山地湿热环境历史建筑病害评估暨原国立中央大学“七七抗战”礼堂保护修缮

卢亦庄 王鹏程 胡斌 Lu Yizhuang Wang Pengcheng Hu bin

2015年出版的《中国文物古迹保护准则》（修订版）提出，文物古迹保护和管理工作分为六步，依次为调查、研究评估、确定保护级别、确定目标制定规划、实施保护规划和总结、调整规划和项目实施计划，其中调查和研究评估是文物古迹保护工作的开端，也是后面计划与保护施工的基础，是科学保护流程的基础依据。近年来我国建筑遗产保护工作的科学性得到广泛的认识和发展，但是保护修复的价值评价主要以传统的表观观察为基础，指标体系侧重文物古迹的固有价值，对保存状态和现存价值的描述主要基于完残状况等定性描述，定量检测和定级评价一般只涉及结构安全领域。

这种描述系统能够全面展示建筑遗产存在的病害及表现形态，有助于保护修复活动的开展，恰当地判断历史遗存目前的生存状况，为综合价值评价体系提供了科学依据。国外研究机构和管理部门如ICCRROM、ICCOMOS、欧盟环境研发部等，均有针对国际普遍建筑遗产类型和欧洲国家建筑遗产的劣化评价技术与管理应用。这些先进经验也逐渐被我国研究学者和机构了解和学习，有些也进行了在地性探索。但是由于我国传统建筑的建造体系、材料特征、构造技术与其有所不同，尤其是建筑遗产资源所处的地理环境、气候和生物环境特点并不完全一致，从而造成了建筑病害类型、表现形态、致病机制等问题都存在区域差别，并不能照搬通用法则。所以，本文致力于针对重庆山地湿热气候环境背景下建筑遗产的病理学规律进行探究。

1 原国立中央大学“七七抗战”礼堂

重庆大学原国立中央大学“七七抗战”礼堂（后文简称“抗战礼堂”）建于1938—1942年，为原国立中央大学在渝办学时期全校师生演讲集会的重要场所，学校复员南京后抗战礼堂交由重庆大学使用。抗战礼堂用地面积1 778.33m，建筑面积1 138.43m，2014年被公布为沙坪坝区第三批文物保护单位。

按照《中国文物古迹保护准则》对古迹保护管理工作分步的要求，对建筑修缮前条件进行多角度评估，以所得结果来对应、制定和实施保护修复工作。评价过程中对抗战礼堂面临的致病源、现状劣化情况调查及受劣化情况综合评估几个问题进行讨论，说明其修复设计与施工是以建筑的现状情况为基础，以“最小干预”为目标，尽可能展现建筑的真实性。

2 抗战礼堂的历史与形式变革

1937年“七七事变”爆发，国立中央大学接到教育部批准迁校的命令内迁入渝，在校园南侧修建了礼堂。初建时礼堂建筑主体为砖木结构，即墙体为砖混结构，屋顶部分为双坡桁架木结构。南面山墙为正立面，外设大台阶，山墙上开了三个两层通高的券门。东西两侧立面由上小、下大的附墙柱进行分隔，板条墙体外拉毛粉刷，立面简洁。建筑的外观杂糅了西方古典主义、现代主义和川渝民居三种风格。

1951年，在抗战礼堂尽端增加了两跨作为舞台和乐池空间。后期由于使用功能的拓展，改建舞台两端的楼梯间及其上空夹层。20世纪70—80年代修改主入口，将舞台对面的第一跨改建为放映室，并增加附属房间。2000年后停止使用。

3 抗战礼堂建筑劣化调查与评估

3.1 抗战礼堂建筑劣化影响因素

抗战礼堂在2000年停用后产生了一些劣化现象，主要不利因素为环境因素和建筑本体缺陷两方面：环境因素包括气候因素、地质环境、场地排水、场地铺地、周边动植物环境；建筑本体缺陷包括自然老化引起的劣化、人为改造造成的缺陷、构造设计的缺陷。

3.2 抗战礼堂劣化调查记录

现场普查上部结构墙体、砖柱、木屋架、主要混凝土承重构件外观现状，发现外墙抹灰出现局部脱落和开裂现象，墙体与壁柱砌筑砖除个别出现风化、酥裂（砖块破损劣化）现象外，普遍外观完好，砌筑石灰混合砂浆未见明显粉化现象，但因墙体底部潮湿，表面硬度低；混凝土构件外观基本完好，无开裂和异常变形等老化劣化现象；地基基础未发现不均匀沉降现象，上部主体结构未出现因基础沉降造成的开裂、明显变形或位移等损伤现象。

除普遍的自然老化与腐朽，抗战礼堂最突出的病害特征为：1）外墙表面真菌和藻类滋生，出现大片绿色污损；2）室内墙体低处砖砌体表面出现5mm左右的灰缝粉化，且有大片泛霜现象，因墙体内可溶性盐随水分析出，于墙体表面形成白色晶体，严重的部位因晶体膨胀、板结导致墙皮脱落，室内漏雨处的砖柱附近最为明显；3）屋顶木构件普遍开裂、腐朽，严重的部分弦杆已腐朽断裂，开裂现象是夏季高温造成木构件干缩所致，腐朽现象则是屋顶漏雨造成屋架长期受雨水侵蚀所致。由此可见，抗战礼堂受损原因除时间因素外，主要受重庆炎热潮湿气候影响，因雨水渗漏和湿气造成的破坏尤其严重。

1 中央大学时期的抗战礼堂

2 建设年代示意图

3.3 抗战礼堂建筑劣化检测

依照《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292–2015）要求，建筑物在大修之前应进行可靠性鉴定，为保证礼堂维修后的继续使用，在增加屋顶层次以及通风、灯光等设备后，结构承载的可靠性需达到要求，需对上部砌体、混凝土、木构件外观尺寸进行测量，并对材料强度进行检测判断。

（1）砌体结构检测

对砌体承重结构的材料强度进行检测，在现场使用回弹法，分别对墙体砖块、墙体砂浆、柱体砖块、柱体砂浆用回弹仪测回弹值。

（2）混凝土结构检测

抗战礼堂舞台区部分为加建，舞台台口大梁、舞台侧马道及楼梯为钢筋混凝土结构。现场对混凝土抗压强度进行回弹值检测，并在表面涂酚酞试剂测试大梁碳化情况。前者是记录其力学性能定量数据，后者是对构件老化情况进行定量分析，检测过程简单易行。

（3）木结构检测

保护设计完整保留抗战礼堂现有屋架，不落架、不替换，针对屋架承载问题，在老屋架一侧加设辅助桁架受力。故现状屋架检测主要考虑桁架自身受力情况及木材腐朽状况，由专业人员登脚手架至屋架处，对屋架木结构现状进行目测及敲击测试，判断木材构件的腐朽状况，并用照片记录相关现状信息。

（4）建筑材料取样实验室鉴定

对抗战礼堂现状材料取样进行实验室检测。取样对象为砖块、砌体砂浆、拉毛墙面面层、返碱物质。取样位置为内墙每柱间墙各项目的相应部位、内墙每柱各项目的相应部位、外墙及外柱以上相应部位。所作实验分析项目为XRD与热重分析物质成分、砖强度测试、烧结砖孔隙率鉴定。

3 立面与剖面残损示意图

（5）白蚁虫害检查

对抗战礼堂进行白蚁虫害检查。现场采用观察、敲击、锥探、表层剥离等方法，对建筑的地面、墙体、木屋架、门窗等主要部位和建筑周边绿化进行虫害检查。

（6）生物菌落检查

由于抗战礼堂漏雨与反潮情况严重且室内环境阴暗，墙体表面与木材装饰部分出现大量菌落。对建筑显现的菌落取样鉴定、分析菌种、制定防治计划，通过Illumina高通量测序，检测礼堂地面、墙壁、屋棱上的微生物菌群，从微生物群落结构分布等方面揭示菌群对建筑的影响。

3.4 抗战礼堂砖砌结构劣化程度综合评价

对抗战礼堂的砖砌体结构部分进行劣化程度的综合评价，将各部分的劣化情况引入评价因子项，对照相关项进行观测记录，描述现象并与“表观劣化现象分级”的标准对应，评定单项劣化的评价值并记录影响区域面积占比。

评价范围为抗战礼堂的砖砌体墙面和砖柱部分：将墙面划分为门厅、观众区（墙裙、拉毛墙）、耳光室、舞台区（一层、夹层、二层）、后台区；砖柱区分观众区与舞台区，一共10个评价对象。根据表1的数据，计算得到观众区墙裙部分墙面的劣化程度指标S值为0.0682，属于第三级“需解决病源”的评级。

表1 观众区墙体墙裙劣化程度指标参数表

4 修缮前南立面

5 恢复后的入口立面

式中：S指劣化指数；K指第n种劣化通过表现劣化情况判断的劣化等级（取值1～5）；W指第n种劣化所采用的权重值；A指评估对象砌体的面积；K指劣化最严重的劣化等级，取常数5。

综合该部分的现状来看，砌体材料质量和施工情况良好，但是受到地下潮气和屋面漏雨的影响，饰面脱落、返碱和湿块的情况尤为严重，需要对防潮构造进行处理并修复屋顶，杜绝漏雨造成的侵害，评价结果与实际情况相符合。礼堂其他砖砌体部分测评结果见表2。

表2 抗战礼堂各部分砖砌体劣化程度评价

6 原有木屋架测绘图

7 新增辅助承载钢屋架设计图

8 新老屋架位置关系平面图

4 抗战礼堂评估后保护修复设计

4.1 对完整性和真实性原则的思考

为了完整、真实、全面地保存并延续其历史信息和价值，设计团队对抗战礼堂的历史信息进行了综合价值评估，对最初的“原状”做到尽可能全面保存，并对后期改造进行价值区分和判断。依据历史文献资料、学者研究成果、口述历史记录，特别是可靠的历史照片和残存墙体上的部分门窗洞口痕迹，完全恢复抗战礼堂初建时期的正立面样式。南面外墙根据历史资料改变现有外墙形式，恢复抗战礼堂时期山墙面形式，山墙入口正中设置三个入口门，二楼为圆弧形挑台，挑台墙面为圆券门窗，山墙面两侧处设置竖向窗带；对于舞台、放映室等延续下来的加建部分，体现了礼堂功能需求的变迁过程，应当予以保留。

在抗战礼堂的价值评价中，建筑在抗战时期典型的立面形态与其在初建时所运用的材料和工艺最能体现建筑的真实性，是保护修复设计的核心，而且在修缮过程中应承认建筑风格的多样性、传统工艺的地域性和营造手法的独特性，注重保留与继承。

4.2 结构加固遵循可逆性与可识别的原则

抗战礼堂屋顶采用的木屋架体系由于屋面漏雨和年久失修，受损严重，屋面维修之后增加的荷载已经超过木屋架的承载能力。在全面拆除更换和维修加固两种方案的选择中，为了尽可能保留历史原物及相关信息，采用新—旧两榀屋架并置的方式，具体做法为：1）保留木构桁架，进行去虫、防腐等处理；2）在每榀木桁架一侧增添一榀新的木桁架，以达到屋顶的承载要求；3）新加桁架按照1951年改建时屋架图纸样式进行制作，如采用内部钢骨架、外包松木的形式，使其外观、色彩、材质与现状屋架有所区分，以达到可识别的效果，而且新加辅助桁架与现有木构架互不干扰，属于可拆卸构件，做到了可逆性。

4.3 最小干预原则

《建筑遗产分析、保护与修复原则》国际文化遗产保护宪章中明确提出，“干预措施应根据安全目标进行设置，从而保证干预的最小化、安全性和耐久性以及对遗产价值的最小破坏”。

在设计开始前，先对礼堂建筑进行调查，评估其安全性及各项劣化现象的严重程度，对存在重大安全隐患的部分和严重影响观赏性的表面劣化进行整改。对于礼堂原有条石基础、墙脚部分的水刷石饰面等部分，采取原物保留、清洗表面的对策，实现礼堂本体保护的最小干预。

5 基于检测评估的保护修缮

抗战礼堂已建成八十余载，它建设于特殊年代，记录了中国高校“教育救国”“教育兴邦”的奋斗历史，具有重要价值。在抗战礼堂的修缮设计中，既考虑到初建时期的建筑形式和技术特点，又尊重了建筑后期的使用变化，坚持科学保护以及真实性、完整性保护的并重；同时积极探索新技术在保护调查、病害检测和修复技术中的实践应用，使这次保护修缮活动成为探索西南山地湿热环境建筑遗产保护适应性策略的一次有益探索，也使这处重要的历史遗存焕发出新的生机。

以历史追溯和现状调查为基础，对抗战礼堂现状的病理环境和劣化情况进行分析，总结建筑的固有价值和面临的缺陷，以最小干预为目标进行保护修复设计，尽可能真实地表现抗战礼堂的价值。

9 鸟瞰视角外观修缮前原状

10 鸟瞰视角外观修缮后现状

11 室内墙面修缮前原状

12 室内墙面修缮后现状

1 来源于网络

2,3,6-8 作者自绘

4,5,9-12 作者自摄

1,2 作者自绘