近现代红色建筑的检测鉴定研究

谢杰 江西省建筑技术促进中心

1 前言

近些年我国城市化进程在不断加快，城市的发展不仅带来了经济繁荣，也带来了文物建筑生存空间的挤压。有很多文物建筑在城市化发展的过程中被拆除、损毁，造成的文物、文化损失不可被忽视。需要被保护的文物建筑遍布整个中国历史，近现代特殊历史时期的各种遗迹、旧址、故居不仅有着特殊的历史文化价值，还有着成为红色教育资源的价值，保护近现代红色建筑非常有必要。检测和鉴定是保护文物建筑的重要方式，能够让文物保护工作人员了解文物建筑的现状，了解文物建筑需要哪些帮助，在更大的损伤前做好加固和保护动作。检测鉴定相当于对文物建筑做“体检”，记录下的检测鉴定结果和建筑三维模型就是“体检报告”[1]。

2 文物建筑的保护意义

无论古代还是近现代建成的建筑，都属于带有一定历史意义、承载历史记忆的文物，其中有特殊历史经历或带有特殊历史文化符号的建筑属于文物的一种。文物建筑的检测鉴定是保护文物的必要环节之一，能够帮助文物保护单位了解文物建筑的安全现状，了解文物建筑当下是否需要修补、支撑等保护动作，避免保护不当导致文物建筑损坏甚至坍塌。毕竟，文物建筑的存在伴随着一段段过往历史，若文物建筑自然损坏或人为损坏，其中的历史痕迹也随之流逝，随后建设起的仿建筑即便外表看来与文物建筑再相似，其中的历史痕迹也不会再回来。比如我国在新民主主义革命、抗日战争、解放战争等时期的红色文物建筑，虽然从年代上来看不算遥远，但其本身作为遗迹，作为一段历史的见证，带有不可取代、不可再生的特征[1]。对于不可再生的文物建筑，保护是体现其历史价值的基础，检测鉴定是保护的重要环节。除了保护文物建筑所带有的历史细节外，检测鉴定还是保护文物建筑文化符号的必要环节，能够帮助文物保护单位了解并提前标记文物建筑中所包含的文化符号，如色彩、风格、图案、装饰细节等，在必要的修补操作过程中尽量避免破坏这些文化符号，保护文物建筑的文化价值。

3 检测鉴定在文物建筑保护中的价值

根据国家《文物法》规定，对于“不可移动的文物”即文物建筑的保护必须要遵循“不改变文物原状”的原则[2]，想要落实这一原则必须先了解文物建筑原本的形制、结构、特征、材料，能够利用旧东西就利用旧东西，最大程度上保持文物建筑的原始状态和历史特征，切实做到对文物建筑的历史价值、文化价值保护。检测、鉴定就是文物保护工作人员了解文物建筑原本形制、结构、特征、材料的手段，通过检测鉴定获取文物建筑的基础参数后，在进行必要的保护、修复时可尽最大可能实现“修旧如旧”。检测鉴定还能够帮助文物保护工作人员了解文物建筑在当前时间点之前，所遭受的损伤和时间留下的痕迹，这些损伤和痕迹有其历史价值，应当被保留，但时间点之后时间或人为带来的损伤和痕迹不具备历史价值，是文物建筑保护过程中需要被修复的部分。只有彻底、全面的检测鉴定才能够为文物建筑留下完整的“体检报告”，为后续的文物建筑保护和修缮提供基础，在保持文物建筑历史价值的同时，长时间保证文物建筑的健康。

4 文物建筑的检测鉴定方式方法

4.1 应用三维测绘技术

三维测绘技术主要指通过激光扫描获取测绘对象的基础数据，快速获取复杂空间、物体的完整数据，为三维模型建立创造数据条件。用激光扫描获取文物建筑的基础数据主要是因为文物建筑本身的室内外空间较为复杂，包含大量的外层装饰物、内层遮挡部分，依靠传统的测绘技术手段较难获取完整的空间数据，也较难完整获取文物建筑中各种物件的数据，比如装饰纹理、线条等。三维测绘技术虽然绝对精度不算高，但测绘速度快、可直接生成三维模型、可充分体现文物建筑及内外部物体特征，是文物建筑检测鉴定的有效手段，且经过2～3次对比测绘后测绘的精度也可提升，有助于获得文物建筑完善的“体检报告”。

4.2 建立高精度控制网

三维测绘技术的应用需要建立在高精度的控制网基础上，控制网的精度直接影响着三维测绘、建模的准确性，文物保护工作人员需要充分正视控制网的建设价值和作用，遵循控制网建设原则。首先，控制网的精度必须在三维测绘建模的精度之上，才能够保证三维测绘和建模的精确性。其次，控制网的布置需要寻找到各个控制点之间共通的通视通道，确保每个控制区域不少于2个控制点可以实现相互通视，保证控制网能够辅助三维测绘技术设备完成文物建筑的完整数据获取。相邻两个控制点之间的距离应当保持在50m左右，最远不能超过100m。第三，控制网可视情况进行分级布置，对测绘精度需求不同的部分布置不同精度级别的控制网，提高三维测绘数据获取的质量。第四，在激光测绘过程中应遵循控制网的精度从低到高逐级测绘，通过这样的方式可以有效提高三维测绘成果的绝对和相对精度。

4.3 计算机三维模型建立

通过建立高精度的控制网和应用激光测绘技术扫描后，文物保护工作人员需要在计算机专业软件中接入文物建筑的扫描设备，获取文物建筑的激光测绘数据，完成三维模型的建立。首先，工作人员需要操作计算机进行相邻控制点标靶扫描，完成后视定向，保证定向边数据的完整。其次，工作人员需要在每个控制点上二次重复扫描，保证控制点数据获取完整，保证数据的相对精度。第三，对计算机软件中获取的数据寻找是否有扫描遗漏之处，若有及时补充扫描动作，若没有则可完成该部分的扫描，转入下一部分。通过重复这样的扫描动作，工作人员可获得完整的文物建筑数据，完成建模[2]。

4.4 安全性鉴定流程

文物建筑的安全性鉴定主要对象为建筑物的主体结构，包括结构类型、承重体系等；结构构件质量，包括类型、尺寸、材质、强度、构件损伤、建筑水平垂直偏差等；连接构造稳定性，包括梁柱连接处、梁板连接处、洞口过梁连接处等；抗震、载荷、承重等鉴定，主要目的在于判断文物建筑现有状态是否能够抵御当地环境施加的影响，因此需要对标当地对房屋抗震等级要求等方面的标准，判断文物建筑的安全程度，判断建筑物是否需要进行相应的加固保护。完成安全性鉴定后，文物建筑的检测鉴定才全部完成，达到为文物建筑做“体检”的目的。文物建筑的安全性鉴定需要依靠相应的检测技术，比如判断混凝土构件强度的回弹法、判断砌筑砂浆强度的贯入法、判断载荷能力的流体荷载加压法等。文物建筑的安全性鉴定需要关注主体结构是否变形、地基沉降问题、关键部位是否存在裂缝、内部构建是否存在疲劳性损伤。

4.4.1 主体结构变形和地基沉降检测

文物建筑的主体结构变形和地基沉降检测主要通过静力水准测量方法来获得，工作人员在需要监测的位置布置静力水准仪，不仅可以较为准确地获得文物建筑的主体结构变形程度，还能够通过长期、连续的测试获得主体结构的变形速度，对文物建筑的“健康”进行长期监测。目前，市场上的静力水准仪已经发展到可以内置传感器的水平，水准仪获取到的数据可以直接上传中央计算机，辅助工作人员完成数据采集和实时管理。

4.4.2 结构动力性检测

动力性检测主要指文物建筑主体结构的振动特性，可以有效判断主体结构的刚度、质量分布等动态特性。工作人员可通过布置加速度拾振器的方式获取文物建筑结构动力性指标，采集主体结构在承受波动载荷影响过程中的动力特性变化。加速度拾振器可以实现信号传输器与检测系统的连接，采集到的动力特性变化参数直接上传计算机，将主体结构的动力性检测数据转化为数据信号，辅助工作人员了解文物建筑结构的状态[3]。

4.4.3 构件疲劳性检测

超声波仪器是辅助工作人员完成构件疲劳性检测的重要工具，尤其是针对混凝土、砌筑砖、砂浆的检测中，超声波可以实现对文物建筑相关构件的无伤检测，既能够了解文物建筑的内在“健康”，又能够避免对文物建筑造成新的损伤。

4.4.4 肉眼可见损伤拍照记录

文物建筑检测鉴定过程中，工作人员发现墙体有起鼓、风化、开裂等现象时，都可以用拍照的方式记录下建筑物的实际状态。拍摄下的图片资料既能够作为文物建筑“体检报告”的一部分，又能够作为下一次安全检测鉴定的对比资料，看文物建筑是否在两次检测的中间时段发生新的损伤。

5 近现代红色文物建筑的检测鉴定案例

以“朱德军官教育团旧址”为例，这是一座具有红色历史的文物建筑，现位于南昌市八一大道376号，原为清朝末年陆军讲武堂的一角。该文物建筑整体为砖木结构，整体以墙体作为承重，墙体为青砖材质，建筑廊道处使用杉木为木柱，以花岗岩为柱础，屋脊使用“水泥砂+青砖施工”，屋面覆盖小青瓦，地面采用水泥为材质，门窗皆为木质。现场检测鉴定时发现，文物建筑的木构件露出部分皆使用油漆涂抹，青砖墙体表面涂抹白灰粉。

现场检测鉴定时发现有多处损伤，其中单独损伤如北栋北面木结构有明显白蚁造成的损伤、中栋西北角地面有明显的地基沉降裂纹；普遍损伤包括砖墙粉刷层起鼓、砖风化脱落、墙体门窗处有多处粉刷开裂等[4]。在水准仪、动力特性、超声波等检测过程中，工作人员发现该文物建筑的整体情况较为良好，墙体、木柱以及连接节点基本无缺陷，门窗也基本无异常情况，整体倾斜率、沉降程度在安全限值之内，且抗震性能等方面符合现行的安全规定标准，暂时无需人为加固保护。但在文物建筑的材料性能上来看，确实存在起鼓、风化等现象，说明在时间的侵蚀和风吹雨打影响下，暴露在外部的砖木、粉刷材料性能有所下降。

在针对文物建筑外围地基、地下水、地下管道的检测评估中发现，除了中栋西北角有局部自然沉降外（图1），建筑物其他部位未见因地基沉降导致的开裂。而且在对地基进行检测过程中发现，经过百余年的上层建筑持续载荷压力，建筑物所在位置的地基已经基本完成密实，地基土体基本稳定，在无地震灾害和人为地下铺设管道影响的情况下，文物建筑的安全性较高。

但该文物建筑在检测过程中发现较为严重的白蚁影响（图2），主要集中在文物建筑北栋，工作人员建议后续保护过程中对被蛀空的木结构进行更换，对其他木结构重新做防腐处理，尤其要使用针对白蚁的防护措施。中栋西北角地基沉降部位建议处理，做地基加固，避免其进一步沉降影响文物建筑的整体稳定性[5]。文物建筑的墙体存在较为普遍的起鼓、风化、粉刷层开裂现象，建议整体做粉刷层剔除，然后重新做水泥砂浆的粉刷，为了提高其粉刷层的稳定性可在粉刷层内加钢丝网。由于文物建筑存在地基沉降的局部现象，建议长期布置静力水准仪等检测设备。

6 结束语

综上所述，文物建筑具有不可再生的历史价值和文化价值，保护文物建筑是文物保护的必要组成部分。检测鉴定是对文物建筑做保护动作的前提和基础，能够让工作人员了解文物建筑的现状，了解文物建筑需要哪些部分的保护和加持。常用的检测鉴定主要包括对文物建筑主体的扫描建模，对主体结构变形的鉴定，对内部构建健康程度的无伤检测，对肉眼可见部分损伤的图片记录。本文以朱德军官教育团旧址为例，简述该文物建筑在安全性检测鉴定中发现的情况以及后续做出的保护动作，呈现检测鉴定动作的必要性和价值。