钢格栅板在遗址保护与展示工程中应用探索

2018-04-25蔡阳生

智能城市 2018年6期

黄巍蔡阳生

福建工程学院，福建福州 350108

1 钢格栅板简介

钢格栅板是一种采用钢条连接生产的平板建筑构件。维基国际中对钢格栅板的释义是由相似且平行的细长构件有规律组成的孔洞组合，构件可以是平行的或者是平行和垂直交叉构成的。2007年颁布的产品规范YB /T4001 《钢格栅板及配套件》中对钢格栅板的定义是“钢格板是一种由承载扁钢与横杆按照一定的间距正交组合，通过焊接或压锁加以固定的开敞板式钢构件。根据制作方法不同，主要分为压焊钢格板和压锁钢格板[1]。”钢格栅板依据连接格栅条的连接件的不同，可以分为普通钢格栅板、杆件钢格栅板、米字型钢格栅板、铆接钢格栅板等。

图1 钢格栅板

钢格栅板最初被应用于市政工程中，作为下水道篦子使用。经过一百多年的发展，它已经被广泛应用于工业生产、市政工程、园林景观、建筑工程等领域。近年来，建筑师开始尝试在遗址保护领域应用钢格栅板。

2 应用案例解析

2.1 钢格栅板应用解析

在法国和意大利的遗址保护工程中，钢格栅板作为步道、楼梯、护栏材料应用于遗址保护展示工程。而在国内的遗址保护领域，钢格栅板的应用还处于探索阶段，应用案例非常少。

笔者在西安建筑科技大学学习期间，参与陕西省古迹遗址工程技术研究中心（下文简称中心）的遗址保护与展示工程设计。中心在遗址保护与展示工程设计中，一直在寻找适合应用于遗址区的建筑材料。

遗址保护的基本要求是“真实性，完整性”原则，遗址保护与展示工程应用的建筑材料需要满足以下条件：与遗址区气氛的协调，具备防滑、不积雨雪、不积尘土、耐腐蚀，在室外条件下具有良好的耐久性，易于运输、易于安装、易于拆除、造价低。钢格栅板符合上述要求。

2.2 汉长安城未央宫前殿遗址公园项目

2.2.1 遗址区简介

汉长安城位于西安城市西北向，它是中国古代都城中建设时代较早、布局形制较清楚、城址保存较好的古代都城遗址，对中国古代都城建制有着重要影响。未央宫位于汉长安城遗址区西南部，始建于高祖七年，经西汉、西晋、前赵、前秦、后秦、西魏、北周和隋初均有所用，为汉长安城的重要宫殿及中国古代最著名的皇宫之一。未央宫前殿（下文称前殿）位于未央宫中部为朝宫正殿。

经考古勘察可知，前殿筑于龙首山丘陵的原生土之上，仅对其四周和表面进行加工夯筑，然后在于其上构筑殿堂等建筑。前殿遗址是现存面积最大、高度最高、保存最为完好的汉代夯土高台建筑遗迹。

1961年，包括未央宫前殿遗址在内的汉长安城遗址被国务院公布为第一批全国重点文物保护单位。2014年，未央宫前殿遗址被纳入“丝绸之路：长安-天山廊道路网”文化遗产并成功入选《世界遗产名录》。为保护汉长安城未央宫前殿遗址免受自然和人为因素破坏，促进丝绸之路申遗，受西安市汉长安城遗址保管所委托，陕西省古迹遗址保护工程技术研究中心承担了未央宫前殿遗址保护工程设计任务。2009年底国家文物局对陕西省文物局提交的《汉长安城前殿遗址保护工程设计方案》给予正式批复。

设计范围：（1）前殿遗址本体（三处规模较大的建筑基址、庭院遗址、前殿东、西、北侧建筑基址等）；（2）前殿遗址的周边夯土建筑基址；（3）前殿遗址的南侧部分汉代道路遗址。

2.2.2 钢格栅板的设计解析

前殿遗址是未央宫遗址区最重要的遗址遗存，遗址主体为土遗址，此外，遗址区内存留少量汉代石质柱础。设计遵循“少干预”原则，保护展示的主要措施以步道、平台与砾石散铺相结合的方式，三者结合形成环路，围绕遗址区及主要大殿遗址布置游览路线。在满足游览需要的情况下，新介入的步道、平台与砾石散铺面积尽量小，做到对遗址本体的影响降低到最小。

设计要求：钢格栅板在国外的遗址保护与展示工程中已经得到广泛的应用，国内工程中应用尚属首次。应用钢格栅板的区域主要是钢格栅步道。在大遗址区使用的建筑材料有以下要求：其一，为了保护遗址需少动土，不开挖，钢格栅板铺设时不做覆土基础；其二，钢格栅板要融入遗址区景观。为了实现这一需要，钢格栅板进行表面钝化处理，同时通过覆土让格栅板融入环境。

在设计过程中，通过与施工方、材料厂商沟通合作，选择合适的钢格栅板和紧固件以及深化设计格栅板的建构形式和基础形式，基本实现了设计需要。钢格栅板通过蝶形扣件和自宫螺丝安装与预制混凝土基础块上，联系为整体。为了实现钢格栅板的材质与遗址区气氛相协调，通过酸腐工艺二次处理钢格栅板的表面，使其表面呈现哑光效果，做法详见钢格栅板材料解析。工程完工数月后的回访，钢格栅板步道与遗址区的环境自然融合，基本实现设计效果。钢格栅板选型见表1。

表1 钢格栅板选型表

2.3 洛阳龙门石窟擂鼓台遗址展示厅项目

2.3.1 遗址区简介

擂鼓台石窟位于龙门石窟东山南端，由北、中、南三洞组成相对独立的一个区域，为唐武周时期在东山石窟区开凿较早、规模较大的一组洞窟。三洞坐东朝西，面临伊河，南望伊川。其中北洞破损情况较为严重，窟内三壁造三佛，正壁为密教造像，窟门内左右两侧各残存一尊八臂和四臂观音。洞内北、中、南三壁壁基共雕饰25尊罗汉群像，每尊像侧刻有《付法藏因缘传》经文，具有极高的历史和艺术价值。南洞四壁布满有着菩萨装、结跑跌坐于莲花座上的像，也是一处重要的密教题材雕刻。在北洞、中洞窟门外上方崖壁现存多个杭孔遗迹，三洞窟前地面有晚期堆积和柱础坑等建筑遗迹，是擂鼓台三洞的重要组成部分。

设计理念：为了展示擂鼓台三窟遗址和出土的文物，中心受文物局委托在遗址区建设一座小型遗址展示厅。遗址展示厅的设计理念是切实保护遗址区的真实性和完整性，保护擂鼓台整体景观。坚持“少干预”原则，尽可能减少建筑的规模和体量。在建筑材料选择上，坚持可逆性原则，尽可能采用可还原性结构与设施。在遗址保护工程的设计中坚持可识别性原则，新加入的保护与展示设施需明显区别于遗址区原存部分。

2.3.2 设计应用解析

为了贯彻切实保护擂鼓台石窟及其环境的真实性和完整性，尽可能采用可还原性结构与设施。由于遗址区的主要遗址为石质遗址，受到保护的遗址可以与大气接触，对其保护措施主要为隔绝地下水，地表水的侵蚀以及隔绝紫外线等[2]。在构造设计阶段设计考虑使用钢格栅板作为地面材料，兼顾通风透光排湿和防滑的需要。在设计中，通过与生产厂家、装修公司、龙门石窟研究院（建设方）及施工方沟通协调，深化进行节点设计。

设计主要关注几个方面：其一，为了满足参观者观看遗址的需要，钢格栅板及其构造的总高度要尽量低。其二，格栅板的尺寸要与保护遗址的玻璃幕墙契合，形式统一。

一般钢格栅板构造体系中都设有面层-连接层-固定层三个层级。在构造设计时，考虑到设计区域基本为平地，总高差小于500mm，隐去了固定层，降低了整个钢格栅地面的高度。此外，钢格栅板尺寸通过比较和优化，只选取了两个尺寸的格栅板，实现了形式统一，简化了施工。