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浅谈木结构古建筑火灾后的修缮技术

时间:2016-04-23  作者:佚名

摘要:科学技术水平的限制,古建筑大多以木结构为主,发生火灾后较难修缮。该文首先从古建筑结构的特点入手,首先分析了木结构古建筑火灾特点,然后研究了木结构古建筑火灾后的修缮技术,为木结构古建筑火灾后的修缮技术研究提供了可参考的意见。
论文关键词:木结构,古建筑,火灾,修缮
  1 古建筑结构特点
  中国古代建筑有着辉煌的历史,使中国的建筑风格树立于世界建筑之林。但是由于科学技术的限制,中国古代建筑也有一定的缺陷存在。具体而言,中国古代建筑结构的特点主要有以下几点。
  (1)以木材为主要材料。中国古代建筑都是以木材为主要材料,如松木、柏木和楠木等。而且,建筑的结构也是以木材为主,只有在连接处采用铜钉等。
  (2)建筑风格以庭院为主。中国古代建筑大多以群体建筑为主,用小的单位组成建筑群落,最终组成庭院的形式。
  (3)建筑结构有层次感。古建筑的大型庭院大多有高大的台基和开阔的空间,形成错落有致的布局,在空间上有很好的层次感。
  古建筑是历史留下来的宝贵财富,也是国家的标志性建筑,有着重要的意义。因此,保护好古建筑,做好消防安全是一项重大的任务。如果发生火灾,也要尽全力修缮,使古建筑能够最长时间地保留。
  2 木结构古建筑火灾特点
  2.1 燃烧速度较快
  中国古建筑是以木材为主要的建筑材料,其框架结构也是木材。所以,一旦发生火灾,燃烧的速度将非常快,温度迅速上升,进一步加快燃烧的速度。如果在短时间内无法扑灭明火,将会出现大面积的火灾,其核心的温度将接近1 000 ℃。
  2.2 烟雾量大
  物体如果燃烧不充分就会产生大量的烟雾,烟雾的量也和材料燃烧物质的材料有直接的关系。根据科学实验的结果,木材燃烧生成的烟雾体积将达到其本身体积的300倍。而且,木材的密度较小,结构疏松,在短时间内燃烧超过20公斤的木材,其烟雾将充满整个空间,给火灾的扑救增加了难度。
  2.3 火灾容易蔓延
  以木材为主要结构的建筑,其火灾载荷要远高于国家标准的火灾负荷量,特别是古建筑的结构较为疏松,整体的结构框架都是木结构,所以发生火灾后,会快速蔓延。古建筑在布局上有一定的规律,这在前面也提到过,大多以群体建筑为主,用小的单位组成建筑群落,最终组成庭院的形式。因此,由于走廊和建筑的连接,建筑群没有必要的防火隔离带,一旦发生火灾,将迅速蔓延,出现大面积燃烧的现象。这是导致我国古建筑在火灾中被严重损坏的主要原因。
  2.4 火灾初期扑灭较难
  古代建筑没有太多的消防意识,在设计时就没有考虑火灾的因素在内。一些规模较大的古建筑,至今没有建立消防站,所以消防安全一直是古建筑最难攻克的一点。以目前的技术而言,消防的措施大多对建筑物有不同程度的损伤,对于古建筑而言,这些损伤再加上火灾的损伤就会导致整个古建筑重大的损伤。
  3 木结构古建筑火灾后的修缮技术
  3.1 墩接柱根和包镶柱根
  木结构会随着时间而产生变化,时间越长,其内部结构越疏松。外加空气的腐蚀和各种动植物对木结构的损害,其本身就比较脆弱。发生火灾后,更是进一步破坏了木结构的承受能力。在这种情况下,就需要对整个古建筑受损的柱子做局部的修缮处理。一般而言,处理火灾后柱体的方式有两种,中小企业融资论文它们分别是墩接和包镶。
  修缮柱体选择的方式跟具体的情况有关,若柱体表面的烧损面积超过了50%,且烧损深度不超过柱体的20%,选择包镶的方式处理柱体。若柱体的烧损较为严重,烧损的深度超过了其直径的30%时,则选择墩接的方式处理。
  3.2 化学材料浇筑加固
  用化学材料的方式加固火灾烧损的木结构是近年来才出现的修缮措施,处理的过程较为简单,效果也很好。但是化学材料浇筑加固的方式也有自身的限制条件,即木结构烧损的不是很严重。其具体的操作是用不饱和的聚酯树脂浇筑加固烧损的柱体,待其凝固后,再涂上油漆,达到修缮的效果。
  3.3 抽换柱子和增加辅柱
  如果火灾对木柱造成了较为严重的损伤或者损伤的部位较高时,就不能采用墩接的方式进行修缮。面对这种情况,一般采用抽换柱子和增加辅柱的方式。抽换柱子是将原来的柱体抽离,然后换上新的柱子,具体的做法是用千斤顶等支撑结构先将整个古建筑梁柱支撑起来,把损伤的柱体换下来,然后换上新的柱体。这种方式会产生局部地振动,也会引起屋顶裂缝等情况,需要事后妥善地处理。进行抽换柱子的操作最重要的是事先做好稳妥的措施,将梁和柱等结构支撑稳定,创造出抽离柱子的条件,然后抽出旧的柱子,换上新的。
  3.4 大木拆安
  若火灾烧损了大木构架部分的构件,必须进行构件的重新组装,这一过程长采用大木拆安的方式进行修缮。拆安是指将构件拆开后更换不能使用的部位,换上新的构件后再重新组装起来。大木拆安的具体操作是先给所有的构件打上标号,然后拆开整个结构,仔细检查烧损的构件,若烧损比较轻微,则进行简单地修正操作,若烧损较为严重,则更换新的构件,然后把整个结构组装起来。
  3.5 复原工程
  有一些古建筑物有着特殊的历史意义,或者该古建筑已经成为标志性的建筑,若被火灾焚毁,则需要进行重建修复的操作。重建修复的最终目标是将古建筑最大程度地复原,这是个较为复杂的过程,需要严格地按照步骤进行,具体操作如下所述。
  (1)分析考证。进行挂建筑的重建修复,首先需要充分考证和分析,取得充分的证据,以便于恢复到最初的形态。
  (2)绘制设计图和工程图。在分析考证之后,就需要绘制设计图和工程图,完成后要经过反复地检验和考核,确定跟原建筑最大程度的相似。
  (3)审批。图纸绘制完毕后,要将整个工程交由国家部门审批,审批通过后才可以进行下一步的操作。
  (4)施工。审批结束后,就要进行施工的操作,用原材料、原做法和原工艺对古建筑进行重建修复的操作。
  4 结语
  古建筑的结构并不复杂,也正因为这样,它在火灾中的损伤较为严重。在进行古建筑火灾后的修缮工作时,首先要熟悉建筑的整体结构,因地制宜地制定修复措施,灵活地应用修复方法。另外,在修缮火灾后的古建筑时,还要严格地遵守国家制定的古建筑文物保护原则,发挥主观能动性,用最好的方式、最小的投入完成整个修缮的过程。

参考文献
[1] 刘嘉,王珍,房绍方.火灾后木构古建筑修缮技术探讨[J].四川建筑,2011(1):188-190.
[2] 梁婵英.古建筑防火探究[J].中国科技信息,2011(20):156.
[3] 张鹏.关于古建筑修缮的若干思考[J].山西建筑,2014(27):29-30.

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