上海某江南民宅文物建筑勘察与评估

2024-01-24 05:33刘向开符素娥九江市建设工程质量检测中心江西九江33000上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室上海0003
建筑科技 2023年5期
关键词:木柱木构走马

刘向开,符素娥,白 雪(.九江市建设工程质量检测中心,江西 九江 33000;.上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室,上海 0003)

0 引 言

上海某民宅为松江区文物保护单位,建造于晚清时代(约道光年间),据记载,道光年间(1821—1850年)为钱某宅,根据钱某宅的方位,参以地方文献记载,宅址原为明代四川龙安知府,画家林有麟素园故地,名为“素园”[1]。清代初,宅与园归顺治进士、松江几社著名人物周茂源所有。现存于明代素园旧址上的钱某宅为晚清时代建筑。

宅园共设置五进建筑,占地面积约2 000 m2,建筑总面积约1 400 m2。西轴线为钱某宅主要轴线,自南至北依次为门厅、茶厅、大厅、走马楼,其中大厅早年已毁,根据平面遗迹大厅北原有仪门,最后两进为走马楼(西)。东侧轴线南端为花厅,北侧为走马楼。目前主要作为素园琴馆兼上海古琴研究会松江分会用房。

本文介绍了该文物建筑的保护价值和损伤情况及勘察过程中根据无损/微损检测鉴定手段和结果,进行结构安全性分析,提出修缮保护建议,为后续明清砖木结构古建筑的保护提供借鉴和参考。

1 建筑风格、特色部位及保护价值

1.1 建筑风格

该房屋属于典型晚清时期江南民居,其主要特色为:形制上多为二层木结构,其山墙顶多设观音兜;空间平面布局上呈“庭院式”,是典型的四水归堂建筑;结构上,以木构架为主要承重结构;建筑外观采用白墙黑瓦,在内部庭院自然环境的衬托下形成黑白系列的艺术色调;室内多以木料本色表现。

1.2 特色部位

宅园空间平面布局上呈“庭院式”,是典型的四水归堂建筑,现存建筑沿两条南北方向中轴线展开分布,宅园西轴线为钱某宅的主要轴线,是清道光年间在林有麟“素园”的废址上建造而成。

庭院作为宅内空间的核心,同时以串联和并联的方式组织宅园内部空间,联系东西轴线,连通宅园内外空间,如图1所示。各房屋中部均设开敞的大堂,走马楼及花厅南侧设檐廊,走马楼天井四周设回廊,开敞的大堂及连续的檐廊(回廊)是连通室内外场所的过渡空间,也使内、外空间得到流动、渗透和延续。

图1 宅园建筑平面布局示意

宅园外侧主要采用“粉墙黛瓦”作为其主要色调,院落及天井四周立面以“玄栏朱柱”为主要构图,屋顶黑瓦,墙体石灰,木质门窗,原色屋脊,除白色墙面外,房屋外立面多呈现为材料的原色,与山明水秀的自然环境相融合,创造出另一种美— —空灵平淡之美。山墙采用江南地区较多见的“观音兜”。屋面多采用硬山屋顶、哺鸡脊,屋脊像扁担一样两端微微起翘,两端以哺鸡鸟为装饰,如图2所示,寓意“村邻四舍互相帮助、和谐共处”,侧面中部及两端多有精致的龙蛇、鸟兽等装饰,屋面勾头瓦、滴水瓦表面多饰有花纹、图案及文字。宅园四周设院围墙,院围墙顶部设墙帽,侧面设花窗,生动地表现出“春色满园关不住,一枝红杏出墙来”的神韵。

图2 屋脊两端装饰

此外,房屋内部木构架、木质门窗及内部木雕饰、挑檐等也制作精美,颇具特色,具有相应的保护价值。

1.3 保护要求及保护价值

根据相关保护规定,宅地用地范围为保护范围,建议保护部位为宅园空间平面布局、庭院及天井(含内部古树、湖石等景观)、木构架、甬道、围墙、房屋外立面、屋面及其他特色装饰。

该建筑作为松江区内现存为数不多的、保存较好的宅园古建筑之一,是松江区内古代建筑史、教育史和地方研究的珍贵实物资料,具有较高的保护价值。

作为明清江南民居的典型代表,其建筑平面布局、木构架形式、外立面、屋面及内部装饰(石雕柱础石、刻雕木梁、竹节支撑)等法高古,线条圆熟,形式多样,这些无一不显示了古代江南民居的风貌,再现了古代文人雅士们的生活情趣,是一座珍贵的艺术保藏。

“百年老宅里听古琴,亭台楼榭间观非遗……走进松江的一座座老建筑,浓郁的传统文化气息扑面而来”。在阔步迈向现代化的今天,松江的古建筑资源在保护中得到有效利用,在利用中得到充分保护,为后续古建筑的保护和利用提供了参考,具有宝贵的科学价值。

2 建筑结构概况

走马楼为二层砖木结构,建筑平面呈“日”字形,坐北朝南,九间二进,东西方向总长33.12 m,南北方向总宽23.02 m,根据其平面布局划分为东区、西区。西区为主宅,其平面布局为六间两进,南侧中为堂屋,东、西两侧为次间或稍间,两侧有厢房,北侧为起居室,中部为天井,天井四周设回廊。东区平面布局为三开间两进,南侧为大堂,北侧为起居室,中部为天井,天井四周设回廊,如图3所示。房屋墙、柱下设砖砌大放脚基础,基础下设碎砖垫层,上部结构以木构架为其主要竖向承重构件,采用砖墙作为围护结构,局部区域采用砖墙承重,其中厅堂及两侧厢房区域多采用抬梁式木构架,如图4所示,其余区域多采用穿斗式木构架[2]。房屋南立面及天井四周立面采用红棕色木质门窗及木柱为主要构图;其余立面及室内墙面主要采用白色涂料饰面;一层地面主要采用仿古铺地石饰面,二层地面采用木地板;硬山屋面,小青瓦覆盖。

图3 走马楼一层建筑平面图

图4 走马楼典型木构架大样图

门厅、花厅、茶厅等附属用房均为单层砖木结构,原建面阔多为3间,地面主要采用仿古铺地石铺地;内墙面及外墙面主要采用白色涂料饰面(宅内南北立面采用红棕色木质门窗及木柱为主要构图);双坡硬山屋面,屋面下设扁作船篷轩,小青瓦覆盖;主要采用抬梁式木构架作为其主要竖向承重构件,如图5所示。

图5 茶厅典型木构架大样图

3 现场勘察及调查

3.1 改扩建情况调查

经现场调查,房屋经过多次改扩建,多处搭建或拆改,搭建结构与原结构无可靠有效连接;局部墙体或木柱拆除,少量木柱改为砖柱;局部原木构架更换为木屋架;局部区域木地板上铺混凝土,改为卫生间使用;局部区域平面布局改动,如楼板开洞,后增楼梯;增设板墙、洞口封堵等。

3.2 结构材性测试

宅内房屋原建承重砖墙主要采用烧结黏土砖(青砖)、黄泥石灰砂浆砌筑,现场采用回弹法及贯入法对房屋原建承重墙砌筑用砖及砌筑砂浆强度进行测试,测试结果表明,走马楼砌筑砖实测强度达到MU7.5的要求,实测砌筑砂浆强度推定值为1.3 MPa;其余房屋原建承重墙实测砌筑砖抗压强度普遍较低,实测砌筑砂浆强度在0.7~2.6 MPa之间。

3.3 损伤状况勘察

经现场损伤勘察,房屋由于建造年代较早,使用过程中经过多次改建、扩建及修缮,目前主要存在局部墙体及木构架拆除、改建及搭建结构受力体系混乱等结构性缺陷与局部木构件蚁蛀或腐朽严重等问题,构成危险点;局部木柱明显变形;多处木构件受潮、轻度腐朽;多处木构件存在干裂现象;多处墙体砌筑砂浆不饱满、酥松老化;墙体多处存在通缝等结构性损伤。建筑特色部位目前主要存在局部建筑平面布局摧毁,局部外立面风貌破损,部分门窗更换,墙面裂缝,屋面瓦片碎裂、多处植物侵害,庭院地坪严重风化等现象。此外,房屋还存在墙面裂缝,墙面受潮、涂料起皮及剥落,木顶板表面油漆老化翘皮、剥落,油灰局部脱落等损伤。

3.4 变形测量

现场采用全站仪按照投点法原理对房屋角点棱线的相对倾斜进行了测量,同时采用水准仪对房屋施工时处于同一水平面的标志面的相对高差进行测量。测量结果表明,走马楼向西、向北存在一定的不均匀沉降,平均向西倾斜率为2.63‰,平均向北倾斜率为4.81‰。其余房屋目前无明显不均匀沉降现象,相对倾斜率较小。

现场采用全站仪对走马楼空旷区域部分木柱的倾斜进行测量,测量结果表明,走马楼少量木柱倾斜率较大。

4 结构安全性分析

结合现场检测结果对走马楼主要承重构件正常使用条件下承载力进行验算,按目标使用年限30年对活荷载进行折减,未考虑木构件损伤及缺陷的影响,验算结果表明,除少量木梁挠度不足外,房屋砖墙、楼面木搁栅、木梁及地基承载力基本满足验算要求;花厅、茶厅、门厅为单层砖木结构,竖向主要由木构架承重、局部墙体承重,房屋木构架结构体系基本完整;但房屋目前存在少量木柱白蚁蛀蚀或腐朽严重、局部木柱明显倾斜变形、木构件干裂、个别木构架节点松脱等结构性损伤。总体上,房屋局部不满足后续正常使用条件下的安全性要求,应采取合适措施进行修缮处理。

房屋建造年代久远,采用砖木结构,竖向荷载以木构架承重为主,房屋横墙间距较大,承重砖墙砂浆强度较低,少量木构件白蚁蛀蚀、腐朽严重,局部木柱明显倾斜变形,楼盖木龙骨间未设剪刀撑,木柱与砖墙间无可靠拉结等抗震措施,不能满足上海市工程建设规范DG/TJ 08-81—2021《现有建筑抗震鉴定与加固标准》对A类建筑的要求,条件允许时可采取适当的抗震加固措施以提高结构整体抗震性能。

5 处理建议

对房屋的修缮应严格按照文物建筑相关要求,委托专业单位按江南民居传统建造工艺、原样式、原风格进行修缮,不得随意改变房屋风貌或采用未经验证的新型材料,重点解决房屋存在的结构病害问题,同时对其他损伤及损坏进行维修,对房屋整体进行维护保养,提高安全性能及耐久性能。

对白蚁蛀蚀严重的木构件进行更换处理,并对木构件进行防蛀处理。后续应委托专业机构定期进行白蚁防治,并对白蚁病害情况进行长期监测。对木搁栅、木梁搁置端、木柱根部等位置的腐朽情况进行全面检查,对根部严重腐朽的木柱采用墩接柱脚的方式进行处理,对严重腐朽的木梁或木搁栅进行更换处理,并对未经防腐处理或防腐已失效的木构件进行防腐处理。对倾斜率较大的木柱进行打牮拨正处理。对存在干缩裂缝的木构件可采用合适的方法进行嵌补抱箍处理。东区跑马楼部分木构架改为木屋架承重,木屋架与原木构架柱连接不可靠,应加强连接。局部立帖木构架内隔墙被拆除,影响木构架整体稳定性能,宜恢复。

对屋面植物病害进行清除,更换局部碎裂瓦片,对有历史、艺术价值的瓦片(滴水瓦、勾头瓦等)建议进行定期检查。对个别墙体贯穿裂缝采用聚合物水泥砂浆进行修补,对其余墙体裂缝采用适当措施进行维修。进一步检查底层墙体潮湿和防潮层状况,并视检查结果对房屋底层墙体进行防潮处理。对其余损伤或损坏应按原式样、原工艺进行相应修缮处理。

房屋抗震性能不能满足现行鉴定规程对A类建筑的要求,但条件允许时,在不破坏房屋特色部位情况下可采取合适措施提高房屋整体抗震性能,如增强木构架与围护墙体之间的拉结,增强后砌墙体与原建墙体之间的拉结等。宅内房屋存在多处搭建,搭建结构无可靠有效传力体系,存在安全隐患,影响建筑原有特色外立面的整体美观,条件允许时建议拆除。

6 结 语

本文对上海某晚清时代民宅文物建筑的建筑风格、特殊部位、保护价值、建筑结构和勘察的方法及其要点进行了介绍,并对该建筑的修缮提出了几点建议,为后续木结构文物建筑的保护与修缮提供借鉴和参考。

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