如何科学做好古建筑排水系统的维护工作——以内乡县衙为例

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曾宪阳

内乡县衙博物馆474350

摘要

内乡县衙是我国目前保存最完整的封建时代县级官署衙门,有房舍280余间,均为砖木单檐硬山小式建筑。本文介绍了内乡县衙古建筑排水系统的维护工作,关于古建筑排水系统一定要秉承着谨慎的态度进行。力争在修缮中恢复原状,确保古建筑安全。


关键词

古建筑;维护;排水系统

正文


中国古代建筑的防水工程,一直秉承着以排为主、以防为辅、多道设防、刚柔并济的理念。当今,在对古建筑进行修缮如何科学地维护排水系统,是保护现存古建筑的重要题。修复一座古代建筑物的主要目的是通过现代科学和技术手段有效地防止它的损坏和延长它的使用寿命,同时还应该最大限度地维护和保留它的历史、艺术和科学等价值。本文以内乡县衙为例,简单分析如何科学地做好古建筑排水系统维护工作

内乡县衙始建于元朝大德八年(公元1304年),历经元、明、清及中华民国,距今已有700多年历史,后几经兵火、屡毁屡建。现存建筑大多为清代建筑,于光绪二十年即公元1894年,由钦加同知衔正五品官章炳焘主持营建,占地四万平方米,房舍280余间。解放前,民国政府在此办公;解放后,从1948年到1968年20年期间,县委县政府八大局都在此办公,特别是文革时期,县革委会也在此办公;1968年后县武装部和部分局委仍在此办公,至1984年后陆续搬出。1984年2月批准成立博物馆,对古建筑开展修缮工作1992年拆除了非县衙建筑,全面实施修复。1996年11月被国务院公布为第四批全国重点文物保护单位。

对排水不畅的建筑本体增加落水管、院落增加排设施、老旧管道的维护和损坏部件的更换、园林绿化远离古建筑台基等,以确保各区域的排水系统畅通无阻。特别是2021年7月河南历史罕见的特大暴雨灾害坚实的排水系统作为基础,同时辅以当代先进技术条件,以及日常的坚持维护,共同营造了科学性、全面性的排水系统,满足了排水减灾的重大需求。

一、古建筑排水系统的特点

1、屋顶排水系统

屋顶是古建筑顶部的承重和围护构件,也是最直接能遮挡的建筑构件。在我国传统古建筑中,最开始的挡雨便是利用屋顶,高屋脊、大坡度,两边的坡度能让雨水落下。靠近屋脊两侧的坡度超过60°,而檐部的坡度不足30°,利用陡坡使雨水急速流下,再利用惯性让雨水冲出檐外。各种屋顶式样中最有利于排水的,就是“悬山顶”。所谓悬山,就是屋顶房檐伸出“山墙”外。悬山顶多用于百姓的建筑。

除了在结构上下功夫以外,屋顶的建筑材料也考虑了排水的需要,这就是瓦的应用。早期的瓦吸水性很强,不利于雨水外排,也很容易造成渗漏;后来瓦的品质得到提升,吸水率降至3%,与瓷器相当。“改进版”的瓦,辅以金属、琉璃和锡等材料,使古代建筑的屋顶成为“排水能手”。

除了使用瓦片以外,古建筑还会使用一些防水材料来加强屋面整体防水效果。灰背、泥背、护板灰这类的材料,是由石灰,麻刀(植物纤维)青灰(含杂质的石墨)等材质混合起来的浆料。使用方式类似现代的水泥砂浆,将其涂抹在屋顶的接缝或节点位置,固化后形成坚硬的防水涂层。内乡县衙后期在修缮屋顶时都是从民间搜集旧瓦片,采取这种混合浆料的工艺。

为了排水通畅,有了许多瓦片搭接方式。横排相邻的瓦一俯一仰,这种方法叫做阴阳瓦或者合瓦屋顶。上面的称为盖瓦,下方的称为底瓦,上下搭接的底瓦形成了瓦沟。雨水从盖瓦流向瓦沟,再经瓦沟排出屋面。各种屋面瓦片的搭接方式,都是为了更快速的将雨水排出。

2、墙体排水系统

古建筑墙体使用的材料有砖、石、土、木、竹等。砖与土是传统建筑中使用最为普遍的建筑材料,在砖没有诞生之前,古建筑的墙大部分是由土或者石头、木头围合而成。具体使用材料与当地盛产什么材料息息相关。先秦以前,墙体多用防水性能差的版筑墙和土坯墙。墙的下半部易于受雨水和地下水的侵蚀,适当增加厚度是对防水有利的。据秦都威阳一号宫殿的发掘报告,当时壁面做法是:先在土坯墙上涂抹掺有黍(或粟)基的泥层(即瑾),厚3-4厘米,再用麦糠拌细泥抹平,厚1-2厘米,最后用白色石灰质材料粉刷,显然增加了墙面的防水性能。明清建筑中的拔檐砖和博风等墙顶构造也可以说是一种护墙措施。多雨的地区,民居的土坯墙亦有“披蓑衣”,即在墙内每距一定水平距离夹有茅草披护墙面和砌加瓦片滴水线的做法。

3、地面与台基排水系统

为防止雨水堆积于地面,中国古建筑多采用抬高台基的做法。高台基可以使建筑远离地下水位,使地面较干爽,并有利于纳阳和通风,是防止地面潮湿的简单有效的措施,为历代所沿用,成为我国古代建筑的重要特点之一。内乡县衙所有建筑均高出地面,特别是大堂前建有月台,高出地面近50厘米。

砖地面是古代最主要的地面做法,为了加强防潮效果,讲究的铺地砖面层下部都作有防潮垫层。秦咸阳宫殿发掘出一种地面,在印纹方砖面层下,垫红烧土瓦砾层。后来大多用砂垫层,厚度少则7-8厘米,多则40多厘米。三合土地面是古代广泛应用的一种比较经济的防潮地面。在铺筑三合土地面时,掺加适量盐卤可以增加密实度,防止地面开裂,也有利于地面的隔潮。

为了减少雨水对台基或墙根的侵蚀,早在陕西岐山台陈的西周遗址就用铺卵石为散水的做法。到战国时代即在台基或外墙根四周用砖或卵石、三合土等材料做成有一定坡度向外排水的斜面。

室外除甬道以青条石铺设外,其他地面铺以青砖。青砖本身渗水透气性就不错,雨水透过青砖之间的接口,就进入到地下三角形的缝隙当中。砖缝越向下越开阔雨水自然不容易停留在表层,而是渗入地下,利用青砖良好的渗水性能与地下水系统沟通,从而达到排水的目的。

二、扎实做好古建筑排水系统的维护工作

1、加强日常维护的专业性

古建筑多为砖木结构,屋顶因长期遭受雨水冲刷极易造成木制构件受潮霉变糟朽等。在木结构建筑修缮阶段,应着重注意屋顶结构修缮。揭修屋顶后,更换并修复因受潮所致大面积腐朽、霉变的木制构件。若出现因多根檩条挠度较大而导致漏雨现象,应及时对屋盖檩条系统进行可靠性鉴定,并对残损点进行加固或更换。此外,还可采用喷涂法对易受潮腐朽的木结构进行处理,如在屋面望板、扶脊木的上表面喷涂4%--6%水溶液铜铬砷,可有效防腐。根据不同建筑物的屋顶样式,选择不同的排水坡度,以实现迅速排走雨水、减少渗水的目的。屋面找坡,坡度宜为2%。女儿墙可增加UPVC雨水口,建筑侧面增加落水管,雨水顺着落水管口流入排水沟,若干条沟渠形成地表径流,流入雨水井,直至与地下排水系统汇合。

古建筑排水系统修缮工作,从采用传统的重力式雨水排水系统,到增加虹吸式雨水排水系统,新旧技术结合,更好地为古建筑排水效力。此外,在满足古建筑本体的排水需求的同时,在院落区域可增加排水回收再利用装置,例如可在雨水沟汇集处增加蓄水池,可用于日常园林绿化养护。

3、加强防汛措施的有效性

博物馆内部要组织工作人员成立防汛应急突击队,合理分工划分任务小组,确保遭遇突发情况能随时拉出去。以便随时赶赴尚未排查到的积水点,时刻关注古建筑旁是否出现塌陷、倾斜等现象。平时必须储存足够的防汛物资,购置防汛沙袋、救生衣、备用水泵、雨衣、雨鞋、对讲机、强光手电等物资,预备各种疏通设施及工具。要主动与本级应急管理部门寻求帮助,规范物资人员储备。内乡县衙博物馆根据季度变化,每年夏冬季对《防汛应急预案》及时进行修订,结合本馆实际,防排并举的原则,做好防汛工作,确保古建筑、文物藏品和观众安全,做好组织、人员、物资、措施四落实,做好应对极端天气和局地暴雨等超常汛情的准备,建立防汛昼夜值班制度,提高应急抢险保障能力。


    



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