大连历史建筑保护与再利用技术策略
——以周水子老火车站修复为例

2021-01-13 14:38:36于宁崔岩YUNingCUIYan
建筑技艺 2020年11期
关键词:火车站桁架屋面

于宁 崔岩,2 YU Ning,CUI Yan

1 大连理工大学建筑与艺术学院

2 大连市建筑设计研究院

1 历史沿革

1897年11月,德国借口两名德国教士在山东被杀,派军队强占胶州湾。沙俄借口“帮助中国人摆脱德国人”,于1897年12月14日派舰队驶入旅顺口与清政府签订了《中俄旅大租地条约》,租借旅顺与大连。侵占大连与旅顺后,1897—1903年沙俄修筑了由哈尔滨至旅顺的中东铁路南下线。周水子火车站便属于此铁路线长春至旅顺段的东清铁路小站(图1)。

周水子火车站为典型的传统俄式建筑风格,砖木结构(图2),占地面积约340m2。日俄战争期间,中东铁路旅顺至公主岭段被日军占领;1904—1905年间,日本与沙俄为争夺在朝鲜半岛和中国东北地区势力范围的战争,主战场位于旅顺,战争以日本胜利告终。日俄战争结束后,1905年战胜国日本与战败国沙俄签订的《朴次茅斯和约》规定以长春宽城子站为界,以南的铁路交给日本,改称为南满铁路;1906年,日本殖民者对南满铁路沿线设施进行改造,现存1965年测绘图即为当时风貌(图3)。1945年抗日战争胜利,中国收回南满铁路的所有权,和原本的中东铁路合并为中国长春铁路(现以沈阳北站为界,分属京哈铁路和沈大铁路)。

位于中东铁路南下支线的周水子火车站历经百年历史变迁,于2004年经历了一次大的整修工程,由当时的沈铁局负责。21世纪初期由于人们对于历史建筑保护意识并不是特别清晰,因此当时的整修工程对周水子火车站整体风貌造成一定程度的破坏(图4,5)。

2019年甘井子区政府联合沈铁局提出对周水子火车站旧址进行修缮的设想,并由甘井子政府出资对原建筑进行修缮与保护,作为为民办实事的试点工程之一,旨在通过对周水子火车站旧址的修缮,为百姓创造引发城市回忆的场所。在对城市的历史遗留老建筑进行修缮的同时,甘井子区也举办了“煤铁活动”并发起征文,借此引导市民保护历史建筑的观念。

业主:甘井子区政府

建设地点:大连市周水子老火车站

建筑设计:大连市建筑设计研究院C+Z Studio

项目负责人:崔岩

设计团队:崔岩、闫鹏超、于宁、王琨

总建筑面积:380m2

设计时间:2019—2020

建成时间:2020.09

2 历史建筑现状

设计伊始,由于现存蓝图缺失不得不对周水子老火车站的平面、立面进行重新测绘和结构鉴定,过程中发现沈铁局在2004年的整修使原本的老建筑遭到了破坏:1)原建筑屋顶已经被更换为轻钢彩板屋面,由于轻钢屋面老虎窗细部节点施工缺陷造成漏水较严重,常年积水浸泡使屋面木望板、木结构桁架及根部支座均有目测腐朽的现象;2)外墙构造已有部分改变,原本的红砖墙现如今被红色、白色釉面瓷砖贴面及部分抹灰层加涂料覆盖(图6,在红色釉面瓷砖破损部位隐见原建筑红砖墙面);3)门洞和窗洞部分有填补痕迹,现有洞口均装饰塑钢门窗(图7);4)局部外立面勒角、墙裙用白色涂料粉刷;5)原建筑东西两侧主入口均被拆除和挪位重建,有特色的屋面烟囱也被拆除;6)室内原本日俄时期吊顶已被拆除,在木结构体系基础上加建了现有的木龙骨和石膏板吊顶(图8,9)。

1 南满铁路线

2 1903 年俄式风格建筑

3 1965 年测绘图纸

4 建筑外观现状

5 建筑外观现状

6 建筑现状

7 建筑现状

8 建筑现状

9 建筑现状

10 总平面图

11 过街天桥实景

12 火车站鸟瞰实景

对于老火车站的修缮方案,经过多轮汇报及两轮专家评审会评审,最终确定以1965年测绘图的建筑形象作为设计的依据。此外还经过公开会议听取了人大代表的意见,修缮老建筑的同时需对周围破旧的环境进行改造整治,将后期紧挨着老火车站山墙修建的建筑拆除2m,还原老火车站完整的历史形象,并结合铁路两侧居民区日常穿越人流,与老站房共同构成怀旧情景,激发起周围居民回忆过往岁月的怀旧情感。在设计中对老火车站进行修缮的同时,保留场地中的古洋槐树,修建旧时钢木混合栅栏,围合出与老建筑相映衬的场域空间环境(图10~12),为人们提供休憩、驻足、打卡照相的场所。

3 火车站修缮策略

火车站的具体修缮策略如下(图13):1)依据1965年测绘图修整建筑屋面,将屋面原本彩钢板更换为仿古钛锌板;2)将外墙面现有红色、白色釉面瓷砖拆除,清洗并修复原有样态;3)保留目前车站的售票厅功能,厅内增设历史展示功能,室内墙体刷白,地面用木材铺装;4)恢复1965年测绘图中主入口样式、比例,门窗采用仿古比例样式的铝合金钢木复合断热窗,白色窗框;5)勒角、线脚及屋檐恢复原有水刷石饰面,延续原有建筑样式;6)主入口台阶沿用原有石材踏步,清洗重新砌筑勾缝,恢复历史风貌;7)对老建筑砖砌体墙进行加固,在原结构基础上采用外墙室内一侧加80mm钢板网混凝土墙的方式解决老建筑的抗震。

13 火车站外立面修缮节点做法

14 试验砖墙段

15 破损的窗台板

16 旧砖与窗台腰线砖的交接

4 火车站修复性保护的施工工艺

4.1 老火车站的红砖墙修复施工方法试验

4.1.1 清洗样板段红砖墙

首先在历史建筑物临铁路侧墙体开辟出2m2左右见方的样板段墙面(图14),去除表面瓷砖装饰,仔细清理瓷砖水泥粘结层及历史遗留涂料覆盖层的残留物,清洗原历史建筑物清水红砖墙的表面,清理年代装修遗留的浮灰(清洗剂采用PH值中性或偏极弱碱性的环保洗涤液),使清理后的墙面平整、清洁。

4.1.2 完整墙段红砖的不同修复施工工艺

红砖墙面修复样板段在修复过程中有两种施工方案存在争议:一种是俄式做法,对红砖墙面进行白色抹灰勾缝;另一种是对红砖墙面进行修缝,对于风化、破损、缺失或松动漏浆的砖缝采用页岩面砖勾缝剂(勾缝剂颜色调至与历史建筑现状颜色无限接近的颜色),在最小干预历史遗留密实砖缝基础上,仅填塞、嵌补密实即可。经过样板优化对比效果后,最终决定采用第二种方案。

4.1.3 红砖缺失墙体的修复施工工艺

对于红砖缺失的样板段外墙(缺失部分由于历史原因被混凝土填充),在红砖市场购买日殖时期老红砖进行切片贴墙。部分存在孔洞的墙面,人工将老红砖研磨成砖粉并掺合建筑胶填补墙体破损处或孔洞处。对于修补后的红砖外墙,先用界面密实剂涂刷再用水性封闭保护剂喷涂。从而确保修复后红砖的憎水性,并提高修复后红砖抗风化能力。

4.2 老火车站外墙加固的施工工艺

老建筑外墙经结构鉴定(采用回弹法检测承重墙体砂浆的抗压强度,砂浆抗压强度离散性较大,大多数砖木结构墙体抗压强度小于0.4MPa),原有的砖砌墙砂浆历经年代的洗礼已经冻融粉化失去粘结性。由于老火车站室内在2004年历经了装修(室内刮大白、部分墙体拆除、地面重新铺装、木龙骨和石膏板吊顶的加建),有价值的历史遗迹已经被全部破坏。依据此现状,经文物专家、建筑师鉴定,对老建筑墙体加固(在原本砖外墙结构的基础上采用室内一侧加80mm钢板网混凝土墙)来解决老建筑抗震问题,让老建筑的抗震性能与现有规范接轨。

4.3 老火车站水刷石的勒脚、檐口、线脚修复施工方法的试验

4.3.1 清理水刷石材质的勒脚、檐口、线脚

同清洗样板段红砖墙的方法一样,清理水刷石材质的勒脚、檐口、线脚,使其平整、清洁。原历史建筑物水刷石做法的表面由于2004年进行的装修遗留了许多浮灰,在清理后对其表面进行清洗。

4.3.2 水刷石的勒脚、檐口、线脚修复

水刷石表面清理完成后,对于水刷石开裂和空鼓的部位,用水泥注浆或注射方法注入水泥至裂缝、孔洞及空鼓处。填补完成后,对于严重破损或脱落部位现场调制石子粒径级配和色泽配比(尽量与历史建筑接近的水刷石效果),完成修复。最后对水刷石材质的勒脚、檐口、线脚用水性透明保护剂涂刷,从而增强修复后水刷石材质的憎水性和抗风化能力。

4.4 老火车站窗台腰线修复的施工工艺

老火车站由于历史上数度更换门窗,窗洞口的窗台破损较多(图15),与窗台平齐的腰线砖残破,损失严重。窗台腰线砖的原做法是整体烧制的拉毛线槽肌理的砖体(图16)。因此,对于窗台腰线砖的修复以清理表面的浮尘、修补破损的旧砖为主,对建筑现状局部大量缺失的腰线砖,采用工厂研发仿制成同规格面砖替代的方式解决,做到“修旧如旧”。

4.5 老火车站屋面修复的施工工艺

4.5.1 屋面板修复

老火车站屋面依据1965年测绘图进行修复,使其恢复为日殖历史时期的建筑样貌。2004年沈铁局修缮中更换了屋面材料(用彩钢板来替代原本破损的金属屋面),更换后屋面板的老虎窗装饰、开窗比例与原始的历史建筑形象有较大的差异,导致风貌信息的缺失。此次修复设计将彩钢板更换为仿古钛锌板,采用立边锁扣系统与复合保温构造,形态样式模仿20世纪初大连地区钢木铁皮屋面构造(图17~19)。恢复钛锌板屋面上的老虎窗的大小比例和装饰(图20),并加上已被拆除的烟囱使之与1965年测绘图相符。

4.5.2 屋面木构桁架修复

17 屋面纵剖节点图

18 屋面横剖节点图

19 屋面屋脊节点图

20 老虎窗剖面大样图

21 改造前吊顶

22 修复后屋面木构桁架

23 改造前室内实景

24 改造后效果

25 改造后东立面

26 改造后实景

27 修复后红砖墙面

在对老火车站进行结构鉴定之前,曾猜想屋顶的木构桁架会在历史数次修复中遭到拆除,进行现场结构鉴定时却意外发现原日殖时期老火车站的木构桁架仍保留完整(图21)。2004年沈铁局修缮中拆除原本的麻刀板条灰吊顶面层,在原有木桁架结构基础上又增设了木龙骨,将吊顶改为石膏板吊顶。这些新的发现导致室内修缮方案变为将老火车站原本的内部木结构展示出来,拆除后续加建的吊顶和龙骨。但在进一步的木桁架结构鉴定中,发现由于屋顶漏水导致三处木桁架根部支撑部位木质腐烂,桁架底部拉杆木材开裂,竖向杆件多处开裂且螺丝松动,综合评定屋架结构为D级。经结构研究确定采用局部更换同质木材的方式,结合现场作业条件以多点千斤顶顶升卸载,以L形榫口结合设计“鸭嘴形”钢套板、螺丝夹具的形式对原始的木结构桁架进行同质木构件的更换(图22,原构件为东北老松木,替换构件为北美红松)。再对整体屋面木桁架涂刷防虫、防白蚁功效的保护剂,以防止木材遭受虫蛀。最后在木结构表面涂刷透明木材清漆,使百年木构桁架恢复活力并成为室内展示的组成部分,这完全是设计过程中因时制策的偶得。

4.6 老火车站室内修复的施工工艺

4.6.1 室内墙体修复

老火车站室内将保留原有的售票处和值班室,其余改造为展览空间,方便市民排队购票期间参观和休憩(售票处需在施工期间保持正常营业,保证市民可以现场购票)。售票窗口所在墙体的窗套、窗台板、墙裙均在后期修复中被装修过(窗套、窗台板都为当代山东的石材,材质质量上乘),墙体各个部分(窗套、窗台板、墙裙)几乎没有破损(图23);建筑师选择不更换这些部位的材质,采用白色乳胶漆涂刷,使2004年所用的现代建筑材料的材质质感信息简化统一(图24)。其余部分室内墙面在加固80mm钢板网混凝土墙后,同样对其进行白色乳胶漆涂刷。

4.6.2 室内地面修复

老火车站室内的地面现状是芝麻灰石材铺装,为2004年沈铁局对周水子火车站装修的存留。此次修复将原本地面石材更换为实木地板,地板的颜色与屋顶木构桁架颜色保持一致,作为对历史遗留的木构桁架的呼应,形成天地一体的木构空间,其形成的空间氛围也适合作为展览空间,为前来购票和观展的市民带来了温馨感和年代穿越感。

5 结语

1964年《威尼斯宪章》提出:历史建筑的核心价值观是“历史真实性价值”。真实性原则即为最核心的原则,其他原则均是由此衍生、细化得来。在大连老火车站改造过程中遵循的核心便是历史建筑的真实性原则:尊重历史建筑本身的材料和历史建筑环境,在施工工艺上最大程度地保持建筑原本的真实性,对历史建筑只进行不可或缺的填补和维修,对之前的破坏性装修进行移除。通过最小干预的保护策略来实现遗产建筑价值的最大化保护,并以真实信息样态传递给后人。

周水子火车站是大连历史和城市发展的见证者。通过对大连历史建筑的修复性保护实践,结合理论探索历史建筑修复与保护的策略是此次工程最大收获(图25~27)。

图片来源

图1~3 来源于网络;其余图片均由大连市建筑设计研究院C+Z Studio 提供。

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