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古建筑防水技術(shù)全總結(jié)(下)——屋面、墻體防水

● 墻體防水 ●

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由于雨水滲入墻體地面會引起地面下沉,并增加墻芯土的側(cè)壓力,導(dǎo)致墻體開裂,對城墻的穩(wěn)定性形成不利影響。所以,古建筑的城墻由內(nèi)墻、外墻及墻芯土體組成,土體之上為地磚面層。我國古代城墻的排水主要通過墻上的排水槽來實(shí)現(xiàn),主要通過石質(zhì)(豆渣石)水槽進(jìn)行,在紫禁城,內(nèi)墻每隔10米左右安裝一個(gè)石質(zhì)水槽,水槽寬約0.45米,凸出墻體約0.6米,為避免雨水順著水槽底部邊界回流到墻體側(cè)面,石槽下方安裝有鐵皮,鐵皮從石槽端部向外伸出0.15米左右,并利于雨水向前、向遠(yuǎn)方排出。同時(shí),對于城墻地面而言,外墻側(cè)的高度比內(nèi)墻側(cè)高0.03米左右,以利于雨水排向水槽。

同時(shí),古建筑的墻體斷面構(gòu)造做法為:兩側(cè)為整磚砌筑,中間則為碎磚、碎石填充,古建工程稱“填餡”做法。這種斷面構(gòu)造很符合墻體的建筑功能,施工中的磚石廢料用于墻體中部,不僅具有綠色環(huán)保、節(jié)約施工材料的優(yōu)點(diǎn),而且有利于阻隔熱量傳遞。

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同時(shí),和磚石墻體有關(guān)的水是多樣的,除雨水外,還有毛細(xì)水、凝結(jié)水、毛細(xì)凝結(jié)水等。水沿表面流動,沿著裂縫進(jìn)入墻體內(nèi),會產(chǎn)生很多危害,加速建筑的風(fēng)化。經(jīng)過修繕的歷史建筑外立面,其毛細(xì)水吸水系數(shù)需小于0.5kg每平方米半小時(shí)。

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磚表面的滲透劑除了傳統(tǒng)的桐油之外,在搶救和修繕中還經(jīng)常用到硅酸乙酯這樣的磚石增強(qiáng)劑,既能保留原材料的物理和化學(xué)性質(zhì),還能增強(qiáng)磚石的強(qiáng)度。但是,硅酸乙酯類增強(qiáng)劑不適用于潮濕含鹽量高的磚石、非常潮濕的土壤和石灰石等碳酸巖環(huán)境中。

古建筑的防水,一般采用注射的方式,孔眼選擇在磚縫之間,注射的材料一般為有機(jī)硅涂料。根據(jù)大雁塔和一些古塔的修復(fù)經(jīng)驗(yàn),預(yù)先用硅酸乙酯增強(qiáng)立面,在進(jìn)行憎水處理,憎水效果可以保證10年以上。

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但是,硅酸乙酯類增強(qiáng)劑不適用于潮濕含鹽量高的磚石、非常潮濕的土壤和石灰石等碳酸巖環(huán)境中。在碳酸鹽環(huán)境中,有機(jī)硅的親和力也較差,所以,古建筑的修繕應(yīng)采用低堿的磚石材料。

● 屋面防水 ●

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屋脊與屋頂相交的位置稱為“正當(dāng)溝”,為防止該位置滲水,古代工匠采用立瓦封住正當(dāng)溝,并用“壓當(dāng)條”蓋住正當(dāng)溝的頂部,“壓當(dāng)條”往前伸出一定尺寸,猶如一個(gè)小出檐。

瓦頂?shù)淖钕露思次蓍苌系牡谝粔K瓦,板瓦前伸做成三角尖狀,稱為“滴子”,其主要目的是讓瓦壟的雨水匯集成一條直線下落;筒瓦端部做成大圓餅狀,稱為“貓頭”,其主要目的是充分扣壓在滴子端部,防止雨水滲入屋檐內(nèi)。

傳統(tǒng)建筑的木望板之上、瓦面之下,會分層鋪墁各種泥背,木基層之上的做法通常為5cm左右厚的護(hù)板灰(生石灰、水、麻絲按比例混合而成)、10cm左右厚的麻刀泥(生石灰、黃土、麻絲按比例混合而成)、10cm左右厚的月白灰(生石灰、水、少量青漿混合而成)、5cm左右的青灰(青漿、生石灰、水按比例混合而成),之后才是5cm左右厚的鋪瓦泥及瓦面,總厚度可達(dá)30~40cm。

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屋頂灰背修繕

同時(shí),《周禮·考工記》就記載了“上尊而宇卑,則吐水疾而霤遠(yuǎn)”的技巧,即坡頂?shù)狡碌子啥盖妥兙徍偷囊环N曲面形式,這使得雨水降落到屋頂后,能夠迅速往下排,且到坡底位置時(shí),又能夠向前方?jīng)_出。不同時(shí)代的舉折也有不同的風(fēng)格。

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唐代:舉折很平緩

宋:舉折 ,從上往下,落架,坡度上大下。1/10——1/20——1/40——...)

清:舉架,從下往上,飛檐三五舉,檐步五舉,脊部九舉(除五檁)

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 中國傳統(tǒng)建筑的屋頂,多用大坡度的設(shè)計(jì),靠近屋脊的坡度超過60°,而靠近房檐的坡度小于30°,利用慣性使流下的雨水沖出屋檐外。

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值得一提的是,大雨來臨時(shí),雨水匯集起來,從屋頂流下,像一條條串珠,組合成一幕雨簾,這是中國古建在下雨天獨(dú)有的景觀。

說排水系統(tǒng)。在古人排水的概念中,基本就兩個(gè),一是“水往低處流”二是,水,在疏不在堵。而水往低處流。這個(gè)概念發(fā)揮到了極致,即便地勢平坦也要制造條件,使水流自己往低處流。

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從傳統(tǒng)建筑屋頂?shù)那,到利用地勢排出積水,處處顯示著古人在建筑設(shè)計(jì)上對自然的尊重。我們在嘆服古人營造技藝的同時(shí),不得不虛心學(xué)習(xí)前人對自然的尊重,系統(tǒng)學(xué)習(xí)文物保護(hù)技術(shù),請關(guān)注哲匠之家的后續(xù)推送。

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