青海地区传统建筑屋面做法之探究

2016-05-14 17:07唐定华
关键词:现状分析

唐定华

摘 要:本文从青海地区的地理位置及气候特点出发,对青海地区传统建筑屋面的形式与构造做法与建筑屋面的现状,进行分析、探讨。

关键词:气候特点;构造做法;现状分析

中图分类号: TU20 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)24-201-3

1 概述青海地区的地理位置及气候特点

青海位于中国西部,雄踞世界屋脊青藏高原的东北部。是中国青藏高原上的重要省份之一。青海是长江、黄河、澜沧江的发源地,故被称为“江河源头”,又称“三江源”,素有“中华水塔”之美誉。其地理位置介于东经89°35′——103°04′,北纬31°9′-39°19′之间,全省东西长1200多千米,南北宽800多千米,总面积72.23万平方千米,占全国总面积的十三分之一,面积排在新疆、西藏、内蒙古之后,列全国各省、市、自治区的第四位。全省地势自西向东倾斜,最高点(昆仑山的布喀达坂峰6860米)和最低点(民和下川口村约1650米)海拔相差5210米。青海省地貌以山地为主,兼有平地和丘陵。

气候特点。青海省属于高原大陆性气候,全省年平均气温在-4℃~8℃之间,具有气温低、昼夜温差大、降雨少而集中、雨热同季、日照长、太阳辐射强等特点。冬季严寒而漫长,夏季凉爽而短促。南部高海拔地区无绝对无霜期。降水量从西北向东南渐增。西北部的柴达木盆地年降水量不足50mm,植被稀少,以荒漠为主。而西南部降水量可达近500mm,地表水量丰富,森林密布。青海省气象灾害在北部以干旱、沙尘暴和夏季短时暴雨为主。东部湟水谷地和黄河谷地以春旱、夏涝、冰雹和霜冻为主。在南部以霜冻、雪灾为主。

民族宗教。青海的世居少数民族主要有藏族、回族、土族、撒拉族和蒙古族,其中土族和撒拉族为青海所独有。同时青海是一个多宗教的省份。佛教、伊斯兰教、道教、基督教和天主教五大宗教在青海省都有传播,其中藏传佛教和伊斯兰教在信教群众中有着广泛深刻的影响,藏族、回族、土族、撒拉族和蒙古族等几个世居民族,基本上是全民信教。

2 青海地区传统建筑屋面的形式与构造做法

青海地区独特的地理位置,自然气候特点,加上多元化的民族聚居、文化的相互交融,形成它特有的带有浓郁地域性的建筑形态;建筑是文化的载体,青海地区深受藏传佛教的影响,传统的大部分公共建筑以宗教(寺庙)教筑为主,红白、黄、黑色 为主色调,木构架为主要承重结构,夯土墙(墙上有收分)为围护结构,屋顶以坡屋面居多;宗教建筑是青海地区最有代表性的传统建筑形式之一;青海地区另外两种传统的建筑形式是当地传统民居(庄郭院)和古堡;传统民居以高大厚重的夯土墙围成独立的院落,多为四合、三合或两面建房,入口为东南向,每家的平屋顶相互连通,上下交通用自家木梯连接。(“青海好,青海的屋顶能赛跑”,有青海当地的歌谣为证);古堡,古时为战事防御性的屯兵之所;传统民居和古堡基本为平屋面;宗教建筑多以坡屋面居多(局部平屋面);平屋面面层为当地黄土,找坡7%-8%;坡屋面一般以歇山居多,也有庑殿、硬山等形式;坡屋面分为瓦瓦屋面和金顶屋面。

2.1 平屋面

平顶屋面的构造一般分三层做法:第一层是承重层,依据房屋等级的不同在椽子上铺设不同的材料(以等级高低依次为小木条、木板、修整过的树枝);第二层黄土层掺灰草泥背(每层50厚,共3层),分层夯实,找坡;第三层为面层,30厚细黄土,人工踩实夯打。

2.2 坡屋面(以歇山为例)

藏式歇山屋面同内地汉式歇山建筑

的屋面相差不大。但与汉式不同的是:藏式建筑的歇山屋面是在首先做好的平顶层基础上再搭配好歇山屋架,然后铺设望板。

2.2.1 瓦瓦坡屋面

藏式坡屋面的材料(从下到上)主要是木构架;椽子;30厚望板;1.5厚护板灰,压实收光;分三次上50厚灰泥背,找好坡面曲线;层层赶光压实,晾干 ;再分二次上青灰背,分层赶光压实,晾干;分中定垅号,坡中瓦瓦、捉节夹垄,勾抿严实;勾头帽钉钉牢。

传统的藏式歇山顶面层材料等级最高的是镏金铜皮。后来慢慢演变为金色钛金板了;钛金板无论是材质、颜色、价格和工艺上都与传统的镏金铜皮有很大的差距。青海地区目前现存镏金铜皮屋面已经很少见,都被钛金板所替代。传统的镏金铜皮屋面做法:

藏式歇山金顶平面位置与主殿上下对应。先在屋顶地面上铺一道与金顶平面吻合的地梁,上面架设立柱、枋、斗拱、梁架;梁架形式没有固定统一的做法,较为简单;屋顶自重较轻,梁架尺寸较小;构架为木梁柱,构成金顶的基座;基座或柱上承斗拱,出挑飞檐;斗拱做法地域性强,后尾为仿木,一般不装饰加工;构架形成歇山顶,上面铺设镏金铜皮。耐久性、防水性强,装饰效果好。

3 青海地区传统建筑屋面的现状分析

CHCC设计团队从2013年起,历时三年,从青海海东自治州到黄南自治州、再从海南自治州到果洛州。足迹踏遍青海的(东、南、西)大部分区域,对150多个文物单体(全国重点保护单位),其中包括50多个宗教建筑、4个古堡和100多个传统民居进行了仔细地现场勘查,做了大量的研究工作;并做出了相应的修缮、保护方案、施工图以及施工后期服务,目前工作仍在延续。

这150多个单体建筑是青海地区传统建筑的典型代表;覆盖范围广,建筑形式多样,建筑年代从最早的旦斗寺(10世纪中叶)到清代的拉加寺。

这些建筑历经几百年甚至千余年的风雨侵蚀,历经沧桑。尽管其间经过数次修缮,可现如今依然存在不同程度的残损;尤其屋面漏雨造成的残损更为突出。CHCC团队经过对这100多个单体的实地勘查,对这些传统古建筑屋面现状做法作了如下梳理。

3.1 平屋面

平顶黄土屋面无防水层,漏雨严重;黄泥为该地区屋面主要使用材料,不同于西藏地区使用的阿嘎土作为屋面的材料,实为就地取材,因地制宜。黄泥本身结构松散,易于风化,加之风雨侵蚀,日晒、冻融等因素,导致屋面黄泥层风化、疏松开裂,加之排水不畅,致使屋面渗漏,造成室内椽子、望板等木构件糟朽。进而加剧建筑本体残损。

3.2 坡屋面

①瓦瓦坡屋面。筒瓦屋面捉节夹垄灰松动,无防水层;排水口堵塞,排水不畅;屋面漏雨严重。②钛金板坡屋面。钛金板坡屋屋面,为近年维修时翻建;屋面面层构造做法简易,缺少防水层;屋面排水组织简陋,漏雨较为严重。

综上所述:无论是哪种形式的屋面,排水不畅,无防水层,屋面构造材料及做法不合理等因素(应充分考虑当地的气候特点)是造成屋面漏雨的主要原因。而雨水对建筑的伤害是导致建筑本身残损最直接的原因之一;如何做好建筑的排水、防水尤为重要,尤其是建筑屋面的防、排水。

4 对青海地区传统建筑屋面构造做法的探寻

对于建筑的不同部位,遵循“防、排、截、堵相结合、刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则。对于屋面而言:以排为主,以防为辅,防、排结合。屋面排水分为有组织和无组织排水;屋面防水因建筑物的性质、重要性、使用功能要求按不同的等级设防,根据不同的建筑类型、气候环境、施工工艺条件选用不同的防水材料或施工工艺,屋面防水材料一般选用柔性卷材或涂膜防水。

青海地区气候严寒,昼夜温差大,风沙较多,雨季相对集中。依据屋面的防、排水设计原则及其构造原理,结合青海当地的气候特点和传统习惯,对于不同的屋面现分别采取如下的解决方案:

4.1 平屋面

①排水:采用有组织排水(以外排为主,适当内排)保证雨水顺畅;合理布置雨水口;合适的排水坡度(青海地区一般7%-8%)。②防水:柔性防水卷材(双组份玻纤网或SBS改性沥青防水卷材)。

4.2 坡屋面

①排水:无组织排水,依据自身结构坡度排到平屋面或地面。②防水:柔性防水卷材(双组份玻纤网或SBS改性沥青防水卷材),屋面面层防水(瓦或钛金板)。

针对目前青海地区传统古建筑屋面漏水严重之现状,需要调整更为合理、行之有效的屋面做法方案,解决目前屋面漏雨严重现象势在必行。首先必须改进以前简陋、无序的排水措施;同时原有屋面做法上增加柔性防水层;而防水材料的选用和屋面合理的构造做法无疑成了本方案核心问题(特别是平屋面)。

选用防水材料之一:双组份玻纤网防水卷材(青海当地专家推荐),玻璃纤维网是新型增强材料,由石英砂经1000多度熔化经过复杂工艺拉丝出来,该材料耐腐蚀性强,强度高,柔软方便施工。对于黄土平屋面而言:增强黄土的抗裂性,同时兼具一定的防水性能(工程实例:黄南自治州隆务寺密宗学院、果洛州拉加寺、海东自治州文都寺等)。

选用防水材料之二:SBS改性沥青防水卷材,具有很好的耐高温性能,可以在-25℃至+100℃的温度范围内使用,有较高的弹性和耐疲劳性,以及高达1500%的伸长率和较强的耐穿刺能力、耐撕裂冷冽。适合于寒冷地区,以及变形和振动较大的工业与民用建筑的防水工程(工程实例:海东自治州夏琼寺、海南自治州赛宗寺等)。

上述两种防水材料本身的性能各有优点:双组份玻纤网耐腐蚀性强,抗裂性好;SBS改性沥青防水性能优越,耐高、低温,耐穿刺;对于青海地区,这两种防水材料都是较为理想的选择,到底选哪种更合适?

对于木构架黄土平屋面:这两种材料在屋面构造上有两种方式:①木望板做基层处理,防水卷材与望板固定,再是找坡、灰土泥背等传统做法。这种做法虽然较好地解决了防水本身的问题,却降低屋面木构架的透气性,当室、内外出现温差较大、室内湿度较大时在室内形成冷凝水;对木构架有不利影响(目前存在争议)。②在望板上铺一层卵石、黄泥层,上铺硬化层(水泥砂浆),并找平,铺防水卷材,找坡,灰土泥背等传统做法。这种做法不但解决的防水问题,同时也很好地解决了屋面透气问题。缺点增加了屋面荷载。无论是哪种防水材料,在理论上,就上述构造做法而言,各有利弊。但实际究竟哪种防水材料防水性能更好,只能让时间去验证(CHCC设计团队将持续关注)。

对于木构架坡屋面:由于自身坡度问题,雨水相对不易滞留,把面层缝隙处理好(面层本身具有较好的防水性能),保证雨水能顺利排出,由于没有大面积的雨水滞留;因而屋面防水,就成了不是十分必要的,且较为辅助的措施。如果一定增加防水卷材构造层,其实这两种防水卷材在木构架坡屋面构造上的优劣并无太大区别;就青海气候角度考虑:SBS改性沥青防水卷材的适应温度范围广、耐穿刺等优越性能,较之双组份玻纤网会相对适合。但这两种卷材防水构造,对木构架屋面透气性的影响始终存在。

5 总结与展望

在建筑工程中,屋面漏雨问题是公认的世界难题。没有绝对的、万无一失的防水设施,更何况防水材料本身有使用年限的要求;加之各种自然灾害及人为因素的破坏,以及受当时技术、施工工艺等条件的限制;即使在有效使用年限内,建筑出现各种不同的残损实属正常。如何有效地解决建筑中出现的各种残损问题,需要进行多方面的深入研究;特别是对文物建筑的保护,笔者深感任重而道远!

建筑作为承载人类文明的物质载体,是每个时代政治、经济、文化等多方面的缩影。今天随着科技、经济的快速发展,各种新型材料不断涌现,只要本着对建筑的持续关注、对人文情怀的持续关注,不断探索和勇于尝试,相信一定会找到更加适合青海地区传统屋面的防水技术措施,也相信饱经沧桑的青海地区传统建筑,定会散发它永恒、独特的魅力!

参 考 文 献

[1] 徐宗威.西藏传统建筑导则[D].中国建筑工业出版社,2004.

[2] 张君奇.青海古建筑论坛[D].青海人民出版社,2002.

猜你喜欢
现状分析
探讨企业工商管理现状及发展方向
农村小学生课外阅读现状分析与指导
农业供给侧结构性改革策略研究
浙江天台县森林防火现状及预防对策
对昭通苹果产业发展的思考