技术创新与优秀历史建筑保护

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古代建筑保护的价值以及保护措施的创新

古代建筑保护的价值以及保护措施的创新
古代建筑的保护工作不同于原样保存,更不是简单的建设活动,经过国内外多年的实践总结,形成了很多符合古代建筑保护需求的理念和独特标准。现在很多它学科人员对这些理念和标准还不很清楚,比如清华大学某专家发明了清除粘土砖泛碱的化学药剂,但他就对保护界耐久年限不能小于多少年、不能让表层完全封死、不能带来粘土砖力学性能的变化等要求感到很不理解。这些都需要慢慢地普及,在保护的独特理念和标准获得所有从业者的认同之前,保护工作过程中一定要时刻把握住多学科技术应用不能陷入技术极大化的趋势之中。
3古代建筑保护的有效措施
3.1正确把握保护目标
保护目标要与时俱进。不同的保护要求直接决定了保护工作中所采用的技术手段的不同。比如对大遗址是进行覆盖保护还是展示出来?古代建筑是要进行“博物馆式保护”还是“与城市生活融合”?具体的保护工作开始之前,必须对总体保护目标进行确定,否则具体的保护工作也就无从开展。在“文化遗产”的内涵和外延日益多样化的今天,“保护理念该如何解读”这本身就是一个需要专门研究的大课题,本文限于研究重点不在于此,暂时搁置,留待日后深入探讨。多学科合作要有指向性。多学科科技保护是有目的的,不能为了用技术而用技术。不管动用了什么样的学科知识,最终的目的不能偏离保护的方向。这就要求整个工作团队有一个能够掌握古代建筑这个复杂系统特点和需求的“帅才”。从以上实践中可以发现,一般的保护工作中担任这个角色的都是建筑师和规划师。学科的选取和技术的应用要符合保护规律。想要正确把握保护目标,要对古代建筑的价值体系有清楚的认识,对当今社会保护文化遗产的目的有正确的观念。
2古代建筑保护工作中存在的不足
2.1缺乏古建筑保护意识
在以往我国大力开展文物保护工作的进行,但是由于部分人对文物保护意识的缺乏,使得文物保护工作响应者较少,广大人民群众并没有对其给予支持[2]。而且,几年前开始我国社会经济发展势头迅猛,我国古建筑中的设施已经无法满足现代人的生活标准,因此很多建筑企业为了跟随社会发展的步伐,经常对现存古建筑开展翻新工程,对我国古建筑产生严重的损害,同时,伴随之前我国旅游业的发展,使部分开发商打起了古建筑的主意,开发商为了自身经济利益的增长,大肆改造我国现存的古建筑,使我国古建筑保护工作实施起来困难重重。

文化遗产保护中的技术创新有哪些

文化遗产保护中的技术创新有哪些

文化遗产保护中的技术创新有哪些文化遗产是人类文明的瑰宝,承载着历史、艺术、科学等多方面的价值。

然而,随着时间的推移,自然侵蚀、人为破坏等因素都给文化遗产的保护带来了巨大挑战。

幸运的是,现代技术的不断创新为文化遗产保护提供了新的手段和方法,为传承和延续人类文明发挥了重要作用。

一、数字化技术数字化技术是文化遗产保护领域的一项重要创新。

通过高精度的三维扫描、摄影测量等技术,可以获取文化遗产的精确几何形状和纹理信息,创建出逼真的数字模型。

这些数字模型不仅可以用于记录和存档,方便后人研究和欣赏,还能在文化遗产受到损坏时,为修复工作提供准确的参考依据。

例如,在对古建筑的保护中,数字化技术能够捕捉到建筑的每一个细节,包括结构、装饰、色彩等。

利用这些数据,可以建立起古建筑的数字档案,对其进行长期的监测和分析。

一旦建筑出现问题,如墙体开裂、构件变形等,可以迅速对比历史数据,制定出科学合理的修复方案。

此外,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术也为文化遗产的展示和传播带来了全新的体验。

人们可以通过 VR 设备,身临其境地参观那些因距离、保护等原因无法实地访问的文化遗产;而 AR 技术则可以将虚拟的信息叠加在现实的文化遗产上,为参观者提供更多的背景知识和互动体验。

二、无损检测技术无损检测技术在文化遗产保护中发挥着至关重要的作用。

传统的检测方法可能会对文化遗产造成一定的损害,而无损检测技术则可以在不破坏文物本体的前提下,获取其内部结构和材质等信息。

例如,超声波检测技术可以探测到文物内部的缺陷、裂缝和空洞等问题;X 射线探伤技术能够揭示文物的隐藏结构和修复痕迹;红外热成像技术则可以检测出文物表面的温度分布差异,从而发现潜在的病害。

这些无损检测技术为文化遗产的保护和修复提供了科学依据,使保护工作者能够更加准确地评估文物的状况,制定出针对性的保护措施。

三、材料科学创新材料科学的发展也为文化遗产保护带来了新的机遇。

研发出的新型保护材料具有更好的耐候性、抗腐蚀性和兼容性,可以有效地延长文化遗产的寿命。

古建筑修缮与保护技术的传承与创新

古建筑修缮与保护技术的传承与创新

古建筑修缮与保护技术的传承与创新古建筑是一个国家文化遗产的重要组成部分,代表着一个时代的文化、历史和艺术价值。

然而,随着时间的推移,古建筑经受着自然风化、人为破坏等各种挑战,需要经常进行修缮和保护。

这涉及到传承与创新的技术,以保持古建筑的原貌和魅力。

本文将探讨古建筑修缮与保护技术的传承与创新。

古建筑修缮与保护技术的传承是指通过学习和传授传统的技艺和经验,确保修缮过程中不破坏原有的结构和风格。

这种传承始于古代,如中国古代建筑修缮工艺的传统,包括木构造、砖瓦修复和彩绘技术等。

这些传统工艺经历了千百年的发展和演变,代表了中国古建筑文化的独特魅力。

然而,古建筑修缮与保护技术的传承并非一成不变,也需要与时俱进。

古代的修缮技艺可能无法满足现代的修缮需求,特别是在面对现代建筑材料和技术的冲击时。

因此,创新成为保护古建筑的另一个关键因素。

古建筑修缮与保护技术的创新包括引入新的材料和技术,以加强古建筑的结构稳定性和防水性能。

例如,复合材料的引入可以代替传统材料,提高抗震和防水性能。

同时,现代的数控加工技术和激光技术也可以应用于古建筑的修复和保护中,提高精度和效率。

除了引入新材料和技术,创新还可以体现在修缮理念和方法上。

传统的修缮往往注重保留原始结构和风格,然而,随着时代的变迁,古建筑也需要与现代社会相融合。

因此,保护古建筑不仅仅是修复和保留,还需要进行功能转换和利用。

例如,古建筑可以被改造成文化遗产的展示中心、艺术家工作室、咖啡馆等,以吸引更多人的关注和参与。

古建筑修缮与保护技术的传承与创新并非独立存在,它们相互依存,相互促进。

传承可以保持古建筑的原汁原味,而创新可以提高修缮效果和经济效益。

同时,传承也可以为创新提供灵感和借鉴,使修缮过程更具有古建筑文化的内涵。

要实现古建筑修缮与保护技术的传承与创新,需要政府、学术界、文化机构和民间组织等各方的努力和支持。

政府应加强对古建筑修缮的政策支持和监管,确保修缮过程符合相关规范和标准。

探索古建筑保护与传承的创新之道

探索古建筑保护与传承的创新之道

探索古建筑保护与传承的创新之道古建筑作为优秀的文化遗产,承载着丰富的历史和文化内涵。

然而,随着时代的发展和城市建设的推进,古建筑的保护面临着严峻的考验。

为了实现古建筑的长远传承,我们需要不断探索创新之道。

本文将从多个角度分析探索古建筑保护与传承的创新之道。

一、科技创新在古建筑保护中的应用科技的不断进步为古建筑保护提供了新的思路和手段。

利用先进的测量技术,我们可以精确还原古建筑的原貌,并进行详细的结构分析。

同时,借助虚拟现实技术,我们可以给参观者提供还原效果更为逼真的体验。

另外,智能监测系统的应用可以对古建筑进行全方位的监测,及时发现潜在问题并采取相应的措施。

二、社区参与与民间力量的整合古建筑的保护不应只是政府的责任,也需要广大市民的参与与支持。

社区居民应作为古建筑保护的直接受益者,积极参与到保护活动中来。

同时,政府可以通过建立民间组织或合作机构,将社区的智慧和力量整合起来,发挥群众的积极性和创造力,共同推动古建筑的保护工作。

三、文化教育与传统技艺的传承古建筑所蕴含的文化价值需要通过教育来传承。

学校应该把古建筑保护纳入到学科课程中,加强对古建筑文化的教育。

此外,对传统工艺技术的传承也至关重要。

通过开设相关的培训班和工作坊,将传统技艺传授给年轻一代,并培养出一批优秀的技艺传承人,确保古建筑保护的可持续发展。

四、创新运营模式与多元化利用古建筑可以通过多元化的利用方式实现自我保护。

除了传统的旅游观光,可以考虑将古建筑府邸转化为文化艺术展览馆、古代手工艺工作坊等,使其更加符合现代人对文化多样性的追求。

此外,还可以引入创新的运营模式,例如通过线上线下结合的方式,将古建筑与现代科技相结合,创造全新的文化体验。

五、国际交流与合作古建筑的保护与传承是全球范围内的共同课题。

各国可以进行经验交流,借鉴彼此的成功经验与方法。

同时,国际组织和机构也可以发挥作用,提供技术支持、资源共享和资金援助,推动古建筑保护工作的开展。

保护历史建筑的措施

保护历史建筑的措施

保护历史建筑的措施引言:历史建筑作为一国文化遗产的瑰宝,承载着丰富的历史信息和独特的艺术价值。

然而,随着时间的推移和自然灾害的影响,许多历史建筑面临着日益严峻的保护挑战。

为了保护这些宝贵的遗产,并确保后代能够欣赏历史建筑的魅力,我们需要采取一系列科学而有效的措施。

一、文化意识的提升1. 加强历史文化教育:历史建筑的保护需要公众对历史文化的正确认知。

学校应将历史文化纳入课程体系,加强对历史建筑的教育,提高学生的文化素养和历史意识。

2. 加强宣传推广:举办展览、讲座、文化活动等形式,通过媒体传播历史建筑的精髓,引起公众对其保护的关注,培养人们对历史建筑的珍视之情。

二、规范保护管理1. 制定相关法律法规:建立完善的法律保护体系,规范历史建筑的保护管理。

从立法层面明确历史建筑保护的权责,确保各方的合法权益。

2. 加强监测与修复:建立专业监测机构,对历史建筑进行定期检测,及时发现隐患并修复。

同时,修复历史建筑要注意保持其原有风貌和历史痕迹,避免过度修复。

三、科技手段的应用1. 利用现代科技手段进行保护:运用遥感技术、三维扫描等高科技手段,对历史建筑进行全面、精准的捕捉和记录,以便复原和修复。

2. 安装智能监控设备:在历史建筑内部和外部安装智能监控设备,实时监测历史建筑的状况,确保及时发现并处理各种潜在风险。

四、加强合作与国际交流1. 加强国内外合作:历史建筑的保护是全人类的责任,各国应加强合作,共同交流经验与技术,共同保护历史建筑。

2. 参与国际组织及项目:积极参与国际文化遗产保护组织和项目,寻求国际合作与支持,获取更多资金和技术支持。

五、培养专业人才1. 建立专业培训机构:培养一批专业人才,包括文物保护专家、建筑师、工程师等,提供全面的知识和技术支持。

2. 鼓励学术研究与创新:加大对历史建筑保护的学术研究和创新力度,推动保护工作的理论与实践持续发展。

结语:保护历史建筑是保护人类文明的重要方面,也是我们对历史和文化遗产的尊重与传承。

历史建筑施工中的保护与复原技术要点

历史建筑施工中的保护与复原技术要点

历史建筑施工中的保护与复原技术要点一、背景介绍历史建筑作为文化遗产的重要一环,承载了丰富的历史信息和文化内涵。

然而,许多历史建筑由于年代久远、环境损害以及人为因素等原因,面临着严重的退化和破坏。

为了保存这些珍贵的文化遗产,必须采用科学合理的保护与复原技术。

二、保护技术要点1. 清理与修复病害首先,在历史建筑的保护过程中,必须进行彻底的清理工作。

清理工作可以包括清除附着物、除去旧涂层、清理病害等。

对于有重要历史价值的建筑物,遇到搬迁修缮要慎重,尽量采用原位修缮。

2. 石材保护石材作为常见的历史建筑材料,在保护工作中需要特别关注。

鉴于石材易受污染、风化和酸碱腐蚀等问题,应采取适当的措施进行保护。

比如使用皂化剂清洗、采用纳米材料修复、进行防水处理等。

3.木构结构保护对于历史建筑中的木构结构,合理的保护措施也是必不可少的。

可以采用填补导向剂、防腐剂注入法、疏松织物包覆法等方式进行保护。

此外,定期检测和维护木构构件的稳定性也是非常重要的。

4.文物保护历史建筑中的文物往往具有独一无二的价值,因此需要专门的保护和修复措施。

对于文物的保护,应遵循“最少处理原则”,尽量保持其原始状态,避免不必要的修复。

三、复原技术要点1.历史材料选用在历史建筑的复原过程中,应当尽可能选择与原材料相同或相似的材料进行复原。

这不仅可以防止出现不协调的色调和纹理,还可以使复原结果更加接近原始建筑。

2.复原技术与手艺复原历史建筑需要一定的技术和手艺。

例如,在石材复原过程中,需要石艺师的精湛技术,以使修复后的石雕与原石融为一体。

同时,在木结构复原中,需要木工师傅的巧妙技术,以还原过去的手工艺。

3.虚拟技术应用虚拟技术如三维成像和数字重建等在历史建筑复原中起着重要作用。

通过使用这些技术,可以保留历史建筑的原貌并进行复原模拟,以便更好地指导实际复原工作。

四、技术应用案例1.北京故宫作为世界上最大的古代宫殿建筑群之一,北京故宫采用了多种保护与复原技术。

科技创新对历史传承的意义

科技创新对历史传承的意义

科技创新对历史传承的意义科技创新是社会进步的重要驱动力,它对历史传承具有深远的意义。

在现代社会中,科技的进步不仅为我们提供了更方便的生活方式,更为重要的是,它也有助于保存和传承历史文化遗产。

首先,科技创新使历史文化遗产得到更好的保存。

通过使用现代科技手段,人们能够对历史建筑、文物等进行更为精确的保护和修复。

例如,激光扫描技术可以将建筑物的各个细节精确地记录下来,利用3D打印技术可以制造出与原物一模一样的复制品,这在某种程度上保留了历史物品的原始风貌。

此外,数字化技术还可以用来保存和复原古老的文献资料,确保这些珍贵的历史信息不会因为天灾人祸而永远遗失。

其次,科技创新为历史传承带来新的展示方式。

传统的历史展览通常是静态的,人们只能通过观看展品获取相关信息。

然而,随着虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的发展,历史传承呈现出了全新的面貌。

人们可以通过佩戴VR头盔,仿佛置身于历史事件的现场;AR技术还可以将历史角色“复活”,让人们与他们进行互动交流。

这些新兴技术使历史变得更加具体和生动,激发了人们对历史的兴趣和研究热情,有助于年轻一代更好地理解和传承历史文化。

另外,科技创新还为历史研究提供了新的工具和方法。

传统的历史研究依靠人们的观察和解读,容易受主观因素的影响,也很难获得全面的资料。

然而,现代科技的发展使得历史学家们可以更为准确地还原历史场景。

例如,通过遥感技术,可以对历史遗迹的地貌和环境进行全面的探测;通过碳十四定年法,可以精确地确定文物的年代。

这些科技手段的运用为历史研究提供了新的突破口,使我们对过去的了解更为深入和具体。

最后,科技创新加快了历史传承的传播速度和范围。

在过去,历史文化遗产的传播受到时间和空间的限制,使得只有少数人能够亲身体验和了解。

然而,通过互联网和社交媒体的普及,历史传承的范围得到了极大扩展,人们可以通过网络平台随时随地了解和分享历史信息。

例如,博物馆和文化机构可以通过在线展览和数字化藏品将历史文化带给更多的人;历史学者可以通过博客和社交媒体与公众进行互动和交流。

中国古建筑的保护与创新

中国古建筑的保护与创新

中国古建筑的保护与创新中国古建筑是中国传统文化的重要组成部分,不仅体现了古代建筑艺术的高度,还反映了中国社会、政治、经济、文化等多个方面的发展。

然而,随着时代的变迁和城市化进程的推进,许多古建筑面临着被破坏、消失的危险。

如何保护好中国的古建筑,成为了一个亟待解决的问题。

同时,在保护的基础上,如何创新古建筑,使其能够适应现代社会的需求,也是重要的课题。

本文将探讨中国古建筑的保护与创新的现状和挑战。

一、中国古建筑的保护现状中国自古就有"万里长城"、"众山小康"的说法,可见中国古代建筑的众多和壮丽。

然而,由于自然灾害、人为破坏、城市化建设等原因,许多古建筑正面临着被破坏甚至消失的危险。

这对于保护中国丰富的建筑文化遗产是极大的损失。

为了保护中国古建筑,政府和社会各界采取了一系列措施。

首先,国家制定了法律法规,加强了对古建筑的保护和修复。

例如,修复长城、故宫、颐和园等著名古建筑,并将其列为国家重点文物保护单位。

其次,政府加大了对古建筑的保护经费的投入,鼓励公众参与保护活动。

此外,社会组织也发挥了积极作用,成立了多个古建筑保护专业机构,组织开展专业修复和研究工作。

然而,中国古建筑的保护仍面临着一些挑战。

首先,目前的保护工作主要集中在重点古建筑上,许多地方性、民间的古建筑得不到足够的保护。

其次,古建筑保护修复的专业人才相对不足,技术手段和修复材料也存在一定问题。

另外,旅游开发、城市化建设等因素也对古建筑的保护造成了一定影响。

综上所述,中国古建筑的保护仍存在一定的不足之处,需要进一步加强。

二、中国古建筑的创新古建筑的创新是指在保护古建筑的基础上,对其进行功能改造和设计创新,使之更好地适应现代社会的需求。

传统的古建筑有很高的历史和文化价值,但由于时代变迁,其功能有时无法满足现代人的需要。

因此,创新古建筑成为了一个重要的方向。

一方面,通过改造古建筑的功能,使之符合现代社会的需求。

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上海老城区近代历史建筑是城市发展中不可再生的文化遗产,是上海厚重的历史积淀和深邃的文化底蕴,具有极高的建筑文化珍藏价值和城市景观价值。

笔者结合历史建筑修缮改造工程的实践,深刻认识到技术创新是攻克历史建筑修缮改造难点和风险的关键,是当前面临的一项十分重要的任务。

一、存在的问题2004年,上海已经开始对公布的第二、第三批中的337处优秀历史建筑进行了普查,有170处约124.9万平方米的优秀历史建筑存在一般损坏问题,有23处约15.1万平方米为严重损坏,一般损坏与严重损坏的建筑占上海优秀历史建筑总数的58%。

可见,大多数上海近代的优秀历史建筑生存状况堪忧,房屋质量普遍下降。

再从上海历史建筑权属情况来看,约90%属公有建筑,其中属国有直管公房的占70%。

由于长期实行公房低租政策,大量的优秀历史建筑如同其他一般房屋,仅依靠车水杯薪的租金维持日常保养,无力进行保护性修缮,十几年甚至几十年未进行大修、中修的现象普遍存在,质量和安全问题日趋增多。

除了外观陈旧,建筑风貌、装饰风格渐被淹没以外,建筑内部普遍存在着不同程度的老化和损坏,主要表现在三个方面。

(一)建筑老化,承载力下降从已经实施的上海外滩历史风貌区的九江路教会大楼、北京东路盐业大楼、江西中路礼和洋行大楼、四川中路申达大楼等优秀历史建筑修缮有关情况来看,经房屋质量检测,都存在着外墙开裂,建筑材料强度降低,承重结构老化并不同程度受损,木柱、木梁、木搁栅风化、腐朽、蚁蛀、倾斜、顺纹劈裂、节点松动等问题。

另外,均出现一定的倾斜和不均匀的沉降。

这些历史建筑的墙肢、屋面、楼面、主体结构承载力下降严重,有的甚至成为危险或局部危险的房屋(图1)。

图1 申达大楼未修缮改造时前、后立面状况(二)结构问题突出许多历史建筑原设计的功能是洋行、银行或有关机构办公大楼,随着历史的变迁,或变成仓库使用,或改成居住用房,这种不合理、超负载的使用,不仅使建筑使用功能降低,而且给建筑的结构安全造成损害,尤其是演变成居住与非居住混杂的楼宇,其遭受的破坏程度更为严重。

更有甚者,在不合理使用中有的任意改建门厅、门窗、外立面或内部结构,在楼内、楼顶加层,开挖地下人防工事,使原有的建筑面目全非,严重损害和动摇了建筑结构,威胁着建筑的安全(图2)。

图2 梁柱、墙体老化损坏严重(三)无抗震设防,现行规范缺失历史建筑建造设计一般缺乏抗震设防,抗震性能普遍不高,远不能达到目前上海建筑七度设防的要求,如果要达到此要求,必须对其进行结构体系改造和加固。

二、修缮改造的难点优秀历史建筑的修缮改造是较为复杂的工程,除了项目报批、报建手续繁琐外,项目的技术难点多,不可预见性和风险管理要求高。

以申达大楼为典型案例,可知历史建筑修缮改造的难点和风险主要来自以下三个方面。

(一)结构损坏严重申达大楼于1926年建造,原名中兴银行大楼,以砖木结构为主,局部为钢混结构,前楼6层、后楼5层,技术创新与优秀历史建筑保护文/李 强呈“L”形,总建筑面积10660平方米(本次改造为7600平方米),大楼总体为现代风格,屋檐、腰檐、门窗等处为古典主义装饰风格。

大楼使用年代久远,曾因四川路、福州路拓宽进行过改建、加层及局部扩建,在20世纪70年代开挖了简易人防工事,几经折腾。

2010年修缮改造前的检测定性该楼为“严重损坏房、局部危险房”,主要表现为:大楼梁柱损坏、墙体开裂、饰面剥落,且存在一定倾斜和不均匀沉降,局部扶壁砖柱倾斜达到26.6%,构成局部危险点;房屋承重结构、承重墙体及门窗洞拱存在开裂松动现象,承载力严重不足;楼层木柱、大梁、木格栅及其他木构件存在倾斜、腐朽、损伤、顺纹劈裂、节点松动及蚁蚀等情况,有的已较严重,形成危险点和危险构件;大楼建造时未进行抗震设防,构造措施上未使用构造柱和圈梁,结构体系整体性较差。

对此,必须从整体结构体系进行考虑,但进行结构置换改造时存在楼倒房塌的风险,难度很大。

(二)客观条件限制申达大楼处于外滩风貌区,与中心城区优秀历史建筑所处环境相仿,周边道路紧张,相邻建筑弄堂狭小。

更为难的是,因大楼权属、使用等情况复杂而无法腾出空间进行施工。

这就意味着,既要保证大楼本身安全,又要保证大楼施工人员安全,还要确保实施该“严重损坏房”的承载结构置换改造,进行带荷载的施工操作,而且无经验可鉴。

(三)功能需求的提升历史建筑修缮改造的目的是保护和利用,必须重塑建筑功能,更新和提升则有利于建筑的长久保护。

与其他历史建筑特点相仿,申达大楼的内部功能传统、设施简单、环境条件较差。

为拓展大楼的使用功能,解决停车难的矛盾,需将建筑内柱网的柱子间距离,由原来的3米扩大到8米,底层改建成大柱距,面积达1000平方米。

在保持原有整体结构的情况下,要进行如此结构调整具有极大的风险。

三、技术创新是关键实施历史建筑修缮改造,如无周密的有针对性的风险管理方案、精确的设计方案、先进的施工工艺以及充分的施工准备,其风险与后果将无法估量。

同时,要充分考虑历史建筑的特殊性和工程的不可预见性,重点研究结构加固或改造的技术手段和措施。

实践证明,传统的房屋修缮技术和施工方法已不能满足优秀历史建筑修缮改造的需要,必须针对历史建筑的不同特点、生存现状及改造利用的功能需求,在保护性设计、施工技术、安全控制等方面进行创新,在形成完整的、科学的设计、施工技术的方案基础上,有效保障整个项目达到预期目标。

(一)结构置换设计创新申达大楼原有的内部结构复杂,有木结构、砖结构、混凝土框架结构以及混凝土框架砖墙结构等多种混合结构。

如按常规加固方法即对原有结构采用粘钢、贴碳纤维、植筋等方法进行加固,只能治表不治本,经装修后将表面封闭则可能留有更多的安全隐患。

经过研究和比选,决定在历史建筑现行法规范围内,对建筑整体结构体系进行加固改造设计。

在选择采用的结构形式时主要考虑两个方面:一是在保留全部原承重砖墙的情况下,对已损坏的承重木结构进行改造,既能加固承重砖墙、增强抗震性能,又能保证加固后的承重砖墙与新结构体系的有机结合;二是采用楼板改造,这样有利于减轻保留的老砖墙的承重压力,使结构体系更加合理。

20世纪20年代的建筑,对于砖木结构设计一般不进行水平承载力验算,更不会考虑抗震设防。

而现行的规范要求必须具备抗震能力。

因此,针对申达大楼的实际状况,先后考虑了五种结构置换形式并经过多方案的比选,最终采用轻板钢框架砖混结构,即内部为钢框架、设砖墙扶壁钢框架以及轻质小板楼面的结构形式。

采用这种新型的结构置换形式具有四点优势:第一,能够在保存老建筑原有整体外形和风貌的情况下,确保该建筑的长期使用;第二,使用轻板钢框架砖混结构,可减轻结构自重和建筑基础加固难度,提高结构体系完整性、合理性和承载力,满足增强结构强度的要求,提高抗震性能;第三,扩大了柱网的柱间距离,在近百年历史老建筑的底层成功营造了大空间,满足了新增停车库的需要;第四,采用从上而下的逆向施工法进行结构改造建设,确保了上部楼层的正常运行安全(图3)。

图3 梁、柱、楼面结构整体置换(二)结构施工技术创新结构置换设计的创新对施工技术提出了新的标准,原有的加固施工技术已远不能适应如此复杂结构的整体托换、承重墙体置换的要求。

在申达大楼改建过程中,组织施工专业人员进行动、静态及反应谱等综合研究分析,攻克了带荷载情况下结构施工的“四大”关键技术难题。

1.承重木结构整体置换技术。

针对申达大楼木结构状况和置换加固设计要求,研究并形成了整套木结构置换施工技术,包括木结构楼面整体加固技术、柔性结构预变形技术、支座“顶一调四”加载技术、缓慢卸载技术、钢结构二次就位技术、新老结构不均匀沉降控制技术等,同时实行信息化监控,确保施工安全。

2.承重砖墙结构置换技术。

在带荷载情况下,实行三种不同构造砖墙的置换施工方法:(1)用钢结构直接置换砌体结构,将荷载转换到组合钢梁的新墙体结构上;(2)用钢结构置换混凝土框架结构,使用扁担钢梁法和钢结构预变形方式施工;(3)利用原有木梁完成钢结构置换,完成墙体荷载转换。

3.各楼面同一垂直承重砖墙加开门洞技术。

根据本建筑功能提升设计安排,需要在各楼面同一垂直方位加开门洞,如设计计算或施工不当,将对整个建筑的安全造成影响。

对此,我们根据等量替代理论,对承重砖墙加开连续大门洞施工进行动、静态力学分析,采用安全、合理的施工工艺,并进行信息化全程监控,确保了施工安全和房屋结构安全。

4.损坏承重立柱拆除技术。

通过加大周边立柱截面和梁截面实现荷载传递,确保原有立柱安全拆除。

这一施工技术,为历史建筑改造如何安全拆除、置换承重构件提供了有益参考(图4)。

(三)结构施工工具创新根据上述结构改造、施工技术的创新,为确保安全施工并达到预期效果,申达大楼改建工程首次研制发明了适用于历史建筑梁、柱置换的专用施工工具:1.梁、柱支座加载装置。

2.梁跨缓冲卸载装置。

这两种装置的创新使用,保证了建筑主体梁、柱结构安全进行荷载转换,有效地预防了结构变形,避免了今后楼板、墙体裂缝及渗漏等情况的发生。

(四)施工监控手段创新根据历史建筑结构置换改造施工的难度和技术要求,必须采用能应对高难度、高风险的科技防范手段,实行安全监控和管理。

除了常规的施工安全管理外,申达大楼在施工全过程中运用了三维虚拟技术、仿真分析技术和监测技术,形成了完整的工程质量和施工安全网络化信息监控系统,实现了现场施工工况、安全和质量状况可视化,使施工人员能准确掌握梁、柱托换中荷载传递、转移的实际数据,及时监测托换中的位移、变形、基础沉降等真实情况,全程监控整个结构置换改造施工的过程变化,有效地控制和及时消除了施工风险。

四、结束语综上所述,优秀历史建筑的不同特点和生存状况,决定了其修缮改造的难度和风险。

从优秀历史建筑申达大楼实施修缮改造的全过程来看,之所以能顺利消除各种风险并取得成功,是因为对历史建筑整体结构梁、柱、板置换实施了创新的设计手段,对结构施工的技术及施工工艺、施工工具进行了关键性的创新,将信息化监控技术创新地运用到施工过程中,确保了建筑安全和施工安全(图4、图5、图6)。

因此,有效地控制风险、攻克难点、成功地实施优秀历史建筑的保护性修缮,加强项目风险管理、推进项目实施,关键是要始终坚持科技创新,要以科学先导、敢为人先的创新精神,根据历史建筑的特点和内在实际情况,大胆实践、勇于突破,通过科技创新手段使优秀历史建筑“重现风貌、重塑功能”。

(作者单位:上海黄浦置地集团黄浦大楼置换开发有限公司)图4 结构加固改造图5 修缮改造后的申达大楼大厅、走廊图6 修缮改造后的办公区域图7 底层改造建成1000平方米停车库。

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