西安古建筑災(zāi)害的調(diào)研與分析

摘 要：西安古建筑由于自然災(zāi)害和人為破壞等原因，許多古建筑面臨著大大小小的損壞，如今古建筑的保存面臨著一大難題，災(zāi)害后的古建筑迫切的需要修繕加固。為了更好的對(duì)古建筑災(zāi)害后的構(gòu)件是否繼續(xù)工作，加固后是否能用，或者更換后使用等問題，需要對(duì)古建筑的災(zāi)害做一系列的調(diào)研和分析，然后對(duì)該災(zāi)害后的古建筑確定修繕方案，從而更好的讓古建筑的歷史文化流傳下去。

關(guān)鍵詞：古建筑；自然災(zāi)害；受災(zāi)原因；災(zāi)害調(diào)研；災(zāi)害分析

引言

古建筑是歷史文化的載體，她是研究歷史的實(shí)物例證，她是中華民族甚至是世界文化很重要的一部分，是中華民族寶貴的文化物質(zhì)遺產(chǎn)，古建筑是啟發(fā)愛國(guó)熱情和民族的實(shí)物，而且古建筑是新建筑的設(shè)計(jì)和新藝術(shù)創(chuàng)作的重要借鑒，并且具有科學(xué)探索性的價(jià)值。而西安是十三朝古都，為了修繕保護(hù)我們的歷史文化，我們有必要去研究西安古建筑的災(zāi)害實(shí)例，然后進(jìn)一步對(duì)災(zāi)害的破壞研究分析，從而得到一系列的保護(hù)方法和修繕技術(shù)，嚴(yán)重的避免在修繕過程中對(duì)古建筑的二次破壞?？梢姡沤ㄖ?zāi)害的調(diào)研分析是一種很有必要且很有研究?jī)r(jià)值的一個(gè)課題，總結(jié)不同環(huán)境、不同自然災(zāi)害下對(duì)古建筑不同的應(yīng)對(duì)方法進(jìn)行加固、維護(hù)、修繕等措施。

1 雷擊對(duì)古建筑的災(zāi)害調(diào)研與分析

我國(guó)古代建筑大多是以木質(zhì)材料組成的，這種結(jié)構(gòu)也就決定我國(guó)古建筑很容易遭受到雷擊的危害。雷電災(zāi)害是很典型的自然災(zāi)害，現(xiàn)今中國(guó)的旅游市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，在各地風(fēng)景區(qū)大量興建仿古建筑，隨著國(guó)家道路交通發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境及健康的重視，利用節(jié)假日去旅游景區(qū)度假的人越來越多，景區(qū)的雷電隱患如不及時(shí)控制，將阻礙旅游業(yè)的安全發(fā)展。怎樣對(duì)這些古建筑及仿古建筑進(jìn)行防雷保護(hù)，已是一項(xiàng)重要的任務(wù)。

1.1 雷擊對(duì)古建筑的危害實(shí)例

西安市大雁塔位于陜西省西安市雁塔區(qū)。該處為陜西重點(diǎn)文化保護(hù)單位，更是重要的旅游景點(diǎn)。周圍地勢(shì)平川，很容易遭受雷電侵襲，防雷措施非常重要。對(duì)此，大雁塔已經(jīng)成功的采取了相應(yīng)的避雷措施。

1.2 古建筑遭受雷擊的因素

（1）古建筑遭受雷擊的外部因素。我國(guó)古時(shí)候進(jìn)行大型土木建設(shè)之前，多進(jìn)行風(fēng)水考察，一般都會(huì)遵循依山傍水的原則。很多古代建筑坐落名山，或依傍江湖。山區(qū)地形突出，水體周圍土壤較濕潤(rùn)，導(dǎo)電性較好，這些區(qū)域在雷電發(fā)生之前，地表更容易聚積電荷遭受雷擊。

（2）古建筑遭受雷擊的內(nèi)部因素。雖然我國(guó)古建筑主體多以磚木結(jié)構(gòu)為主，但建筑物上也有不少裝飾物采用金屬材質(zhì)。建筑物最高處常安置一些寶盒之類的金屬物用于避邪，特別是一些古塔上有金屬熔鑄的寶頂，還有的建筑物屋面有金屬鏈條作裝飾用。這些金屬物均沒有作任何接地處理，而且通常都安置在建筑物的頂端，只能增加建筑物遭受雷擊的概率。

1.3 古建筑安裝防雷裝置的原則

（1）在古建筑上安裝的防雷裝置不能對(duì)古建筑物本身造成損害。防雷裝置不是古建筑的一部分，這些裝置在古建筑物上固定、支撐、連接和敷設(shè)時(shí)，不能對(duì)古建筑物造成二次破壞。此外，古建筑年代久遠(yuǎn)，大部分建筑經(jīng)歷長(zhǎng)年的風(fēng)雨侵蝕，質(zhì)地已經(jīng)脆弱不堪，不能

因?yàn)槭┕げ簧鲝亩鴮?duì)古建筑物造成破壞。

（2）防雷裝置安裝后確實(shí)能對(duì)古建筑物起到防雷保護(hù)作用。

（3）安裝的防雷裝置要盡可能美觀，與古建筑的風(fēng)格樣式統(tǒng)一和諧。古建筑造型優(yōu)美、形態(tài)各異，具有很高的觀賞價(jià)值。因此，采用的防雷裝置應(yīng)盡可能做到與原古建筑融為一體，不能喧賓奪主。防雷裝置用與建筑物相近的色調(diào)，必要時(shí)還需偽裝處理，盡可能使其融入周圍環(huán)境。

1.4 雷擊的預(yù)防措施

（1）防直擊雷的主要措施是在建筑物上安裝接閃器（包括避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶）、引下線、接地裝置。

（2）側(cè)擊雷是指雷電擊中建筑物的屋面以下、地面以上的部分。預(yù)防措施是沿建筑物四周敷設(shè)一道避雷帶（也稱均壓環(huán)）與引下線相連。

（3）感應(yīng)雷則是發(fā)生云閃或地閃時(shí)，在各類金屬管線上產(chǎn)生的雷電脈沖。感應(yīng)雷的防護(hù)設(shè)施是對(duì)這種雷電脈沖起限制作用，從而保護(hù)建筑物內(nèi)各類電器設(shè)備的安全。采取的措施根據(jù)各種設(shè)備的具體情況，除要有良好的接地系統(tǒng)、布線系統(tǒng)和安全距離外，還要按供電線路，電源線、信號(hào)線、通信線、饋線的情況安裝相應(yīng)避雷器以及采取屏蔽措施。

2 地震對(duì)古建筑的災(zāi)害調(diào)研與分析

2.1 地震對(duì)古建筑的危害實(shí)例

（1）明朝大地震，西安文物古建筑遭到嚴(yán)重的破壞，古建筑的室內(nèi)外地面出現(xiàn)裂縫，基礎(chǔ)部分沒有地圈梁，這樣結(jié)構(gòu)不能形成一個(gè)整體，墻體損害、達(dá)木結(jié)構(gòu)損害、地基和墻體變形沉降導(dǎo)致達(dá)木結(jié)構(gòu)脫落，構(gòu)件破壞，屋頂損害，油飾彩畫與壁畫損害由于墻體的倒落，導(dǎo)致大部分壁畫也存在不同程度的空鼓。

（2）汶川5.12地震，雖然地震未對(duì)西安大雁塔造成破壞性影響，但監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，地震對(duì)塔體結(jié)構(gòu)造成一定程度的損壞。塔內(nèi)監(jiān)測(cè)部位存在不均勻性變化。主要表現(xiàn)為：a.在水平變化上，較震前相比，塔身總體傾斜量增加0.62毫米；b.經(jīng)過對(duì)塔第一層和變化明顯的第五層觀測(cè)，塔身彎曲度計(jì)算結(jié)果與震前相比為0.1毫米，變化不明顯；c.在沉降部位上，也就是大雁塔高度變化部位，塔身第一層?xùn)|、南、北三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)明顯下沉，最大下沉量為0.97毫米；西側(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上升，上升量為0.66毫米；塔身第五層?xùn)|、北兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)上升，最大上升量為1.25毫米。

2.2 古建筑震后損毀的原因

（1）大多數(shù)的寺院建筑，有很多碉樓都在高山之上或山腰上。

（2）古建筑多為夯土夯實(shí)，梁直接搭在墻體上，使得水平地震容易導(dǎo)致墻體左右崩塌。

（3）古建筑很少有地圈梁，構(gòu)建之間不能發(fā)揮出協(xié)調(diào)工作的性能。

（4）塔建造材料為當(dāng)?shù)夭灰?guī)則的條石，并且用黃泥找平砌筑，外皮則用黃泥進(jìn)行抹面。

（5）大雁塔所處場(chǎng)地土質(zhì)均勻，承載力較強(qiáng)，而從結(jié)構(gòu)上來說，塔狀、中空、帶穴洞的建筑本身比較容易抗震。

（6）在歷史上也只有1556年的關(guān)中大地震對(duì)大雁塔也產(chǎn)生了影響。那次震后，對(duì)大雁塔只是做了簡(jiǎn)單的維護(hù)，并沒有結(jié)構(gòu)性加固，因而此次地震暴露的問題，仍有1556年地震的遺害，并在此基礎(chǔ)上有所發(fā)展。

（7）屋脊常年未修，在地震之前一部分糟朽，地震來臨使得破壞加劇，從而脊梁折斷，這樣使得整個(gè)屋架嚴(yán)重破壞。

（8）修繕加固沒有遵循自然規(guī)律，改變了古建筑原有特性，這樣不僅對(duì)古建筑沒起到保護(hù)作用，而且還降低了結(jié)構(gòu)抗震能力。

2.3 古建筑震后一些反思

（1）對(duì)于古建筑受到地震災(zāi)害的應(yīng)急措施沒有形成一個(gè)成熟的、科學(xué)的程序。希望有關(guān)部門及時(shí)出臺(tái)此技術(shù)指導(dǎo)規(guī)范，最大限度的保證古建筑的真實(shí)性。

（2）對(duì)于日常管理部門應(yīng)該對(duì)古建筑有較深的保護(hù)意識(shí)，加強(qiáng)古建筑應(yīng)急保護(hù)的培訓(xùn)。

（3）古建筑應(yīng)急保護(hù)不能錯(cuò)失良機(jī)，需要在第一時(shí)間對(duì)古建筑進(jìn)行文物保護(hù)，轉(zhuǎn)移財(cái)產(chǎn)，避免過大的破壞，確保古建筑在有效合理的時(shí)間做出正確的職責(zé)。

（4）需要重視古建筑的修繕加固，大多數(shù)木結(jié)構(gòu)破壞是由于常年不修繕的原因在地震來臨時(shí)發(fā)生嚴(yán)重的破壞，希望國(guó)家文物保護(hù)局盡快對(duì)未修繕過的古建筑或修繕不牢的建筑進(jìn)行修復(fù)加固。

（5）科學(xué)合理的對(duì)古建筑修繕加固，需要對(duì)古建筑震后研究與分析，科學(xué)的修繕加固，避免人為的二次修繕破壞。

（6）推廣使用隔震減震技術(shù)、多層隔震、處處減震的機(jī)理、消能的原理，運(yùn)用與修繕理念中，將會(huì)大大提高結(jié)構(gòu)抗震性能，尤其適合于高烈度的古建筑保護(hù)。

3 結(jié)束語

為了研究古建筑災(zāi)害后的修繕和保護(hù)，需要對(duì)古建筑遭受破壞的形式，破壞的種類，破壞的嚴(yán)重程度進(jìn)行細(xì)密的研究和分析，本研究經(jīng)分析得到下列結(jié)論：

對(duì)于雷擊這種災(zāi)害需要從建筑物根本上進(jìn)行保護(hù)，必須連接閃器、引下線、接地裝置。順應(yīng)自然，把雷擊的能量轉(zhuǎn)移到地下，從而實(shí)現(xiàn)雷擊的預(yù)防。

對(duì)于地震作用引起的災(zāi)害，地震作用是無法預(yù)知，只有從抗震規(guī)范以及重要建筑加強(qiáng)抗震等級(jí)去預(yù)防，采用減震隔震技術(shù)減少能量的方法，對(duì)災(zāi)后的第一時(shí)間保護(hù)更加重要，不能錯(cuò)失對(duì)古建筑保護(hù)良機(jī)，應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷的做出正確的判斷，來進(jìn)行古建筑的保護(hù)。

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作者簡(jiǎn)介：劉晉明，男，陜西省漢中市城固縣，西安工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系。