云南海鏡村五一印民居結(jié)構(gòu)分析

云南海鏡村五一印民居結(jié)構(gòu)分析

云南省安溪縣海鏡村的傳統(tǒng)建筑主要是“印刷”傳統(tǒng)建筑?！耙活w印”民居是云南民居的常見形式之一，也是云南民居的典型代表?！耙活w印”獨門獨戶，高墻小窗，空間緊湊，體量不大，小巧靈便，很多是依山面水而建，趨于自然，如圖1所示。但由于年久失修，地方政府和村民的保護力度不夠，或年輕勞動力常年在外，老宅多年閑置等原因，造成了海鏡村“一顆印”傳統(tǒng)民居的損毀，因此亟待對海鏡村“一顆印”傳統(tǒng)民居提出修繕方案。1．“一卷印”海鏡村“一顆印”民居的典型特征是方正，在方正之平面上布置正房三間，兩層，前設(shè)抱廈，兩邊設(shè)耳房，在正房對面的圍墻正中設(shè)一扇進出戶內(nèi)的大門，有的還設(shè)有倒座和屏風，一般倒座進深八尺，這便是“一顆印”系列中典型的“三間四耳倒八尺”，如圖2所示。三面外墻封閉，只在二樓設(shè)個別小窗以供有限的通風、采光之需。前面的圍墻較高，可以達到廂房上層檐口，如圖3所示。這樣整座“一顆印”的外觀造型顯得方正、嚴謹而封閉，所謂“方方如印”也，由此得名“一顆印”。其結(jié)構(gòu)采用穿斗式木架結(jié)構(gòu)，墻高窗小，建筑材料以夯土方和木架為主，實照如圖4所示。2海鏡村的“印刷”房屋遭到破壞2.1屋頂破損，殘土海鏡村位于撫仙湖東岸，常年濕度較大，相對濕度可達80%以上，在此環(huán)境下，木質(zhì)極易腐蝕。此外，屋面損壞，屋脊斷裂、屋頂筒瓦以及板瓦的缺失和破損導(dǎo)致屋面漏水，致使屋架受潮、腐蝕。同時，海鏡村古建筑遭遇了白蟻侵蝕，雖然村民采取了修補和防護措施，但是蟻害相當頑固，難以根除，白蟻對木結(jié)構(gòu)的損壞是常年累月的。2.1.1縫的普遍存海鏡村“一顆印”民居建筑大量采用未干透的木材，房屋在使用過程中出現(xiàn)干縮裂縫不可避免，所以這樣的裂縫普遍存在于海鏡村民居各種構(gòu)件上。此外，古建筑中木結(jié)構(gòu)是主要的承重構(gòu)件，在長期的荷載作用下，柱體與梁身會出現(xiàn)劈裂裂縫。還有，民居中的所有木制構(gòu)件處于干與濕的環(huán)境交替中，木制材料收縮也會出現(xiàn)裂縫。2.1.2件糟熔分析木材由纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等構(gòu)成，海鏡村氣候常年潮濕，適于真菌滋生繁殖，容易導(dǎo)致古建筑木構(gòu)件的腐朽。木制構(gòu)件糟朽的部位主要在柱子底部、木屋架支座處、梁與柱連接處、椽子等處。糟朽最開始出現(xiàn)在木構(gòu)件的端部，隨著時間向縱深擴大。柱子的底部由于被土坯墻包裹，缺少通風與干燥，經(jīng)時易出現(xiàn)糟朽；村內(nèi)民居長年失修，屋面漏雨，椽子和龍背構(gòu)件受潮后發(fā)生糟朽也比較普遍。糟朽對整個木制結(jié)構(gòu)非常不利，會使木柱、木梁等構(gòu)件的承載力截面積縮小，造成構(gòu)件承載力急劇降低。2.1.3構(gòu)建彈性框架榫卯結(jié)構(gòu)是中國古建筑以木構(gòu)架為主要的結(jié)構(gòu)方式，由立柱、橫梁、順檁等構(gòu)件建造而成，各個構(gòu)件之間的結(jié)合以榫卯吻合，構(gòu)成富有彈性的框架。然而在受力過程中，由于木材具有一定的收縮性，當收縮量超過一定范圍，木構(gòu)架的一些榫卯會出現(xiàn)松脫，造成古建筑的排架歪斜，如不及時處理會有很大的安全隱患。2.1.4有利于保護居民的就業(yè)蛀蝕是木材的一大缺陷，特別是海鏡村地處空氣濕度大，有助于白蟻的生長和繁殖，加上白蟻擴散速度快，毀壞程度大，很難以完全殺滅，給民居的保護工作增加了相當難度。蛀蝕對古建筑的木構(gòu)架的危害相當大，如不及時發(fā)現(xiàn)與處理，極可能發(fā)生房屋坍塌。2.2土坯墻的維護海鏡村古建筑中穿斗木架是主要的承載力體系，土坯墻一般起分隔與維護空間的作用。土坯會年久風化或受潮軟化變形，當長期暴露在空氣中時，容易被雨水侵蝕，再加上外力作用，難免產(chǎn)生殘損。2.2.1麥草泥的應(yīng)用土坯墻體由土坯與麥草泥砌筑，麥草泥是用黏土、水、麥草桿混合而成的，根據(jù)混入麥草桿長度的不同，麥草泥可用于砌塊砌筑和面層涂抹。土磚制作和土坯墻體砌筑及粉刷墻面時都要加入一定量的水分,當水分蒸發(fā)后,墻體會發(fā)生干縮,但因為墻體材質(zhì)與面層材質(zhì)干縮變形的大小不一致,使裂縫不斷發(fā)展。此外，古建筑地基的不均勻沉降也使土坯墻受剪切力作用而產(chǎn)生裂縫。2.2.2熱風交替環(huán)境空鼓是墻體外皮向外鼓出，甚至脫落的現(xiàn)象。土體在干濕變化、冷熱交替的環(huán)境作用下,面層與墻體產(chǎn)生不同縮脹應(yīng)力,使粉刷層與墻體脫離。此外，土坯墻體長期受自然風化作用及雨水侵蝕作用影響,土質(zhì)粘性大大下降,使墻體面層空鼓、脫開，甚至剝落。2.2.3脫落土坯墻體常年受風化作用和潮濕空氣影響，墻體土質(zhì)的粘聚力降低,在承受外力情況下會導(dǎo)致墻身土磚的土質(zhì)發(fā)生脫落。2.3瓦屋面坡度小、分布廣屋面是建筑物屋頂?shù)谋砻?，是房屋遮風擋雨的部位，當屋面遭受狂風暴雨時，屋面瓦容易被掀落，所以瓦屋面的殘損很普遍。海鏡村“一顆印”民居瓦屋面的坡度一般為30%左右，瓦片和瓦片是一片搭一片疊合在一起，在外力作用下，如小動物、地震、樹枝等，瓦片容易破裂、移位，甚至滑落。海鏡村民居屋面全部采用青瓦覆蓋，在椽子上直接擺放板瓦、筒瓦及勾頭瓦，沒有做灰背層，屋面容易漏雨而造成椽子受潮、糟朽，使得整個建筑屋面耐久性較差。2.3.1屋頂破損原因建筑屋面上的構(gòu)件常年經(jīng)受日曬、雨淋、風吹，瓦片嚴重風化，椽子發(fā)生糟朽，加上古建筑年代久遠，地基沉降不均勻，以及受到外力破壞等，都會引起屋面破損。2.3.2灰泥固定在現(xiàn)代社會的安全隱患海鏡村“一顆印”民居瓦屋面的坡度一般為30%左右，瓦片用灰泥固定在古建筑的斜屋面上，沒有有效的阻擋下滑位移的措施，還要長年累月抵御各種惡劣天氣和自然災(zāi)害，如冰雹、暴風雨、地震等，所以屋面出現(xiàn)瓦件碎裂、滑落等損壞現(xiàn)象比較普遍。3修繕施工工程3.1木材修復(fù)3.1.1樹脂裂縫的加固梁、柱的裂縫深度不超過直徑時，可采用嵌補法進行加固。柱子類的構(gòu)件，細小裂縫寬度不大于3mm時，可以在構(gòu)件段白前用環(huán)氧樹脂膩子把裂縫勾抹嚴實；若裂縫在3-30mm時，先對裂縫進行修整，使其變得規(guī)則，然后用木條嵌補，再用耐水性膠粘劑粘牢固定；當裂縫寬度超過30mm且深度達到構(gòu)件直徑的1/3時，僅采用嵌補法加固是不夠的，還應(yīng)在構(gòu)件的裂縫區(qū)段內(nèi)加裝2-3道鐵箍，如果構(gòu)件的裂縫較長，鐵箍的箍距還應(yīng)該控制在0.5m以內(nèi)；如果裂縫開裂的情況比上述情況還嚴重，那只能更換木構(gòu)件了。3.1.2墩接加固法當木構(gòu)件糟朽程度比較輕，只在木構(gòu)件表層糟朽，且未減弱古建筑構(gòu)件的承載力時，同樣可以采用嵌補法進行加固。對于柱子只是在端部發(fā)生了糟朽，糟朽部位從柱底面以上沒有超過柱高的1/4，柱身相對還比較完好，可以采用墩接加固法。這種方法是將柱端部糟朽的部分截除掉，換上新料，同時還要用鐵箍對修補部位進行進一步加固，以保證木構(gòu)件整體性。3.1.3打撥正是整體加固的方法榫卯是中國古建筑木結(jié)構(gòu)的主要連接方式，一旦發(fā)生松脫會使整個屋架歪斜。對海鏡村古建筑的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，一些民居發(fā)生脫榫時，村民自行在歪斜的一邊架設(shè)支撐，雖能暫時控制住屋架的歪斜，但只是臨時加固種方法，不能徹底解決問題。要從根本上解決屋架歪斜的問題，就需要采用打牮撥正方法，即揭開瓦頂，在不拆房屋木構(gòu)架的情況下，讓發(fā)生拔榫、傾斜、扭轉(zhuǎn)的木構(gòu)件先復(fù)位，再對整體進行加固。打牮撥正的方法，一方面利用千斤頂或杠桿支頂下沉和傾斜的構(gòu)件，使其復(fù)位，叫“打牮”，圖5所示；另一方面用手動起重葫蘆或花籃螺栓拉索牽引脫榫、傾斜的木構(gòu)件，使其復(fù)位，叫“撥正”，圖6所示。對于海鏡村“一顆印”民居的木構(gòu)架進行整體糾偏時，以上兩種工藝可以綜合運用。3.1.4acq木防腐對海鏡村古建筑進行全面勘察,詳細記錄白蟻危害部位,對被白蟻吃空的梁、柱和檁子、門等木構(gòu)件,先用環(huán)保型粉劑將白蟻消滅,45天后將蛀空的木構(gòu)件拆除，集中燒毀,防止活白蟻散落在房屋建筑內(nèi)及其周圍建立新的巢群，然后對新更換的木料用ACQ木材防腐劑浸泡并進行烘干處理，上架后噴灑防蟲液。同時對未落架的一至二層木柱、木平梁、木檁、木墻板、木門框、木地板、木門坎等木構(gòu)件采用水劑型藥物進行噴灑，噴灑時著重對榫卯和埋在墻體內(nèi)的木構(gòu)件端部加劑量；對底層木構(gòu)件貼墻入地部位用油劑型藥物涂刷和灌注；底層地面采用水劑型藥物進行全面噴灑,形成一道從地下通往建筑群內(nèi)的水平屏障。在進行以上防蟲處理后，還要對所有未落架的舊木構(gòu)件與新上架的新木構(gòu)件進行防腐處理。木構(gòu)件現(xiàn)場防腐處理的藥劑常用防腐油(MFY-1)、酚+有機酯（MFO-1)、硼酸鹽類（MFB-2)、硼酸鹽類（MFB-1)，根據(jù)古建筑的不同部位采用不同的藥劑進行涂刷防腐處理，只要經(jīng)過涂刷的木構(gòu)件的用藥透入度達到防腐的標準，就能實現(xiàn)木構(gòu)件防腐預(yù)期目標。3.2修復(fù)墻的施工3.2.1對土坯墻體進行清理，防止墻體開裂當民居的土坯墻體的歪斜尺寸≥8cm，對強度過低、質(zhì)量較差的原墻體，抗壓、抗承載能力嚴重不足的，可拆除重砌，因房屋抗震承載力不足或整體性不好的，可增設(shè)承重橫墻。前檐墻門、窗無過梁，墻體、門窗變形，需拆除重砌。在拆除舊的土坯墻體前，要檢查與土坯墻體相接的梁頭、柱頭以及柱的根部是否糟朽，榫卯、屋架是否牢固，若需要進行加固，應(yīng)先對木構(gòu)架修補與加固，再對危墻拆除。拆除土坯墻體時，應(yīng)該對古建筑的木構(gòu)架用撐桿進行支頂，防止房屋坍塌。拆除墻體時，按從上向下的順序拆除，用于新砌墻體的土坯要按照原尺寸制，并可在土坯中酌加柴草防止新砌墻體開裂。新墻體砌筑時，土坯的擺法一般是一層立坯，一層平坯，而且側(cè)面不用泥，只在平面接縫時用泥，這樣墻體可以承受自重產(chǎn)生的壓力，防止墻體發(fā)生斷折的危險。3.2.2鋼筋綁扎和灌漿對于土坯墻裂縫寬度較小時，可采用水泥漿、石膏漿或水玻璃等材料灌縫處理，裂縫大于15mm以上時，需對墻體的裂縫進行修補與加固處理，做法如下：先找到裂縫中心線以及裂縫兩端頭位置，以中心線兩邊各外放150mm以上為裂縫加固修復(fù)范圍；在裂縫兩側(cè)距裂縫不少于120mm鉆孔，清孔后注入環(huán)氧樹脂砂漿，并放置穿墻短筋，短鋼筋頭出墻面20mm；穿墻短筋沿裂縫縱向間距不大于200mm；待穿墻短筋固定后，用6mm垂直于裂縫方向的鋼筋將裂縫兩側(cè)鋼筋頭拉接綁扎；鋼筋全部綁扎就位后，采用高標號水泥砂漿對裂縫兩側(cè)進行抹灰處理，抹灰厚度不小于20mm；表面抹灰時，應(yīng)在較高位置預(yù)留灌漿口；待砂漿基本硬化后，從高位灌漿口向裂縫內(nèi)部灌漿；最后將灌漿口封閉。3.2.3裝飾層清底、加固鋼絲網(wǎng)對于出現(xiàn)破損的土坯墻體，用墻體鏟鏟掉墻面的空鼓、脫落的罩面灰，在墻體的一側(cè)或兩側(cè)采用水泥砂漿面層、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿面層處理，對有裂縫墻體的修復(fù)補強，其面層處理可與壓力灌漿結(jié)合實施，方法如下：清除原墻面裝飾層并清底（砂漿強度低時，應(yīng)控制清底時用水量），使用草泥找平，草泥稍干后涂抹2mm厚粘結(jié)砂漿；原墻面有嚴重堿蝕時，應(yīng)采取修補措施，再進行面層加固；橫掛鋼絲網(wǎng)，按規(guī)定間距布設(shè)鉚釘固定，鉚釘位置應(yīng)按要求預(yù)先標出，保證滿足間距要求，鉚釘間距不大于60*60cm，鉚釘長度不小于10cm,墻內(nèi)預(yù)埋木樁后鉚釘固定；鋼網(wǎng)的縱向和橫向搭接長度不得小于6cm,大角處做翻包網(wǎng)，不小于10cm；鋼絲網(wǎng)應(yīng)用鋼筋頭等墊起，不應(yīng)緊貼墻面，在鋼絲網(wǎng)上鋪抗裂砂漿，厚度不少于30mm；面層抹灰完成后，墻體底部做防水處理，粘結(jié)砂漿應(yīng)灑水養(yǎng)護，保持濕潤，同時防止陽光曝曬，后期墻面養(yǎng)護不少于7天。3.3屋頂維修3.3.1木架和大板支頂海鏡村“一顆印”民居的屋面由于年久失修，需對屋面的瓦件進行拆卸，對破壞、脫落的瓦片按照原有材料、形狀、尺寸進行更新。在拆卸屋面瓦件前，應(yīng)先切斷電源，并做好內(nèi)、外檐裝修及頂棚的保護工作。如果木架傾斜，應(yīng)放置迎門戧和擄門戧，即用杉槁迎著木架支頂牢固。為了安全起見，在坡上縱向放置大板，并釘好踏步條，操作時將大板隨工作進程移動。同時，應(yīng)先對瓦件壟數(shù)以及搭接方式進行拍照記錄。拆卸瓦完全采用人工方式，拆卸中要特別注意保護瓦件不受損失，拆卸下來的瓦件按蓋瓦、底瓦和勾滴等分類存放，做好統(tǒng)計，統(tǒng)計的范圍包括蓋瓦、底瓦及勾滴必須補換數(shù)目、名稱，以便補充訂貨。3.3.2青瓦、分配和鋪設(shè)海鏡村“一顆印”民居屋面為青瓦屋面，以前的屋面做法是椽子上并沒有加設(shè)望板和鋪設(shè)灰背層，青瓦直接搭在椽子上，造成椽望糟朽嚴重，屋面漏雨現(xiàn)象也比較普遍。所以在對民居屋面修繕時，對椽望板進行SBS防水卷材施工，做完防水層、保護層各工程后進行青瓦鋪設(shè)，鋪設(shè)時每一壟瓦應(yīng)一次瓦到頭，底瓦小頭朝下，蓋瓦大頭朝下。從檐口鋪至正脊或斜脊處，中間不留接頭。每一壟瓦粘貼完后應(yīng)用方木條調(diào)整對齊。屋面主瓦平面鋪設(shè)好后，最后做脊。做脊時要放線，脊要直，盡量拉通。脊主瓦鋪設(shè)，要求“直”騎脊兩側(cè)空隙一致，用砂漿抹平。脊頭也要用砂漿抹平，接口用砂漿填實。修繕時要做到邊鋪設(shè)邊清理，保證瓦面的清潔，鋪設(shè)好的瓦面禁止人員踩踏，無關(guān)人員禁止上屋面，鋪設(shè)完成應(yīng)檢查是否有損壞的瓦片，發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即調(diào)換，屋面上不應(yīng)留有