鋼、鐵、銅、錫等金屬材料用於古建築的維修和加固,本是我國古建築加固的傳統材料,在我國古建築的實物中經常可以看到。如用於木結構梁柱劈裂加固的鐵箍,梁柱拔榫加固的鐵扒鋸、鐵拉扯,梁頭榫卯加固的鐵托墊等等,其效果都非常顯著。金屬材料加固的最大優點,是它不改變原來材料的本質,而隻是作為附加的東西;也不改變原結構的性能,隻是起輔助加強的作用。萬一有其他的原因需要去掉時也比較容易加以拆除。現代化鍛製技術的進步,更有利於所需鋼鐵加固部件的製作,鋼材性能也比從前的鐵件好得多了。因此,金屬材料用於古建築維修工程的加固之中,很值得重視。
金屬材料不僅適合於木結構的加固,用於砂石建築的加固,效果也很好。在一千多年前的隋代建築趙州橋上就應用了腰鐵、鐵拉杆等來增加它的堅固性。在我國南方各地許多民居、祠堂、寺廟的高大磚牆上也用了丁字形的鐵拉杆來拉固。在近幾十年來的古建築維修工程中,使用金屬構件來加固也取得了顯著的效果。如像在古塔的加固工程中,在破裂的塔身外壁加鋼箍箍住,把鋼箍嵌入塔體表層之內,外觀依然如舊,西安小雁塔就是一個很好的例子。北京大學紅樓的搶險加固工程,是又一個用鋼材加固的創造性設計的實例。該樓是一座二十世紀二十年代建成的磚木混合結構,在1976年唐山大地震波及之下,已出現了牆裂頂塌、門窗破損的岌岌可危情況。設計人員采用了水平鋼桁架和槽鋼、扁鋼壁柱相結合的隱蔽鋼製框架結構體係,把原來搖搖欲墜的結構提高到能抗八級以上地震的能力。這些鋼結構大都嵌入了牆體之內,水平鋼桁架則隱藏於樓板夾層之內,使全樓外觀如舊。
環氧樹脂粘結與鋼鐵金屬構件合並使用往往能收到很好的效果。如像木構梁柱的加固,除了用鋼箍,鋼釘、暗榫等之外,再加環氧樹脂粘結就更加堅固了。又如磚石建築和岩壁加固,除了用環氧樹脂配劑粘結灌注之外,再加上鋼箍、鋼釺相結合,效果就更顯著。
水泥雖然被稱之為古建築維修的大敵,但是由於目前條件的限製,有時仍不得不使用。這種新的建築材料在現代化建築中使用非常廣泛,有它的許多優點。但在古建築維修中,必須慎重。如果確屬必須使用,在一些磚石建築的內部,為了安全的需要,也適當采用了,但也隻能在“不是替換而僅僅是補強、加固”的前提下才能使用。如趙州橋內部的加固,料敵塔的補缺,以及石窟、古代水利工程的加固等等。近年來一些非關鍵性的維修工程,如故宮的地麵鋪磚,采用了以水泥仿製磚代替的辦法。其磚的尺寸、規格、顏色都盡量與原來的相似。這種代替的原因,是由於原來的青磚不生產了,即使有一點,質量也很差,因而不得已而采取。我們認為這種臨時性的小部分的更換猶可,若把故宮大部分的地麵磚都換成水泥磚,那是不可取的。其他重要的木構古建築絕不能用水泥磚來代替。有關部門應該恢複一些高質量的青磚的生產,古人都能生產,我們今天也一定能夠生產出來的。
(二)新技術的應用
在古建築維修工程中應大膽地采用新技術,但是這種新技術的采用必須有利於保持原來的工藝效果,有利於施工,有利於保持原狀,有利於維修加固效果。
1.新的測繪技術和儀器應廣泛采用
因為測繪的目的是要準確、方便、迅速地把修繕之前建築物的情況記錄下來,以便更好地進行研究和製作設計方案。它對古建築本身毫不影響,隻會有利。近代的水平儀、經緯儀、繪圖儀已比較普遍地應用了,近些年來又使用了照相測繪術(photo—gramme trictechniques),對於測繪複雜的不規則建築外形,石刻、塑像等立體藝術晶非常有效,應當加以應用。在陝西扶風有一座法門寺塔,突然崩塌了三分之二,搖搖欲墜,一般測繪比較困難,因為人不敢接近。用了經緯照相測繪儀,才很好地解決了問題。至於施工中用水平儀抄平、放線,用經緯儀測傾斜垂直等,其使用就更為經常了。近年來興起的電腦繪圖很方便,也應加以引用。
2.現代化運輸和提升機具的采用
運輸和提升機具在古建築維修工程中所占的勞動量往往很大,古代勞動人民曾經創造性地利用各種自然的條件,如水的流動和升降、冰麵滑行以及簡單的機具,完成了艱巨的運輸,提升任務。但主要還是靠艱苦的人力勞動。現代化的運輸工具、起重機具等的應用,大大地減輕工人的勞動強度,加快運輸速度,有利於維修工程的進行,應當視條件予以采用。
3.現代化電動、機動鋸、刨、鑽、磨等新工具的使用
這在古建築維修工程中可以減輕勞動強度,加快施工進度,還能提高工程的質量,如鑽孔、磨磚、刨平等。但在采用這些新工具時,千萬注意不要改變原有的工藝效果。如像原來是用锛斧砍出的板麵就不能把它刨得光平,原來是用手錘垛平的石麵也不能把它磨得光亮。當然,如果運用新工具新技術,仍能表現出原來的工藝效果,那是可以的。
4.附加工程的隱蔽技術問題
這是古建築維修中的一項重要項目。這一項目各國和國內同行之間還存在兩種不同的看法:一種意見是要完全隱蔽,使外表看不出任何痕跡;另一種意見則認為應充分予以暴露,認為既然是附加上去的,就應該讓人們知道是後來加上去的,不要與原結構混淆起來,從而擾亂原結構的真實情況。這是人們審美觀念不同而提出的不同看法,兩者都有一定的道理。我們認為,這應該根據加固的建築的具體情況適當處理,最重要的一個原則是,不管是隱蔽或暴露都應該以是否有損或有利於建築本身和附加結構的安全和堅固為準。如像西安小雁塔的混凝土鋼箍,除下層通過窗口之處有少許暴露之外,全都隱臥在磚體之內,這樣不僅對塔的外觀無損,而且對附加結構來說也可免去風雨侵蝕,使之能保存得更久。原北京大學紅樓的加固工程,為了保持室內的原貌,把附加水平鋼桁架隱藏於樓層之內,立豎槽鋼則按其尺寸,用特製工具在磚上開淺縫,嵌入磚體內,收到了較好的效果。但是為了不損傷原結構的強度,在外牆的槽鋼和角鋼則部分未開槽嵌入磚內,而在鋼件上刷以與原來牆身近似的紅、灰兩色油漆,結果並不顯眼,效果甚好。鋼鐵等金屬構件,如能隱藏在內部可經久不生鏽,也有益外觀的保護,所以還是把它隱藏在內部為好。至於與原來的結構的區別問題,可以用檔案資料記錄在案,也可刻碑刻石記載。如果能刻記於結構內部,待將來再進行維修時,就更有據可查了。
5.關於修補部分的“做舊”問題
古建築,包括其他文物,在修補之後是否要把新修補的部分按照原樣做舊,現在世界各國專家們也有兩種不同的看法和兩種不同的辦法。一種辦法是將修補的部分完全按照原來的顏色、質感、紋飾等做舊,達到“亂真”的效果。另一種意見是新修補的部分要與原來的有所區別,明確表示出它是新修補的,不要與原來的相混淆。幾十年來的許多維修工程中,基本上是采取按原狀做舊的辦法。凡是新補配的鬥栱、梁枋都按對稱的和相鄰的部分做舊,使之協調。石刻和壁畫的修補部分也是按原狀做舊的,如雲岡石窟第二十窟的露天大佛和龍門奉先寺阿難頭像的修補部分,在做舊之後,很難分別出來了。永樂宮壁畫在搬遷複原時,也將切割的縫隙予以描繪複原,看不出切割的痕跡。我們認為這種辦法是好的,不然的話,如像永樂宮的壁畫,在複原時仍保存著滿壁切割的痕跡,那就太不雅觀了。
另一種情況我們認為可以不完全做舊,即修補的部分是大麵積壁畫,大體量的雕刻、塑像部件,如一隻手、大半個身子等,其藝術性也是很強的,可以與原來的有所區別,以表現其為新補配者。但也需要“隨舊”一下,使之不要過於刺目。其程度是粗看不突出,仔細一看能分別就行了。
還必須強調一下,我國維修古建築還有許多寶貴的傳統技術與工藝。如像打牮撥正、偷梁換柱、拚鑲補缺、墩接暗榫、剔磚等等,都必須很好地繼承,有的還需要大力研究和發掘,絕不應該讓它們失傳。