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歷史燈塔修繕技術分析

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歷史燈塔修繕技術分析

摘要:歷史燈塔不僅發揮著重要的導助航作用,更是歷史的見證和寶貴的遺產,它是當今燈塔文化、航標文化、海洋文化中的重要組成部分。由于戰火洗禮、建筑時期和經年累月的自然侵襲,歷史燈塔們經過了多次修繕以延長其使用年限。本文以近現代較為常見的砌體結構歷史燈塔為例,描述了歷史燈塔的保護現狀,分析了歷史燈塔保護的原則,闡述了砌體結構歷史燈塔的典型損壞情況,并分析了現有的幾種修繕技術,為歷史燈塔的保護提出參考。

關鍵詞:歷史燈塔;砌體結構;修繕

中國航標歷史源遠流長,從古代航標發展到現代航標,有著超過四千年的漫長歷史。四千多年來,在18000公里的漫長海岸線上,建于不同時期的航標遍布沿岸、島嶼水域,引導船舶安全航行。從古代的自然航標和人工航標,到近代造型各異的岸上助航標志,再到當代新材料的目視航標和飛速發展的無線電航標,中國航標見證了時代的變遷。歷史燈塔作為中國現有航標中珍貴的物質和文化遺產,被賦予了多重職責。許多歷史燈塔不僅經歷了戰爭的洗禮,也經受了百年的風雨波浪,結構和外觀都存在損傷,歷史燈塔的修繕已成為航標管理工作不可避免的一環。

1.歷史燈塔現狀

許多歷史燈塔都是鴉片戰爭、抗日戰爭的見證者,如今也大多被地方或國家列為歷史文化遺產;青浦泖塔(建于唐代)、江心嶼雙塔(建于唐代和宋代)、花鳥山燈塔(建于1870年)、老鐵山燈塔(建于1893年)、臨高燈塔(建于1894年)還被國際航標協會列為世界歷史文物燈塔。歷史燈塔不僅在航海上發揮著導助航價值,還發揮著象征國家主權,以及作為城市地標性建筑的功能;燈塔文化已成為海洋文化中一支不可或缺的部分。國際航標協會的事務中,燈塔遺產保護始終是一個討論的熱點,“世界航標日”也將歷史燈塔作為海事航標的宣傳符號。目前在我國,不僅能參照國際航標協會的相關建議和導則進行燈塔保護,更有《中華人民共和國文物保護法》、《中華人民共和國航標條例》、《中國海區歷史燈塔保護管理辦法(暫行)》等法律法規來規范歷史燈塔的保護、管理和開發工作。早年建設的歷史燈塔主體多為砌體結構,在二十世紀鋼筋混凝土廣泛應用于建筑領域后,也有部分歷史燈塔以混凝土結構為主體;歷史燈塔的燈籠多為鐵質等金屬材料構成。這些材料構成的燈塔幾經戰亂、幾經易手,加上百年的自然損耗,塔體和附屬設施留下了難以彌補的創傷,需要通過修繕來達到延長壽命、提高效能、保護文物的目的。

2.歷史燈塔修繕原則

2.1“修舊如舊”,保持原真性

歷史燈塔是歷史信息的重要載體,它不僅要在今天繼續發揮導助航作用,更要在不改變原有結構和外貌的原則下提高航標效能。其修繕和保護要遵循原真性原則,盡量維護獨特的建筑特色和時代特色,保留其式樣和布局。這種原真性修復一般通過兩種途徑實現,一是風格式修復,在不傷其整體結構的前提下對燈塔進行修整加固,修舊如舊,對一些非永久性的建筑材料采用現代材料將其做成構件進行使用,并符合原比例、形狀;二是完整式修復,即在不破壞其完整性的原則下進行整體遷移,不改變其任何信息和內容。介于燈塔現狀和政策、經費、航標效能等多種因素,歷史燈塔保護一般采用風格式修復的方式。

2.2因地制宜

燈塔一般位于岬角、山峰最高點、海岸線突出位置等地,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,有的在后期進行了旅游開發;歷史燈塔與周邊環境有著密切的關聯性。因此,不僅要注重保留歷史燈塔的整體特色,也要根據燈塔所在地的情況,有針對性地進行修繕。另一方面,歷史燈塔歸交通部海事局直屬的各航保中心管理和使用,要結合燈塔所在地的地方政策、規章制度、人文風俗、自然條件和港口發展情況制定修繕方案。

3.砌體結構歷史燈塔的損壞癥狀

本文的研究對象為砌體結構的歷史燈塔,這些歷史燈塔大多采用磚材或石材,如花崗巖、火山石等。這些材料具有良好的耐久性,使得舊建筑的生命力更加頑強,砌體結構的歷史燈塔具有永久保存的可能。近現代歷史燈塔由于其特殊的建筑特點和導助航功能,維護利用率遠高于其他文物古跡,但隨著使用年限不斷增加,自然侵蝕和破壞的影響日趨顯現。這些材料常出現兩種損壞癥狀:一是粉化、片狀脫落或開裂;石材因水分滲透和凍融循環而發生劣化,或在沖擊作用下引起物理破裂。二是污漬,污漬不僅影響美觀,更改變了表層組成,空氣污染、灰塵、酸雨與表皮材質混合作用,形成石膏表層或硫化表層,加速了腐蝕進程。隨著時展,近幾十年,部分歷史燈塔在開發為旅游資源的進程中受到了更多人為因素影響,結構和表皮出現了不同程度的損壞與老化。同時,因燈塔管理的理念和方式方法不同,一些近現代歷史燈塔在管理和修繕的過程中也發生了一些不可避免的老化、受損或不能正常使用的情況。

4.歷史燈塔修繕技術分析

歷史燈塔修繕分為兩種,一是結構加固,另一種是表皮更新。4.1結構加固物理措施方面,可以通過支撐、補強、加固、防護等現代工程技術方法對構件損壞和安全隱患進行修復,這種物理措施對材料性質不會產生改變。結構加固十分重視盡量不改變外觀的原則,因此,經常會將一些現代的構件和材料隱蔽起來,以避免對外觀特征造成影響和破壞。化學措施方面,通常在較易損壞的材料或構件表面噴涂防護材料用于防止風化、剝落,但這種方式具有一定的不可逆性,應謹慎使用。

4.2表皮更新

4.2.1傳統方法上世紀常采用剝離和清洗的方式來進行表皮更新,包括浸透、熱水清洗、低壓沖洗和化學清洗,會使用一系列清潔劑和剝離劑,如堿性剝離劑(以鉀,氫氧化銨或磷酸三鈉為基本成分)、有機溶劑(二氯甲烷、甲醇、丙酮、二甲苯和甲苯等)來清除涂鴉、工業污漬、金屬色斑和生物性污染。而這些早期的處理方法從長期角度來看是具有危害性的。

4.2.2舊材料循環利用砌體結構不易拆除、移動或重新構造。在實踐中,常用效仿、替代、轉換等方式循環利用舊材料。比如采用現有的、新型的、性質相似的材料進行部分替換;或者將劣質石塊移走,用新石塊補缺;或將表面劣化的部分除去,重新做表面。無論是按舊有的方式挪用,還是改變材料的構成方式,舊材料是循環使用都是節約資源、盡可能保持原歷史燈塔整體風格的良好方式,較好地延續了舊建筑的地域文化和歷史特征。盡管舊材料的循環利用具有積極的作用,但由于被保留下來的建筑原材料有限,舊材料常常無法全面地滿足表皮更新的需要;因此新材料也被越來越多地使用在修繕中。

4.2.3引入新材料砌體結構的歷史燈塔抗壓強度較高而抗拉強度很低,由于年久失修或受到建造年代的技術局限,往往存在性能缺陷;修復過程中出于對建筑空間質量的考慮或受建筑結構特點的制約,附加的材料體積和施工難度都不能過大。因此在修繕中,除采用傳統方法或使用舊材料外,還必須引入新材料,包括但不限于金屬、玻璃、其他石材、涂料等。新材料擴大了表皮更新的自由度,增加了修繕的可能性。在歷史燈塔的修繕中,因新材料性質穩定、明確,因此更關注的是如何處理新舊材料連接的問題。使用金屬材料修繕,一般是通過間接相連或直接相連的方式。間接連接一般是指金屬材料不直接與砌體結構接觸,采用混凝土等方式橋接;直接相連則是金屬材料固定在砌體結構表面上,并簡化處理連接節點。使用玻璃材料修繕,一是直接用螺栓錨固玻璃材料,最大限度地利用玻璃材料的透光性,達到消隱玻璃材料的目的;二是通過金屬構件將玻璃材料與砌體結構相連。使用其他石材修繕常采用石板幕墻法,即通過鋼構件懸掛或錨固在舊石材上;鋼筋網掛貼法因缺陷較多已逐漸被淘汰。使用功能性建筑涂料也是常見的修繕方式,涂料除了具有一般的裝飾功能外,還能起到防火、防水、防霉、防結露、防滑、防銹、隔熱等作用。因其施工和使用占用空間小、附加作用廣、與磚石結構結合簡單而穩定,在目前的歷史燈塔修繕中被較為廣泛地使用。

5.展望和結論

歷史燈塔是時代變遷和歷史事件的見證者,是航海保障系統中重要的導助航設施,是海洋文化中舉足輕重的組成部分,歷史燈塔必須得到妥善、科學、有效的保護。修繕工作作為歷史燈塔保護的一環,需要遵循“修舊如舊”和因地制宜的原則,根據歷史燈塔的材料和結構、表皮的損壞情況,科學合理地選擇修繕方式。歷史燈塔勢必在航海保障領域和文化傳播領域發揮長遠的作用,可持續地保護、管理和維護歷史燈塔的工作任重道遠。

參考文獻:

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作者:楊清玲 于國飛 單位:南海航海保障中心湛江航標處

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