析項目為XRD與熱重分析物質(zhì)成分、磚強度測試、燒結(jié)磚孔隙率鑒定。

3 立面與剖面殘損示意圖

（5）白蟻蟲害檢查

對抗戰(zhàn)禮堂進行白蟻蟲害檢查?，F(xiàn)場采用觀察、敲擊、錐探、表層剝離等方法，對建筑的地面、墻體、木屋架、門窗等主要部位和建筑周邊綠化進行蟲害檢查。

（6）生物菌落檢查

由于抗戰(zhàn)禮堂漏雨與反潮情況嚴重且室內(nèi)環(huán)境陰暗，墻體表面與木材裝飾部分出現(xiàn)大量菌落。對建筑顯現(xiàn)的菌落取樣鑒定、分析菌種、制定防治計劃，通過Illumina高通量測序，檢測禮堂地面、墻壁、屋棱上的微生物菌群，從微生物群落結(jié)構(gòu)分布等方面揭示菌群對建筑的影響。

3.4 抗戰(zhàn)禮堂磚砌結(jié)構(gòu)劣化程度綜合評價

對抗戰(zhàn)禮堂的磚砌體結(jié)構(gòu)部分進行劣化程度的綜合評價，將各部分的劣化情況引入評價因子項，對照相關(guān)項進行觀測記錄，描述現(xiàn)象并與“表觀劣化現(xiàn)象分級”的標準對應(yīng)，評定單項劣化的評價值并記錄影響區(qū)域面積占比。

評價范圍為抗戰(zhàn)禮堂的磚砌體墻面和磚柱部分：將墻面劃分為門廳、觀眾區(qū)（墻裙、拉毛墻）、耳光室、舞臺區(qū)（一層、夾層、二層）、后臺區(qū)；磚柱區(qū)分觀眾區(qū)與舞臺區(qū)，一共10個評價對象。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，計算得到觀眾區(qū)墻裙部分墻面的劣化程度指標S值為0.0682，屬于第三級“需解決病源”的評級。

表1 觀眾區(qū)墻體墻裙劣化程度指標參數(shù)表

4 修繕前南立面

5 恢復(fù)后的入口立面

式中：S指劣化指數(shù)；K指第n種劣化通過表現(xiàn)劣化情況判斷的劣化等級（取值1～5）；W指第n種劣化所采用的權(quán)重值；A指評估對象砌體的面積；K指劣化最嚴重的劣化等級，取常數(shù)5。

綜合該部分的現(xiàn)狀來看，砌體材料質(zhì)量和施工情況良好，但是受到地下潮氣和屋面漏雨的影響，飾面脫落、返堿和濕塊的情況尤為嚴重，需要對防潮構(gòu)造進行處理并修復(fù)屋頂，杜絕漏雨造成的侵害，評價結(jié)果與實際情況相符合。禮堂其他磚砌體部分測評結(jié)果見表2。

表2 抗戰(zhàn)禮堂各部分磚砌體劣化程度評價

6 原有木屋架測繪圖

7 新增輔助承載鋼屋架設(shè)計圖

8 新老屋架位置關(guān)系平面圖

4 抗戰(zhàn)禮堂評估后保護修復(fù)設(shè)計

4.1 對完整性和真實性原則的思考

為了完整、真實、全面地保存并延續(xù)其歷史信息和價值，設(shè)計團隊對抗戰(zhàn)禮堂的歷史信息進行了綜合價值評估，對最初的“原狀”做到盡可能全面保存，并對后期改造進行價值區(qū)分和判斷。依據(jù)歷史文獻資料、學者研究成果、口述歷史記錄，特別是可靠的歷史照片和殘存墻體上的部分門窗洞口痕跡，完全恢復(fù)抗戰(zhàn)禮堂初建時期的正立面樣式。南面外墻根據(jù)歷史資料改變現(xiàn)有外墻形式，恢復(fù)抗戰(zhàn)禮堂時期山墻面形式，山墻入口正中設(shè)置三個入口門，二樓為圓弧形挑臺，挑臺墻面為圓券門窗，山墻面兩側(cè)處設(shè)置豎向窗帶；對于舞臺、放映室等延續(xù)下來的加建部分，體現(xiàn)了禮堂功能需求的變遷過程，應(yīng)當予以保留。

在抗戰(zhàn)禮堂的價值評價中，建筑在抗戰(zhàn)時期典型的立面形態(tài)與其在初建時所運用的材料和工藝最能體現(xiàn)建筑的真實性，是保護修復(fù)設(shè)計的核心，而且在修繕過程中應(yīng)承認建筑風格的多樣性、傳統(tǒng)工藝的地域性和營造手法的獨特性，注重保留與繼承。

4.2 結(jié)構(gòu)加固遵循可逆性與可識別的原則

抗戰(zhàn)禮堂屋頂采用的木屋架體系由于屋面漏雨和年久失修，受損嚴重，屋面維修之后增加的荷載已經(jīng)超過木屋架的承載能力。在全面拆除更換和維修加固兩種方案的選擇中，為了盡可能保留歷史原物及相關(guān)信息，采用新—舊兩榀屋架并置的方式，具體做法為：1）保留木構(gòu)桁架，進行去蟲、防腐等處理；2）在每榀木桁架一側(cè)增添一榀新的木桁架，以達到屋頂?shù)某休d要求；3）新加桁架按照1951年改建時屋架圖紙樣式進行制作，如采用內(nèi)部鋼骨架、外包松木的形式，使其外觀、色彩、材質(zhì)與現(xiàn)狀屋架有所區(qū)分，以達到可識別的效果，而且新加輔助桁架與現(xiàn)有木構(gòu)架互不干擾，屬于可拆卸構(gòu)件，做到了可逆性。

4.3 最小干預(yù)原則

《建筑遺產(chǎn)分析、保護與修復(fù)原則》國際文化遺產(chǎn)保護憲章中明確提出，“干預(yù)措施應(yīng)根據(jù)安全目標進行設(shè)置，從而保證干預(yù)的最小化、安全性和耐久性以及對遺產(chǎn)價值的最小破壞”。

在設(shè)計開始前，先對禮堂建筑進行調(diào)查，評估其安全性及各項劣化現(xiàn)象的嚴重程度，對存在重大安全隱患的部分和嚴重影響觀賞性的表面劣化進行整改。對于禮堂原有條石基礎(chǔ)、墻腳部分的水刷石飾面等部分，采取原物保留、清洗表面的對策，實現(xiàn)禮堂本體保護的最小干預(yù)。

5 基于檢測評估的保護修繕

抗戰(zhàn)禮堂已建成八十余載，它建設(shè)于特殊年代，記錄了中國高校“教育救國”“教育興邦”的奮斗歷史，具有重要價值。在抗戰(zhàn)禮堂的修繕設(shè)計中，既考慮到初建時期的建筑形式和技術(shù)特點，又尊重了建筑后期的使用變化，堅持科學保護以及真實性、完整性保護的并重；同時積極探索新技術(shù)在保護調(diào)查、病害檢測和修復(fù)技術(shù)中的實踐應(yīng)用，使這次保護修繕活動成為探索西南山地濕熱環(huán)境建筑遺產(chǎn)保護適應(yīng)性策略的一次有益探索，也使這處重要的歷史遺存煥發(fā)出新的生機。

以歷史追溯和現(xiàn)狀調(diào)查為基礎(chǔ)，對抗戰(zhàn)禮堂現(xiàn)狀的病理環(huán)境和劣化情況進行分析，總結(jié)建筑的固有價值和面臨的缺陷，以最小干預(yù)為目標進行保護修復(fù)設(shè)計，盡可能真實地表現(xiàn)抗戰(zhàn)禮堂的價值。

9 鳥瞰視角外觀修繕前原狀

10 鳥瞰視角外觀修繕后現(xiàn)狀

11 室內(nèi)墻面修繕前原狀

12 室內(nèi)墻面修繕后現(xiàn)狀

1 來源于網(wǎng)絡(luò)

2,3,6-8 作者自繪

4,5,9-12 作者自攝

1,2 作者自繪