历史保护建筑石膏花饰制品的修复技术应用

——外滩18号保护建筑修复工艺系列之一

【Brief introduction/摘要】
Based on practical experience of Bund 18 restoration project, this article presents work method, technical measure, work procedure and principle of gypsum product restoration. Scheme of restoration concentrates more on original of design, appearance, material and work reversion in order to keep as much historical information as possible.
本文通过外滩18号大楼保护修缮工程的实践，阐述了保护建筑室内石膏制品的修复方式、技术措施、制作工艺以及修复理念。工程修复方案的策划着重考虑了“设计与形式的原真性；修复材料与实体的原真性；修缮工艺返朴的原真性，使历史建筑的修复尽可能多的保留一些历史信息。
【Key words/关键词】
Protection building, Principle of restoration, European standard, Original, Style property, Manufacture method.
保护建筑修复理念欧洲标准原真性风格性制作工艺

　　外滩中山东一路18号建筑原为英商麦加利银行，建国后更名为春江大楼，为上海市第二类近代优秀历史保护建筑。这座始建于1922年的近代历史建筑，延续了外滩近代西方古典主义或折衷主义的风格样式。建筑的外立面为花岗岩和水刷石，外窗套为巴洛克风格的石雕花饰，内部门厅及大厅墙柱为白色大理石、楼梯间地面为马赛克。室内顶面天花、墙柱面线脚、花饰由精湛而又艺术的石膏制品造型来体现欧式建筑的风格样式。根据历史建筑保护类别，外立面保持原貌，内部保留平面布局及有特色的装饰的要求。本次内部改造对室内大量的石膏制品，我们采用了原真性和风格性不同方式的修复方法对其进行了修缮改造，既注重保证原有石膏制品的风格样式、也尽力使材料工艺、肌理质感接近原有历史信息。
1.工程概况：
　　在外滩十八号建筑。为五层钢筋混凝土建筑结构建筑面积1万平方米，建筑得正立面为欧洲古典主义风格三段式构图，中间为三开间，二至三层两根罗马式爱奥尼式柱，形成建筑的主体部分。四层以下为花岗岩饰面，五层及女儿墙部分为水刷石。室内门厅、进厅和大厅墙面为白色大理石、吊顶及墙筑面花饰为石膏制品。我们根据意大利设计的要求及欧洲的修复标准，对外立面花岗岩、金属制品、室内大理石制品等采用了原真性方式进行了修复，对室内石膏花饰吊顶、柱帽、线脚等石膏制品按照风格性修复方式进行了保护性修复，虽然风格式修复其实质就是一种复制，我们在制定修复方案时，依然对原有石膏制品有形或无形的固有表现形式和手法，给与了充分的尊重，也就是力求修复与完善其历史价值形成的部分信息源的原真性。
2.保护和恢复性修复的三种类型：
2.1 整体保存并修复具有欧式古典主义风格特色的花饰石膏造型吊顶和石膏线脚、柱帽、墙面花饰等石膏制品。其现状处于局部破损，其构造完整性较好的石膏制品。位置有进厅处的天花板、柱帽及墙面石膏花饰，主楼梯间天花板及楼梯石膏线脚。
2. 2 保护性整体拆除并恢复建筑修缮功能要求下的花饰石膏吊顶和石膏线条、柱帽，以便于在此部分吊顶处上部的原有管线拆除、结构梁板加固。其现状处于局部破损、饰面发黑、霉变，其构造完整性较好的石膏制品，位置有以及建筑设施功能的提升如：通风、电器、照明等新的布局。位置位于一层大厅部分轴线及夹层处。
2. 3 按照原有风格、样式，采用原石膏制品相近的材料、仿制花饰石膏吊顶和石膏线条、柱帽。原石膏制品的现状处于大部分破损、成千疮百孔状态饰面发黑、霉变，构造牢固性能较差的石膏制品，这部分修复方式主要在一层大部分轴线、夹层及卫生间部分。

3.修复的措施和技术方法：
3. 1 保存并修复花饰石膏吊顶技术措施：
3.1.1数码留档：对原有花饰石膏天花测量各部位形状尺寸掌握原始数据，并用数码成像技术结合测量数据，通过计算机AutoCAD软件系统进行花饰石膏天花板的数据复原，绘制成图。
3.1.2绘图成形：
通过计算机AutoCAD软件复原的石膏花饰天花有五种不同的形式，我们对原有花饰逐一数码化图像测绘留档，再根据其图像形状核查各种构件风格的资料，明确花饰的编号、名称、图形、比例后绘制成图，对照图示工厂进行翻模加工复制。
a) 正方形整体藻井式，顶面内圈由套环花饰图和较小比例组成凹凸长方格式方形图案，外圈由较大些的凹凸方格与圆花饰交错形成的图案。四周立面有贝壳形棕叶饰圆花饰和希腊方形回形纹重复交互出现组成的花饰。
b) 正方形整体平面内由几组内凹藻井，藻井内
c) 正方形整体平面内由小半圆线条组合的几个对称的几何图形。线条简洁。
d) 在跨度较小处石膏天花为长方形，由小半圆线条逐级收分组成的叠级形式。
e) 柱帽的形式为了与柱身的风格统一，是根据柱子表面的装饰形状而定。大理石方柱多为线条逐级放大式样，面部饰有希腊方形回形纹带。有条形内凹槽柱饰的圆形柱，柱帽形式下端与柱身的凹凸进深与柱身相一致。
3.1.3材质分析：
在原石膏板处适当部位取样，进行材料分析，确定石膏花饰的材料特性。
a) 原石膏制品构造形状为整体内凹式，均为工匠手工现场脱模制作。
b) 肌理分析：根据材质的断层可以看出，其表面肌理风化3～5mm厚表面呈粉状、色泽泛黄，毛细孔呈色泽渐变肌理等特征。在漫长岁月里数次装修涂饰的多层石灰水及乳胶涂料，形成了不同材质肌理的历史层理。
c) 在经过仔细剥离数层涂饰后，确认了原建时涂饰的材质和肌理为石灰涂饰，表面呈细微颗粒状、凹凸不平、有一定的肌理走向、微黄。内掺有麻丝、石膏细度切片为80目、白度80.3、水膏比60%。有明显呈现手工脱模制作的质感。
3.2 局部保护性修复：
首先将花饰石膏天花板进行表面清理，用羊毛刷和砂皮将原污垢及涂层清除，再将原破损洞口修裁成形。为了使新材料与旧肌理能够很好的结合，首先采用粘结力较强的清油滋润原基层，再用采取石膏粉1:玻纤0.1:水0.1的比例逐步批嵌的方式进行复原修补。大于8㎝2的孔洞则采取纤维石膏板裁成各洞口形状尺寸后，利用原石膏反哺粘结安装、嵌缝处理。
3.3 保护性整体分区拆除并复原的技术措施：
a) 拆除目的：采用保护性整体拆除的方案是为了在此部分区域的原管道线路的拆除及结构梁、板的加固，而原有石膏天花有保留的价值。
3.3.1 拆除留档；除了按照码据留档的工作要求安排外，对于整体拆移的天花板还要对其在建筑空间内的位置数据进行留档、拍照，在平面布置上进行绘图、编号、并在原结构处做标记，以保证各个部分的吊顶能够准确的恢复原位。
3.3.2构造分析：拆除前对吊挂、安装部分的构件材质、受力位置、构造特征进行分析后，确定分区、分块以及断缝形式。
3.3.3拆除：按分割方案先将石膏天花在正面进行分区、分块整体加固，防止受力不均产生不规则裂缝或直接粉碎性断裂。分块拆除过程后将其搁置在满堂脚手架上，再小心吊装致地上妥善安置。
3.3.4修复：在地面上直接进行石膏天花的修复工作。将花饰石膏天花板进行表面清理，用砂皮将原污垢及涂层清除，再将原破损洞口修裁成形。为了使新材料与旧肌理能够很好的结合，首先采用粘结力较强的清油滋润原基层，再用采取石膏粉1:玻纤0.1:水0.1的比例逐步批嵌的方式进行复原修补。大于8㎝2的孔洞则采取纤维石膏板裁成各洞口形状尺寸后，利用原石膏反哺粘结安装、嵌缝平整处理。
3.3.5安装：将修复好的石膏天花板按照原分区、分块的位置编号直接吊装致原位置安装后，在背面坞帮整体加固。
3.4 仿制修复花饰石膏吊顶技术措施。
拆除前期的工作内容同第二种修复方式。
3.4.1开模：根据花饰石膏天花数据复原、绘图成像，采用硅胶泥在原相近花饰上制作阴模，再用玻璃钢反制成阳模，然后石膏成型加工。
3.4.2修复材料：采用材料由石膏、玻璃纤维、添加剂和水组成高强度GRG制品。由于在分析原有建筑上的石膏成分的理化指标和强度后得知，该石膏制品为当时的进口材料，其细度及白度、强度都为同类产品的上乘材质。为了达到修缮标准，符合复制和修复的材料工艺必须与原材料、制作工艺相近的原则，我们相继考察了国内几家知名的石膏制品生产厂家，主要控制生产厂家制作工艺交底要求及复制产品的主要原料如石膏、玻璃纤维的原材料性能应符合以下要求。
a) 石膏：选用中国内蒙古特种高强石膏粉。其理化指标为，细度120目、白度84.3、水膏比65%、抗折6.5mPa、抗压215Kgf/cm3、初凝6-8分钟。
b) 增强纤维：选中采用耐碱35-40cm短切无捻耐碱粗纱增强纤维。
c) 其它增加无纸石膏构件的强度及防水性，生产过程中添加相应比例的增强剂和水溶性脱模剂，保证石膏制品无返色。
3.4.3制作工艺：
a) 基本原材料配合比为：石膏粉1:玻纤0.1:水0.1，厚度视图纸要求，构件最薄处≥10MM。严格控制机械搅拌时间及搅拌量，其耐碱纤维掺入量为10%左右，短切丝三维乱向投放，搅拌成均匀混合状。
b) 采用能够分解、挥发、吸收的水性脱模剂，以保证石膏产品表面干净、无污染，并顺利与模具脱离，且与今后涂刷的涂料能形成有效结合。
c) 产品脱模后静置5-6小时，然后进晾干棚自然晾干，一般需要7-10天(视天气情况不等)左右。或进烘干房烘干（我们不要求石膏制品进烘房，石膏制品的自然风干更有利于石膏内部熟化后结晶体结构的匀质分布。
d) 单跨内吊顶天花划分为藻井、平板；复杂侧板根据成组花饰分别浇铸加工。
3.4.5现场安装：
a) 清理墙面、顶面，找原标注基准定位放线、放样验证机械终端安装位置正确。
b) 安装构造采用轻钢龙骨骨架，镀锌螺丝将石膏构件固定于基层，螺丝间距为25cm。吊杆设置钢结构反撑和斜撑，克服震动对平顶影响。
c) 安装时先根据地面、墙面的定位基准线固定纵横顶面平板，再根据平板位置安装藻井、侧面板、线条。
d) 并在龙骨与石膏花饰吊顶的连接处采用石膏坞帮技术，用石膏掺入玻纤（比例为石膏粉1:玻纤1）加水搅拌均匀后加固于石膏构件背面，间距为30cm，以加固连接受力点的稳固性，使石膏构件与基层形成整体的稳固性能。
e) 最后修补构件表面，使平顶形成整体，板与板连接处，用同种石膏粉加特种粘结剂配置腻子批嵌板缝。以上措施主要提高石膏天花的抗压强度和防止石膏板因安装牢度不够而产生的开裂现象。
3.5饰面涂层：
石膏吊顶的修复，除了石膏吊顶造型的花饰体现了原有风格之外，更能够体现历史层理感的是饰面古色古香的表面肌理，所以，我们在石膏制品的涂饰上力求考虑原建材料、工艺的效果修复，使其达到相对接近于原真性的信息源。
a) 材料按照一定比例采用石灰浆+水+胶，再加注黄色颜料、墨汁等色素原料，利用机械充分调和成石灰涂料。
b) 制作色板小样，对比确认材质表面的泛黄色系和带有微颗粒的纹路肌理。
d) 涂饰采用8-16管的羊毛排笔刷涂，刷纹按照一定的方向。
e) 石灰涂料依次涂刷三度，每度涂刷后用塑料软质球体海绵按照刷纹方向和一定力度反复顺纹旋转摩擦，直至将其擦干，以形成石灰涂层表面的颗粒与细腻的质感纹路。使其表面呈现粗糙颗粒状及石灰质泛黄的古旧肌理。

4. 结束语
　　在外滩18号室内石膏吊顶的修缮中，我们努力将 “风格性”修复方式赋予“原真性”的内涵，在完善历史建筑构件外观风格造型的同时，力求使修复材料、修复工艺接近原建时的状态。所以，本次外滩18号室内外修缮方案的理念，除参照意大利设计师的方案外，修复方案着重考虑了“设计与形式的原真性；修复材料与实体的原真性；修缮工艺的返朴原真性”。因为建筑材料是在某一特定的时代，以特定的环境和案例构成的文化遗产的物质因素；其工艺技术也是某一特定文化或特定民族在历史上逐步掌握的手工技艺和传统遗留技术；历史情感则主要表现在原有建筑肌理的美感和古色古香的感觉上。这种修复理念则体现了施工企业保护历史建筑的技术能力，以及对建筑历史的尊重。

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