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闽西永定土楼的病害调查与保护对策

闽西永定土楼的病害调查与保护对策作者:胡飞钟志良来源:《文物鉴定与鉴赏》2019年第19期摘要:永定土楼作为福建地区最具代表性的土楼建筑,见证了客家先民的生活与智慧。

永定土楼被成功列入世界文化遗产后,更加深受世界各地游客的青睐,但土楼建筑的本体保护却一直被忽视。

通过对永定地区部分土楼的实地考察,发现土楼的夯土墙存在裂隙、剥蚀、风化、墙皮起翘、脱落等病害,木质构件则出现开裂、变形、腐蚀糟朽、虫蛀等病害,结合夯土墙、木质文物的保护方法,并针对永定土楼的病害类型及其所处环境,提出了相对应的保护措施,为将来闽西永定土楼的科学保护提供基础资料。

关键词:永定土楼;病害调查;保护对策福建土楼是东方文明的一颗明珠,是世界上独一无二的山区大型夯土民居建筑,是中国古建筑的一朵奇葩。

它以历史悠久、风格独特、规模宏大、结构奇巧、功能齐全及内涵丰富等特点屹立于世界民居建筑艺术之林,具有极高的历史、艺术和科学价值[1]。

福建土楼见证了福建地区客家先民艰辛创业过程中的生存智慧,再现了东方血缘伦理关系和聚族而居的民族传统文化。

福建土楼源于客家,根在永定。

永定土楼位于福建省龙岩市永定区,永定是福建拥有最多土楼的纯客家县,主要集中在初溪、洪坑、高北3个片区,发现土楼有23000多座,其中有著名的圆楼360座、方楼10000多座[2]。

每一座单体的土楼都因其独特奇异的审美客体而散发着艺术魅力,而土楼群则与周边的青山、绿水、梯田融为一体,勾勒出一幅神奇古朴、美丽动人的画卷。

土楼依山而建,合理布局,巧妙利用了山间狭小的平地和当地的生土、木材、鹅卵石等建筑材料,浑然天成,适应聚族而居的生活和防御的要求。

永定客家土楼是矗立在大地上的鲜活档案和厚重史书,它记录了闽西客家先民从宋元至民国时期的经济、文化及社会的发展与变迁,并对我国生土建筑艺术的传承与创新发挥着极其重要的作用[3]。

近些年,国内学者大多从文化史、建筑史、生态博物馆及旅游开发等方面来研究与宣传永定土楼[4~7],提升了土楼的社会影响力,改善了当地居民的经济收入。

由于土楼年久失修,墙体倒塌事故也常有发生,但科学的病害调查、评价及分析等保护工作开展甚少,使得永定土楼的保护与管理工作存在缺环。

本文试从文物保护的角度,对永定客家土楼进行实地考察,统计土楼的病害类型与病害程度,并结合土楼所处环境提出保护对策,以期当地政府的保管部门将来能对土楼进行有效的科学保护。

1 闽西永定的环境调查永定客家土楼大部分分布在山地、丘陵等山间谷地,或呈串珠状分布于溪河两岸,一是可以接近水源,二可以就地取材。

土楼主要以生土、木料为建筑材料,用人工夯筑墙身,墙内加杉木杆、竹片作筋骨,有些甚至用糯米饭、红糖作砌基浆料[8][9],其短期坚硬度不亚于钢筋混凝土。

但土楼毕竟是生土建筑,加之年久失修,墙内的杉木杆、竹片及糯米饭、红糖灰浆都会因年久失效而降低墙体的承载力。

导致土楼的夯土墙体与木质构件发生病变的自然因素主要有两类:一是剧烈的自然灾害,如地震、洪水、泥石流、滑坡等;二是酸雨、温湿度、盐碱运动、白蚁、微生物等自然因素造成的破坏,这些虽然不像自然灾害那样来势汹涌,却日复一日、年复一年的侵蚀土楼。

同时原居民对土楼内部、外部结构的改造及无保护的废弃,加剧了土楼的损坏,甚至倒塌。

永定县(区)地处博平岭山脉和玳瑁山山脉地带,地势东北高、西南低。

全境群山起伏,大致以永定河为界,分东、西两大部分,东部是博平岭山脉向西南延伸的中低山,西部是玳瑁山山脉的中低山。

这两条山脉分别从新罗区的小池及适中进入虎岗与培丰、龙潭后,向南、东南和西南方向延伸,沿着永定河、金丰溪、黄潭河及汀江下游两岸倾斜,分别形成三种地貌环境,有中山区和低中山区(约占40%)、丘陵(约占15%)及河谷盆地和山间盆地(约占45%)。

永定县(区)水系也较发达,降雨多集中在春、夏季,大雨、暴雨发生的几率大,削坡建房、修建道路、开山造田等人类活动都是造成边坡不稳定的因素,易诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害[10]。

永定土楼大多依山而建,若遇持续强降水极易受崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的威胁。

永定县(区)位于福建省西南部龙岩市,北纬24°23″—25°06″,东经116°25″—117°05″,地处亚热带海洋性季风气候,夏长而不酷热,冬短而无严寒,雨量相对集中,年平均降水量达1606.9毫米。

暴雨是永定县的主要气象灾害之一,常因暴雨来势凶猛、降水强度大、时段集中,而引發洪涝、泥石流及山体滑坡等地质灾害。

从季节分布来看,首先是占全年暴雨降水量比例最高的是5月、6月的梅雨季,占全年暴雨降水量的42.1%;其次是7~9月的台风季,占全年暴雨的30.8%;再次就是3月、4月的春雨期,占19.5%,而10月至次年2月的秋冬季节最少,仅占5.6%。

1971—2010年的40年里永定县出现日雨量≥50毫米暴雨共197天,年平均出现暴雨日数为4.92天[11]。

永定土楼是客家人的传统民居,随着工业化、城镇化的快速发展,生产方式与生活习惯也随之改变,客家土楼也日益不能满足现代原居民的生活要求,如排水设施、厕所、厨房、电器等新需求造成居民对土楼进行重新改造,改变土楼的局部结构与整体造型。

同时,年轻一代深受城市文化的影响,不太愿意接受聚族而居的居住方式,纷纷迁往城市或重建独栋新楼居住,使得土楼因无人照料而逐渐废弃,甚至倒塌。

2 闽西永定土楼的病害调查闽西永定土楼分布广、数量多。

本课题组未对永定县(区)境内所有的土楼进行实地调查,主要是以永定县(区)的初溪、高北、洪坑三个土楼群为调查对象,通过肉眼观察、文字记录及摄影等手段,发现这些土楼主要存在墙体开裂、雨蚀、自然风化作用,还有墙皮的起翘与脱落,以及木质构件的开裂变形、腐蚀糟朽、虫蛀和人为破坏。

2.1 墙体开裂、剥蚀与风化土楼主要采用传统的夯土营造技艺,是利用未经焙烧的按一定比例的砂质黏土和粘质砂土拌合而成的泥土,以夹墙板夯筑墙体(少数以土坯砖砌墙)、柱梁等构架,全部采用木料的楼屋。

由于永定地处亚热带海洋性季风气候,夏季高温多雨,冬季温和湿润,年降水量一般在1600毫米以上,风蚀、雨蚀、干湿交替、冻融胀缩及自身荷载等因素造成夯土墙表面出现深浅、大小不一的裂隙。

裂隙不断发展,会逐渐延伸,降低夯土墙的强度,极易造成墙体的大面积开裂,甚至坍塌。

永定土楼夯土墙一般较为坚硬,又有2~3米的屋檐保护,通常不会遭受雨水侵蚀,但永定土楼受亚热带海洋性季风气候的影响,降水集中且丰富,平均风速最大能够达到60米每秒,有时还会出现8级大风或台风,雨水借助风力会对土楼墙体进行侵蚀,短时间不会对墙体产生影响,但经历数百年的侵蚀则会让墙体开裂、剥蚀及自然风化。

经实地调查发现夯土墙存在三种形式的病害:一是夯土墙在夯筑成型后,墙体干化过程中的自然收缩而引起开裂。

这类干缩裂缝普遍存在于夯土墙表面,但这些裂隙深度较浅、宽度较窄、长度较短,一般不会直接影响土楼夯土墙的承重作用;二是墙体的自身荷载而产生的裂隙(图1),这类裂隙深度较深,一般呈竖向开裂,多发生在木梁与墙体交接处或墙体门窗开口的四角处,这些裂隙会严重影响夯土墙的承载力,裂隙严重者甚至会导致夯土墙坍塌;三是由于长期受风雨侵蚀,加之频繁的干湿交替,夯土墙的中下部(一般为墙体底部的1/3处)会出现沙土流失、凹凸不平(图2),并呈现出蜂窝状或鳞片状。

2.2 墙皮起翘与脱落土楼墙体有用石灰涂抹,既可以增强墙面的硬度,又可以防止墙灰脱落,还可以增添墙面的美观。

调查发现土楼的二楼楼道旁经常会出现墙皮的起翘与脱落,这可能与楼内居民的生活习惯有关。

土楼像是一个功能齐全的小社会,现代土楼内建有厨房、烟囱等基础设施,尤其以前使用木材作为燃料进行做饭,产生的大量浓烟就会污染墙面。

同时墙面又经常遭受高温炊烟的烘烤,加之空气湿度较大,墙面不停地经受热胀冷缩、干湿交替,长此以往,就会出现墙面墙皮的起翘(图3)与脱落(图4),不仅影响土楼的整体美观,还会降低墙体的硬度。

2.3 木质构件的开裂与变形土楼内的木结构材料是土楼的重要组成部分,也是土楼文化的重要载体。

古人建造土楼一般就地选用杉木,通过工具使杉木去皮,再经过烟熏降低木材的含水率,防止杉木的变形和开裂,提高力学强度,改善使用性能,还能预防杉木腐朽变质,延长杉木的使用寿命[12]。

經调查发现土楼的夯土墙体和木构件的榫卯结合形式较为结实,但可能由于年代久远,又受雨水、光照、木腐菌、白蚁等自然因素的影响,木柱、梁及其他木质构件在负荷过大或易受潮的部位多发生开裂、变形(图5)。

土楼中木质构件受潮或者光照不均匀易引发木材开裂、变形,不仅降低了木材的强度、硬度,还改变了木材的外形。

同时,木材表面的裂缝也为霉菌和害虫提供了有利的生存场所,加速了木材的生物腐蚀,严重影响木材的使用寿命。

另外,土楼里的居民长期在杉木板上走动,对楼板、楼梯踏板造成严重磨损。

当地政府又积极开发旅游业,国内外游客纷至沓来,对土楼里的楼板、楼梯踏板及其他木质构件也不免造成损伤。

2.4 木质构件的生物病害木材是由植物细胞所构成的,细胞腔内的原生质在细胞形成之后一定时期就会消失,剩下细胞壁构成木材的主体,它的主要化学成分是纤维素、半纤维素和木质素[13]。

木材的有机纤维质地具有亲水性,吸收水分会膨胀,失去水分则会收缩,故而环境湿度对木质构件的影响较大,环境温湿度的忽高忽低对它们的破坏就更大。

高温高湿环境也有利于霉菌和害虫的生长和繁殖,木质构件极易遭到有害生物的侵蚀[14]。

永定土楼中木质构件上发现有木腐菌、白蚁、钻孔虫(土蜂)、老鼠、鸟类等造成的生物病害,其中以木腐菌和白蚁危害最大(图6)。

本次调查发现这类病害主要分布在与地面接触的木柱子、与屋顶接触的梁及暴露在外的其他木质构件。

木质构件的微生物腐蚀与虫蛀是一种潜在病害,有的木质构件虽外貌未见明显变化,但已出现中空,失去了原有的承载作用,如不及时采取加固措施,任其继续发展,很可能会导致木质构件的断裂,甚至出现严重的坍塌事故。

调查发现土楼中木质构件腐蚀最为严重的当属与地面接触的木柱,急需采取加固措施予以保护。

2.5 人为破坏永定土楼建造历史悠久,又是客家人的生活住宅。

伴随工业化、城镇化的发展,农村的生活面貌也得到进一步改善,以往的生活、居住方式也逐渐被人们所抛弃。

不少原住民为了能有良好居住环境,自行对土楼进行了局部改造(图7),或直接搬迁至新建的混凝土楼房(图8)来满足日益增长的生活需求。

现代生活中所需的自来水、厕所、厨房、电器及采光等方面在土楼里都受到各方面条件的限制,迫使一些原住民在土楼的原有结构上进行改建,如增建厨房、厕所、私拉电线、扩大窗户及搭建饲养棚等,在一定程度上影响了土楼的内部结构与整体造型。

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