文物保护建筑清水墙修复技术经济比较研究
——以露香园项目为例
2019-09-09王伟忠
王伟忠
上海城投置地(集团)有限公司 上海 200438
引言
如今人们对于历史建筑修缮的普遍理念是:应从历史的角度剖析和理解建筑设计者的立意,遵循修缮中风貌保护、修旧如旧的整体原则,引入现代施工工艺和技术,科学修缮使历史建筑适应现代使用需求。
清水墙就是砖墙外墙面砌成后,只需要勾缝,即成为成品,不需要外墙面装饰,砌砖质量要求高,灰浆饱满,砖缝规范美观。相对混水墙而言,其外观质量要高很多,而强度要求则是一样的。清水墙外立面是历史建筑中较为常见的外立面表现形式,也是对建筑历史价值和风貌体现的重要载体。
露香园一期低区文物保护修缮工程,位于上海市黄浦区大境路以南、方浜中路以北、大方弄以东、露香园路以西的范围内,项目基地处于上海城市的发源地,具有悠久历史文脉和深厚的文化底蕴,在元、明、清代和民国初期一直是上海的政治、经济、文化中心,是上海市老城厢历史风貌保护区的重要组成部分。该项目建成后,将塑造成一个将上海传统历史文脉与现代高端生活方式有机结合的新型城市空间,对历史风貌区的城市更新起到示范作用。如图1.1所示,其中1#、2#、3#、4#建筑保留原始清水墙立面原位修缮;6#建筑于2007年11月21日被焚毁,现要求原位复建恢复其清水墙历史原貌;而其他新建建筑外墙则铺贴砖片模拟清水墙立面形式,以期达到整个地块建筑风貌协调的目的。
1 三种清水墙施工工艺
1.1 清水墙原位修缮
原位修缮旨在恢复清水墙的原真性,延长砖体寿命。修缮需清除后加涂料或粉刷层,恢复原有砖墙元宝缝(圆凸缝),修复破损墙面,并对墙面做增强和憎水防护。
1、样板领路:制作不同清水墙面修复样板供决策选定(图2)
图2 两种样板效果
根据专家及设计意向做完修复样品并取得认可后方展开大面积修缮施工。经过一系列的打磨、修补、划缝、勾缝等工序,使外墙在整体上焕然一新的基础上恢复其历史的厚重感。
2、工艺总结: 压力水清洗 → 剔除原始砖缝 → 砖粉重新填缝→ 重新划分砖缝 → 勾元宝缝 → 增强剂喷涂 → 憎水剂喷涂。
1.2 湿贴砖片模拟清水墙效果
为达到整个地块建筑立面协调统一的目的,结合成本投入的考量,新建建筑立面采用铺贴砖片的方式模拟清水墙效果。
1、问题应对:因砖片厚度不大,其烧制过程中难免产生翘曲、阴阳角不顺直等缺陷,故将其直接铺贴在墙面上的效果不易达到实体清水墙的观感要求。针对此种缺陷,考虑批覆砖粉、重新划缝的方式以弥补上述缺陷,并通过新型工艺增强剂、憎水剂的喷涂达到延长砖片及表面砖粉寿命的目的。
2、工艺总结:清理、找平基层墙体 → 砖片排版深化 → 专用粘结剂铺贴砖片 → 批覆砖粉 → 重新划分砖缝 → 勾元宝缝 → 增强剂喷涂→ 憎水剂喷涂。
1.3 干挂清水砖复原清水墙效果
相比较清水墙的原位复原和湿贴砖片模拟清水墙,干挂清水砖复原清水墙的工艺相对复杂,此工艺对砖块模数控制、干挂砖块的重量以及红线控制、墙体基层的要求、墙面拐角处理等问题都较为棘手。但此种做法可以很好的保证清水墙的外观效果及其结构稳定性,并且节约砖粉批覆的工序。
1、问题应对:
(1)砖块模数考察:此项目中6#楼虽已焚毁,但妥善保存了原始建筑中重要的历史信息和实物,其中就包括了原建筑中幸存的清水砖块。通过对实物的测量排查,发现砖块的规格尺寸竟有8种之多。针对这一情况,考证了原砖块上的铭刻图样、建筑建造时期的材料供应途径、当时社会条件下的材料生产情况等,最终确定了本属该建筑的清水砖模块并通过工厂定制加工,确保了清水墙恢复的真实形态。
(2)干挂砖块的重量以及红线控制:6#楼目前已将内部混凝土框架结构施工完成,若在结构外围砌筑整砖墙体,不仅增加了墙体自重且超出了建筑红线,整砖砌筑对墙体自身的稳定性有较大影响,并且破坏了地块的整体规划。针对这一情况,拟定了整砖均分成半块,干挂于基层墙面的做法。此方法虽增加了施工流程,但幸于完美解决了上述问题。
(3)墙体基层的要求:为确保新建清水墙的结构稳定性,其基层钢架与基层墙体的连接需满足锚固要求。基层钢架需按照砖体荷载要求间距布置,如遇结构梁柱可直接与梁柱锚固;填充墙区域,则按照钢架排版图在其背后墙体上设置钢筋混凝土圈梁,再行锚固设置。
(4)墙面拐角处理:干挂砖块大面积施工前需按照深化排版图放线确定砖块位置。按照排版要求,墙体拐角处不得出现纵向接缝影响整体美观,则建筑转角处必须选用整体拐角砖。目前市场上并没有烧制厚度及角度符合实际要求的工艺,针对这一要求,制作了相应角度和厚度的标尺板,采用现场切割的方式对定加工的成品砖进行人工切割。此方法对人、材、机、人工的损耗较大,但切实解决了清水墙面拐角保持美观的问题。
2、工艺总结:砖体模数确定并定制加工 → 排版图纸深化设计→ 基层填充墙砌筑并按要求设置圈梁 → 按照排版图放射控制线 →基层钢架锚固、焊接 → 砖块切割、砌筑 → 勾元宝缝 → 增强剂喷涂→ 憎水剂喷涂。
2 三种清水墙工艺的造价及适用性分析
经济预算和成本控制是工程项目管理的重要内容,特别是对于历史保护建筑来说,其施工工艺的复杂性及特殊性导致常规的造价控制经验难以准确的确定整个工程的成本。由于整个地块都采用以清水墙风貌为主的外立面,单从外立面的造价来说,本章节从三种施工工艺其各具特色的成本控制来展开叙述和说明。
2.1 湿贴砖片
现在的建筑市场中,工人的人工费无疑占据了大头,从人工角度,湿贴砖片无疑是最优先的选择,而从材料角度来说,砖片有两种方式采购,一是窑厂定制专用的清水砖片,二是采购清水砖块现场切割方式。经过深入考察对比砖窑厂定制砖片的价格和采购清水砖块现场切割的实验后,本次主材采用清水砖块现场切割的方式,其相对成本较低。同时现场切割的方式中人工费又占据了大头,因此,此次外立面施工在现场放线和深化排版图上严格把关,最大程度降低损耗从而节约现场切割的人工费。经测算湿贴砖片加上憎水及拼色的的每平方米综合单价基在600元左右,相对干挂新砌清水砖的成本更为低廉,非常适用于面积较大的新建工程,在保证效果的同时,尽量控制整个外立面造价的成本。
2.2 原位修缮清水墙
本地块中,其中1#、2#、3#、4#建筑保留原始清水墙立面,进行原貌修复,对于历史保护建筑来说,造价成本不同于新建建筑,其复杂程度不言而喻。尤其对于修复清水墙,需要在“修旧如旧”的基础上更原汁原味的恢复其原本风貌,其技术要求高,施工工艺难,现场施工条件困难等等都影响工程成本。所以准确把握造价的关键因素在于现场测算本次修缮清水墙的人工与材料的实际消耗量。例如,现场损坏少于1公分的墙面,采取砖粉修补,反之,则需要用砖块来替换。在传统的定额套取中,根据上海市2016定额中房修定额的20-9-1-2至20-9-1-5清水墙修缮子目,指的只有一个损坏率在10%至50%的区别,砖粉修补清水砖墙子目中的人工消耗量完全和现场实际不符合,必须深入现场实际测算各种不同损坏程度的墙面后,才可以得出相对准确的实际消耗量,最终进行定额替换得出单价,此次测算得出外墙的损坏率在43%,可修缮人工的消耗量却相对较高,达到0.85与原定额差距较大,基本一个人工才能修补一个平方的清水墙。通过这一方法,尽可能在恢复保护建筑原本的风貌的情况下,得到相对准确的经济控制。清水墙原位修缮的针对性较强,每平方米综合单价也相对不稳定,针对此四幢老房子可达到850元/m2的综合单价,不适用于常规的新建建筑。
2.3 干挂新砌清水墙
本项目中,最有特色的一幢楼就是B4-6号楼,其外墙清水墙就是采用干挂新砌清水墙的方式。此建筑是原历史建筑复建,根据专家评审方案,采用了外墙干挂新砌清水墙砖块的形式。其砌筑的人工费和非标准砖的定制及损耗成为了整个造价的成本中相对较高的一块,但是通过精心排版,有效的控制住了损耗。并且把原地块拆除后保留的一些老清水砖块加以利用,加入原有老建筑味道的同时降低了材料的消耗量。经设计单位严格计算承重后,清水墙背后的干挂钢架同样才用了最优的设计方案降低钢材的消耗量。虽然此施工工艺的造价成本略高,加上钢架、增强剂、憎水剂、拼色后的综合单价达到了1200元/m2,但是复建后的效果很好的达到了其复古的原真性外观要求和结构的稳定性。在众多的新建建筑群中,B4-6房成为了最具有古色的一幢“老建筑”,尤其是其富有古典和雅致色彩的清水墙外立面。
3 结论与建议
湿贴砖片的方式其造价成本低适用于大片新建建筑外立面,可保证整个地块建筑立面协调统一性;而干挂清水砖的方式造价成本较高,适用于复建项目或是复古效果要求较高的建筑,此种做法可以很好的保证清水墙的外观效果极其结构稳定性;清水墙原位修缮的造价成本根据每栋楼损坏程度的不同,需要针对性的测算,修缮后可恢复清水墙的原真性及延长砖体寿命,适用于保留建筑的修缮。
同为清水墙的三种不同施工工艺,应根据不同建筑物的属性进行不同的方案的设计,同时应深入现场了解消耗量,对现有定额做实际替换,并且要求施工方在过程中控制人工和材料的损耗。从而达到最优的造价与成本管理。