历史灯塔修缮技术分析.docx

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历史灯塔修缮技术分析摘要：历史灯塔不仅发挥着重要的导助航作用，更是历史的见证和宝贵的遗产，它是当今灯塔文化、航标文化、海洋文化中的重要组成部分。由于战火洗礼、建筑时期和经年累月的自然侵袭，历史灯塔们经过了多次修缮以延长其使用年限。本文以近现代较为常见的砌体结构历史灯塔为例，描述了历史灯塔的保护现状，分析了历史灯塔保护的原则，阐述了砌体结构历史灯塔的典型损坏情况，并分析了现有的几种修缮技术，为历史灯塔的保护提出参考。关键词：历史灯塔；砌体结构；修缮中国航标历史源远流长，从古代航标发展到现代航标，有着超过四千年的漫长历史。四千多年来，在18000公里的漫长海岸线上，建于不同时期的航标遍布沿岸、岛屿水域，引导船舶安全航行。从古代的自然航标和人工航标，到近代造型各异的岸上助航标志，再到当代新材料的目视航标和飞速发展的无线电航标，中国航标见证了时代的变迁。历史灯塔作为中国现有航标中珍贵的物质和文化遗产，被赋予了多重职责。许多历史灯塔不仅经历了战争的洗礼，也经受了百年的风雨波浪，结构和外观都存在损伤，历史灯塔的修缮已成为航标管理工作不可避免的一环。1.历史灯塔现状许多历史灯塔都是鸦片战争、抗日战争的见证者，如今也大多被地方或国家列为历史文化遗产；青浦泖塔（建于唐代）、江心屿双塔（建于唐代和宋代）、花鸟山灯塔（建于1870年）、老铁山灯塔（建于1893年）、临高灯塔（建于1894年）还被国际航标协会列为世界历史文物灯塔。历史灯塔不仅在航海上发挥着导助航价值，还发挥着象征国家主权，以及作为城市地标性建筑的功能；灯塔文化已成为海洋文化中一支不可或缺的部分。国际航标协会的事务中，灯塔遗产保护始终是一个讨论的热点，“世界航标日”也将历史灯塔作为海事航标的宣传符号。目前在我国，不仅能参照国际航标协会的相关建议和导则进行灯塔保护，更有《中华人民共和国文物保护法》、《中华人民共和国航标条例》、《中国海区历史灯塔保护管理办法（暂行）》等法律法规来规范历史灯塔的保护、管理和开发工作。早年建设的历史灯塔主体多为砌体结构，在二十世纪钢筋混凝土广泛应用于建筑领域后，也有部分历史灯塔以混凝土结构为主体；历史灯塔的灯笼多为铁质等金属材料构成。这些材料构成的灯塔几经战乱、几经易手，加上百年的自然损耗，塔体和附属设施留下了难以弥补的创伤，需要通过修缮来达到延长寿命、提高效能、保护文物的目的。2.历史灯塔修缮原则2.1“修旧如旧”，保持原真性历史灯塔是历史信息的重要载体，它不仅要在今天继续发挥导助航作用，更要在不改变原有结构和外貌的原则下提高航标效能。其修缮和保护要遵循原真性原则，尽量维护独特的建筑特色和时代特色，保留其式样和布局。这种原真性修复一般通过两种途径实现，一是风格式修复，在不伤其整体结构的前提下对灯塔进行修整加固，修旧如旧，对一些非永久性的建筑材料采用现代材料将其做成构件进行使用，并符合原比例、形状；二是完整式修复，即在不破坏其完整性的原则下进行整体迁移，不改变其任何信息和内容。介于灯塔现状和政策、经费、航标效能等多种因素，历史灯塔保护一般采用风格式修复的方式。2.2因地制宜灯塔一般位于岬角、山峰最高点、海岸线突出位置等地，有的附近有人工建筑，有的附近有人群居住，有的位于荒郊野外，有的在后期进行了旅游开发；历史灯塔与周边环境有着密切的关联性。因此，不仅要注重保留历史灯塔的整体特色，也要根据灯塔所在地的情况，有针对性地进行修缮。另一方面，历史灯塔归交通部海事局直属的各航保中心管理和使用，要结合灯塔所在地的地方政策、规章制度、人文风俗、自然条件和港口发展情况制定修缮方案。3.砌体结构历史灯塔的损坏症状本文的研究对象为砌体结构的历史灯塔，这些历史灯塔大多采用砖材或石材，如花岗岩、火山石等。这些材料具有良好的耐久性，使得旧建筑的生命力更加顽强，砌体结构的历史灯塔具有永久保存的可能。近现代历史灯塔由于其特殊的建筑特点和导助航功能，维护利用率远高于其他文物古迹，但随着使用年限不断增加，自然侵蚀和破坏的影响日趋显现。这些材料常出现两种损坏症状：一是粉化、片状脱落或开裂；石材因水分渗透和冻融循环而发生劣化，或在冲击作用下引起物理破裂。二是污渍，污渍不仅影响美观，更改变了表层组成，空气污染、灰尘、酸雨与表皮材质混合作用，形成石膏表层或硫化表层，加速了腐蚀进程。随着时代发展，近几十年，部分历史灯塔在开发为旅游资源的进程中受到了更多人为因素影响，结构和表皮出现了不同程度的损坏与老化。同时，因灯塔管理的理念和方式方法不同，一些近现代历史灯塔在管理和修缮的过程中也发生了一些不可避免的老化、受损或不能正常使用的情况。4.历史灯塔修缮技术分析历史灯塔修缮分为两种，一是结构加固，另一种是表皮更新。4.1结构加固物理措施方面，可以通过支撑、补强、加固、防护等现代工程技术方法对构件损坏和安全隐患进行修复，这种物理措施对材料性质不会产生改变。结构加固十分重视尽量不改变外观的原则，因此，经常会将一些现代的构件和材料隐蔽起来，以避免对外观特征造成影响和破坏。化学措施方面，通常在较易损坏的材料或构件表面喷涂防护材料用于防止风化、剥落，但这种方式具有一定的不可逆性，应谨慎使用。4.2表皮更新4.2.1传统方法上世纪常采用剥离和清洗的方式来进行表皮更新，包括浸透、热水清洗、低压冲洗和化学清洗，会使用一系列清洁剂和剥离剂，如碱性剥离剂（以钾，氢氧化铵或磷酸三钠为基本成分）、有机溶剂(二氯甲烷、甲醇、丙酮、二甲苯和甲苯等)来清除涂鸦、工业污渍、金属色斑和生物性污染。而这些早期的处理方法从长期角度来看是具有危害性的。4.2.2旧材料循环利用砌体结构不易拆除、移动或重新构造。在实践中，常用效仿、替代、转换等方式循环利用旧材料。比如采用现有的、新型的、性质相似的材料进行部分替换；或者将劣质石块移走，用新石块补缺；或将表面劣化的部分除去，重新做表面。无论是按旧有的方式挪用，还是改变材料的构成方式，旧材料是循环使用都是节约资源、尽可能保持原历史灯塔整体风格的良好方式，较好地延续了旧建筑的地域文化和历史特征。尽管旧材料的循环利用具有积极的作用，但由于被保留下来的建筑原材料有限，旧材料常常无法全面地满足表皮更新的需要；因此新材料也被越来越多地使用在修缮中。4.2.3引入新材料砌体结构的历史灯塔抗压强度较高而抗拉强度很低，由于年久失修或受到建造年代的技术局限，往往存在性能缺陷；修复过程中出于对建筑空间质量的考虑或受建筑结构特点的制约，附加的材料体积和施工难度都不能过大。因此在修缮中，除采用传统方法或使用旧材料外，还必须引入新材料，包括但不限于金属、玻璃、其他石材、涂料等。新材料扩大了表皮更新的自由度，增加了修缮的可能性。在历史灯塔的修缮中，因新材料性质稳定、明确，因此更关注的是如何处理新旧材料连接的问题。使用金属材料修缮，一般是通过间接相连或直接相连的方式。间接连接一般是指金属材料不直接与砌体结构接触，采用混凝土等方式桥接；直接相连则是金属材料固定在砌体结构表面上，并简化处理连接节点。使用玻璃材料修缮，一是直接用螺栓锚固玻璃材料，最大限度地利用玻璃材料的透光性，达到消隐玻璃材料的目的；二是通过金属构件将玻璃材料与砌体结构相连。使用其他石材修缮常采用石板幕墙法，即通过钢构件悬挂或锚固在旧石材上；钢筋网挂贴法因缺陷较多已逐渐被淘汰。使用功能性建筑涂料也是常见的修缮方式，涂料除了具有一般的装饰功能外，还能起到防火、防水、防霉、防结露、防滑、防锈、隔热等作用。因其施工和使用占用空间小、附加作用广、与砖石结构结合简单而稳定，在目前的历史灯塔修缮中被较为广泛地使用。5.展望和结论历史灯塔是时代变迁和历史事件的见证者，是航海保障系统中重要的导助航设施，是海洋文化中举足轻重的组成部分，历史灯塔必须得到妥善、科学、有效的保护。修缮工作作为历史灯塔保护的一环，需要遵循“修旧如旧”和因地制宜的原则，根据历史灯塔的材料和结构、表皮的损坏情况，科学合理地选择修缮方式。历史灯塔势必在航海保障领域和文化传播领域发挥长远的作用，可持续地保护、管理和维护历史灯塔的工作任重道远。参考文献：[1]姜慧.材料在旧建筑改造中的修复及使用.青岛理工大学,2013.[2]李芳.晚清灯塔建设与管理.华中师范大学,2011.[3]王国政.百年灯塔修葺保护的探讨.中国海事,2010(09):57-58.[4]曹洋.新技术在旧建筑更新中的应用研究.天津大学,2010.作者：杨清玲于国飞单位：南海航海保障中心湛江航标处。