文物保护单位保护策略中的综合安全探析——以海口市五公祠保护规划为例1夏青张又天【摘要】我国目前有数以万计的各级重点文物保护单位,这是祖先留给我们的珍贵遗产。
然而,这些文保单位也存在因旅游热负担过重、或资金不足损毁严重、或遭受自然灾害和人为事故等方面的威胁。
近年来,我国有很多重要文物因地震、火灾、水灾、泥石流等灾害毁于一旦,造成不可弥补的损失。
因此,强化各级文物保护单位的抗灾能力,提升其综合安全防御水平,对这些珍贵遗产的长久生存至关重要。
海口市地处海南西北,不仅受台风等自然灾害侵袭,也是地震频发地区。
五公祠是海口市为数不多的国家重点文物保护单位,随着近年来国际旅游岛的建设,接待游客量与日俱增,提升自身和游客安全非常重要。
本文以海口市五公祠保护规划为例,基于提升文物保护单位综合安全能力,在分析五公祠可能面临的灾害威胁基础上,通过建立文物本体安全保障体系,提升文物的长久安全生存环境以及游人的安全。
【关键词】文物保护单位;保护策略;综合安全;五公祠引言:我国数以万计的各级文物保护单位因缺乏资金、不合理利用等原因,整体保护状况堪忧,尤其受灾害影响非常严重。
如: 4月20日开始的四川雅安地震中,至少102处文物保护单位受到不同程度的损害,其损失难以弥补。
因此,若要提高这些珍贵历史文化遗产的综合安全能力,使这些文物保护单位长久生存,首要的任务就是分析其所有可能面临的威胁,提高其抗灾能力。
海口市五公祠是海南省为数不多的国家级重点文物保护单位之一,是北宋文学家苏轼被贬来琼开凿“双泉”以来,经宋、元、明、清及民国历代重修、增建,形成了现今的院落格局。
五公祠实际上是祭祀了八位与其有关的历史人物,即苏轼、“汉两伏波将军”:(路博德、马援)与“五公”:(李德裕、李纲、李光、赵鼎、胡铨)。
随着近年来国际旅游岛的建设,目前五公祠的接待游客量与日俱增,提升文物本体自身和游人安全至关重要。
1.五公祠现状五公祠位于海口市美兰区和琼山区的交界处,距市中心5千米。
随着海口城市化进程的加快,五公祠的周边环境发生了根本变化,尤其是南侧红城湖路和东侧新规划道路使得原本1国家自然科学基金(项目号:51178297)资助项目并非独立的五公祠成为了独立地块。
五公祠在交通组织、空间容量等方面承受着越来越大的压力,亟需通过新的规划设计来解决。
五公祠新地块范围内以山地为主,有部分湖面、美舍河穿过,地块基本呈近似三角形形状,地形地貌北高南低、西高东低,最高座标位于海府路与流芳路的交界处,地块西侧坡度变化较大,高程相差约20米,美舍河东侧地块较为平坦。
目前,五公祠古建筑因年久失修、缺少科学的修缮,出现了虫蚁蛀食、油漆破损、结构稳定性降低等情况,甚至部分古建筑已经出现倒塌险情,且建筑物周边地面明显下陷需。
此外,五公祠古建筑由于位于海府路一侧的斜坡上,地下泉水丰富,流沙现象严重,而今多年受到日晒,强降雨等自然因素影响,水土流失加剧,随时存在塌方的危险,这些都可能造成毁灭性的破坏。
2.五公祠本身的安全考虑2.1地处高台五公祠建筑群占地5382平方米,坐落于基地西北侧高于周边地形3米左右的台地上,这种地形上的高差了满足了海南的多降雨的气候环境,利用自然高差排水,雨水受重力牵引很容易排入紧临建筑群的双湖,不容易形成积水。
2.2临水而建五公祠建筑群整体坐西北朝东南,西北背靠平均坡度为34%的3米高左右的陡坡,东南10米就是院内的双湖,一定程度上可以算是“背山面水”。
水面不仅将五公祠整体与城市其他部分隔离开来,也可保证常年蓄水,保证了火灾发生时有充足的消防图2-1 海南第一楼与双湖关系图片来源:作者自绘图1-1 五公祠周边新规划道路图片来源:作者自绘水源。
此外,院内诸多泉眼以及浮粟泉坊等在紧急时刻可以充当“太平缸”2的作用。
[1]从中穿过的美舍河,作为城市泻洪河在竖向上几乎处于地块内标高最低处,进一步确保了雨水等的及时排出。
2.3建筑技术对中国古建筑危害最大的国古代的建筑技术主要针对火灾和地震。
五公祠建筑群多为砖木结构为主,而墙体采用青砖和石灰砂浆砌筑,石灰砂浆抹面,内、外墙面均刷白色石灰水,从而将易燃的木结构内置。
3.安全隐患分析五公祠周边环境的巨变、特殊的地理位置、地形地貌以及场地情况使得五公祠文物本体面临着多种灾害的威胁,周边地形、河湖在内的五公祠形成与发展的历史环境也受到了严重威胁。
此外,五公祠作为海南文化起点及重要爱国主义教育基地,每年都吸引大量的客流,并且数量仍在增长,一旦发生灾害,单位内的游客能否及时疏散到安全位置,这些都是应得高度重视的。
本文所论述的安全隐患主要是指各种自然、人为灾害,具体分析如下:3.1火灾火灾一直以来是我国历史文化遗产的最大威胁,中国古建筑因其木结构的特殊体系,极易发生火灾,其结果往往是毁灭性的。
五公祠建筑群为合院组合形式,以砖木结构为主,建筑群内建筑多彼此连接,19栋建构筑物之中西斋、学圃堂、五公祠后宿舍、五公祠、观稼堂、五公祠、两伏波祠7栋建筑彼此间山墙相连,东斋、苏公祠大门、炯灼亭此3栋建筑亦是山墙相连,如此高的相连比例,一旦发生火灾,连营的可能性很大,扑救难度极高。
调研发现,五公祠的火灾隐患还有用电安全:包括电线老化、避雷设施不完善等。
这在古建筑火灾原因中占17.13%,详情见图3-1。
[2]而五公祠作为一个旅游胜地,在高峰时期能达到日均3000人次以上,这可能加大五公祠人为起火的威胁。
2太平缸即消防缸,为中国古代重要的消防设施。
可由陶制、石材铸造、有些高档的地方会由青铜铸造。
3.2地震海口位于我国东南沿海地震带南部的琼雷地震区,多条活动地震断裂从城区穿过,是我国南部地震频发城市之一。
根据国家地动参数区划图,海口的加速度为0.30g,相当于地震烈度Ⅷ,见图3-2、表3-1。
海南岛及近海平均几十年发生一次中强地震,其中5级极其以上的地震有13次,1605年发生塔市7.5级地震的琼北大地震,这次地震中在风雨中屹立了500年的泂酌亭被彻底摧毁。
根据北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室的报告—《中国城市地震灾害危险度评价》,海口的地震风险度指数(UERDI)为0.23,居全国第四。
报告认为全国7级地震平均复发周期是300年,在1556—1679年间东南沿海地震带共发生3次7级以上地震,已有2次重复发生,唯独琼山大地震尚未复发,按此频率,离1605年越远海口发生地震的危险就越大。
[3]五公祠古建筑群本身因长期受潮,多处木结构部件受虫蚁蛀蚀的情况严重,对结构的稳定性、抗震性有较大程度的损害,一旦发生地震后果不堪设想。
3.3台风海口是一个多台风的城市,清乾隆十七年(1752年),一场无情的台风曾将苏公祠夷为平地。
海口台风交频繁形成的季节为7月份--10份,正常风力为4级以下,秋季会受8级以上强台风的袭击,年平均8级以上的强台风有12天,年平均12级以上台风有2-4次,个别台风能达到12级以上,如2010年“康森”台风,最大风力达到了17级。
五公祠周边的挡土墙,对台风有一定的减弱作用。
五公祠西北、东北侧挡土墙距离建筑群较近:0.4米——26.2米,建筑群西北侧又有高3米左右陡坡,而主导风向为东北风,次风向为东南风,所以建筑群主要受到来自其东南方向。
而东南向空间较为宽阔,绿化情况多为10米-15米的高大乔木,在树冠以下的空间缺少对3-2 海南地震动参数区划图图片来源:五公祠文物保护工作可行性研究报告地震动峰值加速度分区 g<0.05 0.05 0.1 0.15 0.2 0.3地震基本烈度值<ⅥⅥⅦⅦⅧⅧ3-1 地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表资料来源:中国地震动参数区划图 GB18306-2001台风的抵御能力。
3.4暴雨及水土流失海口地处低纬度热带北缘,受季风气候影响,干湿季分明是一个降雨较多的城市。
5~10月为雨季,9月为降雨量高峰期,平均雨量300.7毫米。
且台风多发的同时,一般都携带不同程度的暴雨,如图3-3海口的台风引起暴雨的频次为122-128。
而海口在整个海南岛中,遭遇暴雨洪涝的影响也是处于较高水平,[4]如图3-4:五公祠古建筑位于海府路一侧的斜坡上,地下泉水丰富,流沙现象严重,多次特大暴雨期间,都使其水土流失加剧,随时存在塌方的危险。
五公祠内不但有地块内的双湖,更有贯穿整个城市的美舍河,水面占到地面面积的20.53%。
而频发的强降雨,若不能及时排除,河湖的水位上涨反而会进一步加重水边的水土流失情况,从而破坏五公祠整体环境。
而五公祠周边的环境,包括双湖和周边地形都是五公祠形成发展不可或缺的历史环境,是我们要高度重视的内容。
此外,暴雨对木构建筑的屋面、构件腐蚀可能性很大。
调研发现,五公祠建筑群中有11栋建筑屋面因长期受到雨水腐蚀以及其他原因而漏雨,进而使得屋面下木构件受潮朽坏,而木构件腐朽的结果多为结构稳定性受到破坏和受虫蚁蛀蚀,寿命减少,详情见表4-1。
3.5安全疏散五公祠因其复杂的地形、超高的人流聚集能力、有限的且相对封闭的地块,使得其安全疏散及救援问题变得复杂,能否提供足够比例的疏散通道、避难空间和救援通道是一个值得深入研究的问题。
来自各处的游人防灾意识、对环境的熟悉程度参差不齐,这更增加了灾害图3-3 台风引起暴雨的频次图片来源:《基于GIS 技术的海南岛暴雨洪涝灾害风险区划》图3-4 海南岛暴雨洪涝灾害风险区划图图片来源:《基于GIS 技术的海南岛暴雨洪涝灾害风险区划》发生时人流疏散的难度。
此外,美舍河将五公祠一分为二,院内地形高差较大、多处台阶,古建筑群通道窄小,且“瀛海人文”等三个牌坊使本就窄小的通道更为局促,这些使得常规消防车的进入、扑救难度系数增大。
4.安全措施五公祠内建筑、人、环境的安全都要以五公祠自身物质环境的安全为前提。
只有多学科、多层面共同努力,才能提升五公祠单位内的综合安全,本文以城市规划为主要出发点,从建筑技术及设备更新、场地设计、绿化设计和基础设施配套四个层面提出相应对策,见图4-1。
4.1建筑技术及设备更新 4.1.1建筑技术按照传统工艺的原则和技术逐渐对古建筑进行修缮,是延续古建筑寿命的重要措施,同图4-1 策略及解决问题时也能避免古建筑在火灾或地震中损毁。
若要加强结构的稳定性,首先要对古建筑的每个构建进行调研,再进行有针对性的修复、修缮。
4.1.1.1建筑加固、修缮调研发现,多个建筑屋面瓦件风化、碎裂,造成屋面局部漏雨情况较为严重,木构件受雨水侵蚀腐朽及虫害,造成木构件的结构性能减弱及下挠等变形,造成的建筑整体结构的不稳定,形成安全隐患。
因为木构建长期处于潮湿环境下,普遍受到虫蚁蛀蚀,病害对建筑的损害将随时间的推移而加剧,如不及早采取有效措施予以治理,最终威胁文物建筑的整体安全。
各建筑具体受损情况,请见表4-1:表4-1 文物建筑各构件残损状况逐一勘察后,在尊重文物保护相关规定的前提下,采用科学合理的技术手段逐步对屋面漏雨、瓦件碎裂,有蚁害、木构件腐朽、损坏,柱子歪闪,墙体倾斜、外鼓、表面抹灰脱落等病害进行针对性治理,使建筑的病害得到遏制,恢复原建筑主体结构的性能,消除建筑安全隐患,让建筑保持在一个健康的状态。