剧院类优秀历史建筑重点保护部位保护修与功能提升关键技术.pdf

159420238BuildingConstructionSTRUCTURECONSTRUCTION施结构剧院类优秀历史建筑重点保护部位保护修与功能提升关键技术孙沈鹏上海建工四建集团有限公司上海201103摘要：以上海兰心大戏院修工程为例，介绍了剧院类优秀历史建筑重点保护部位保护修与功能提升技术，从重点保护部位价值与现状分析入手，围绕损坏精细化修复、特色饰面科学化复原以及使用功能提升等方面进行详细阐述。总结的经验可为后续类似工程保护修和可持续利用提供借鉴。关键词：优秀历史建筑；损坏修复；饰面复原；功能提升中图分类号：TU746文献标志码：A文章编号：1 0 0 4-1 0 0 1(2 0 2 3)0 8-1 5 9 4-0 4DOl:10.14144/ki.jzsg.2023.08.028Key Technologies for Protection,Repair,and Functional Enhancement of KeyProtected Parts of Outstanding Historical Buildings in Theater CategorySUN ShenpengShanghai Construction No.4(Group)Co.,Ltd.,Shanghai 201103,ChinaAbstract:Taking the renovation project of Shanghai Lanxin Grand Theater as an example,the protection,repair,andfunctional improvement technologies for key protected areas of outstanding historical buildings in the theater categoryare introduced.Starting from the analysis of the value and current situation of key protected areas,the refined repair ofdamage,scientific restoration of characteristic finishes,and improvement of usage functions are elaborated in detail.Thesummarized experience can provide reference for the protection,repair,and sustainable utilization of similar projects inthe future.Keywords:outstanding historical building;repair of damage;finishing restoration;function improvement20世纪三四十年代，上海最摩登的文化生活莫过于看话剧、看电影，由此兴起了一股新式戏院的建设热潮。这些遗留至今仍在使用并发挥原有功能的“新式”老戏院，已成为上海城市文化传承的重要载体，如何实现这些老戏院的保护传承与可持续利用，已成为当前城市更新的重要课题-5 。兰心大戏院作为上海开埠历史最悠久、使用时间最长的老戏院，在2 0 2 0 年保护修中，围绕历史遗存保护修复、历史原貌复刻还原、剧场功能拓展提升，以匠心工艺和创新技术，让这个承载百年历史记忆、见证了代代艺术名家登场的剧院得到蜕变。1建筑基本情况兰心大戏院，坐落在茂名南路5 7 号，建成于1 9 3 1 年，是中国第一座西式剧场，是意大利文艺复兴时期府邸式建筑风格，由美商哈沙德洋行委托戴维思和勃罗克设计。建作者简介：孙沈鹏（1 9 9 1 一），男，硕士，工程师。通信地址：上海市闵行区桂林路9 2 8 号（2 0 1 1 0 3）。电子邮箱：1 5 3 0 0 8 8 6 9 8 9 1 6 收稿日期：2 0 2 3-0 6-1 2筑整体为3 层混合结构房屋，占地面积约1 3 5 0 m，总面积约2 3 0 0 m，沿长乐路、茂名北路两侧布置，其平面呈不规则四边形，立面高低错落；整个建筑由门厅、观众厅、舞台和耳房等部分组成（图1）。品舞台灯观众东辅厅房茂名南路门厅（a）兰心大戏院实景（b）兰心大戏院平面位置示意图1兰心大戏院2重点保护部位价值与现状探析作为中国近代史上第一座西式剧场建筑，兰心大戏院设计构思独特，空间精致适宜，饱含着文艺复兴时期建筑文化气息，代表了2 0 世纪初上海剧院建筑的技术水平和艺术风格。1 9 9 4 年，兰心大戏院入选上海市第二批优秀历史建筑，保护类别为二类，其中建筑西立面、南立面、室内门厅和观演厅被列为重点保护部位。建筑施工第4 5 卷第8 期1595孙沈鹏：剧院类优秀历史建筑重点保护部位保护修与功能提升关键技术2.1西立面和南立面兰心大戏院外立面以两侧道路为构图中心展开，其中西、南两立面形成了建筑主要立面。两立面完整保留了建筑历史原貌，以褐色毛面泰山砖和花岗岩为主要装饰元素，配以不同形制尺寸钢制卷窗和圆形装饰线，色彩沉稳，具有古典气质，展现了上海剧院建筑典型的新古典主义外饰风格。历经日晒夜露、雨水侵蚀后，两立面泰山砖、花岗岩均出现不同程度的污损风化，其中花叶形牛腿、檐口腰线等装饰构件局部开裂脱落，钢制卷窗变形、生锈，较多玻璃损坏或缺失。这些破损部位影响和破坏外立面风貌特征和文化价值。2.2室内进厅主入口即是一层进厅，内部装饰简洁精致，采用米黄大理石墙面、金箔装饰柱头、双色结合的大理石墙裙；两侧沿墙对称分布折线形单跑楼梯，水磨石花式造型栏杆点缀，整体呈现装饰艺术派风格气息。经与历史图纸比对，室内装饰历经多次改造，尤其是室内地坪和天花吊顶与历史状况相差甚远，进厅内历史原貌在使用过程中遭到一定程度的损坏。2.3观演厅观演厅由观众厅、舞台和后台三部分组成，是兰心大戏院内最核心区域，见证了无数名人艺术家在此登场演出。厅内满场亮金配的耀目圆穹顶，四周点缀着简洁精致的几何装饰图案，精美的镂空镶金设计，在这里所有的金色线条汇聚向闪亮的中心。经过查勘与考证，观演厅内装饰为2 0 0 3 年改造期间重新设计的装修，已非历史原物；圆弧穹顶结构构造出现不同程度的损坏，使用状况也令人担忧；此外，厅内的设备设施已无法满足现代戏院的多功能演出需要。3工程重点、难点1）西、南立面历史遗存比较丰富，损坏类型较多，原真性修复损坏部位，要求比较高。西、南立面泰山砖、花岗岩以及檐口装饰线脚、钢制门窗都为历史遗存，随着自然劣化，饰面发生开裂、缺损、霉变等不同程度损坏，如何甄别各种饰面损坏，并按照损坏程度选择相对应修复工艺，要求比较高。2）室内重点保护部位历史原状损坏较为严重，复刻厅内历史原貌，还原剧场经典记忆，难度比较大。兰心大戏院自建成以来，历经多次改造，进厅、观演厅等区域主要特征饰面已非历史原貌，加之原始建造和历次改造资料几乎不存在，如何按照设计要求恢复历史原貌，缺少技术依据和工艺支撑。3）观演厅作为兰心大戏院重点保护部位，如何在维持原有历史特征的同时，拓展使用功能，难度比较大。观演厅至今已有约9 0 年的历史，其各项性能已无法满足高标准戏院演出需要，如何在做好重点保护部位历史特征保留保护的同时，进一步拓展演出功能并提升观演性能，难度比较大。4修提升重点内容与关键技术4.1西、南立面重点保护部位损坏饰面精细化修复严格贯彻最小干预和精细化修复的理念，根据不同饰面构造特征与损坏状况，采用传统工艺和现代技艺相结合的方式，对立面损坏开展无损修复，还原建筑原有的风貌特征。4.1.1泰山砖墙面西、南立面泰山砖主要存在破损、空鼓和霉变。施工前，借助红外热像技术检测外墙饰面完损度，对立面12000余块泰山砖逐个查勘定损，标注缺损和空鼓区域；并根据饰面损坏类型制定修复工艺；前后共计8 道工序，清洗、修复泰山砖，还原饰面原有光泽（图2）。（a）修前泰山砖饰面（b）修后泰山砖饰面图2 外立面泰山砖修前后效果对比1）空鼓处理：采用NHL-i06天然水硬性石灰微收缩注浆料对原墙面空鼓部位内部进行注浆处理，增加砖片与基底黏结力。2）缺损修复：为了保证修复砖片与原样式一致，现场通过硅胶软模拓片的方式复制泰山砖砖面纹理，并定制加固“L”形和“一”形砖片，更换缺损脱落部位。3）砖面清洗：采用专业脱漆剂涂刷清洗泰山砖污损饰面，清洗完成后采用JM05石灰基勾缝剂修复砖片灰缝。4.1.2花岗岩饰面花岗岩饰面由于外立面干挂广告牌导致石材开孔、雨水渗透带来饰面开裂、表面孔洞和锈斑损坏。此次，为了降低修复中的石材二次损坏，实现石材饰面最小干预修复，修复前对不同损坏进行研判并选择制定相适宜修复材料和工艺、工序。首先采用细针式灌浆对石材裂缝进行胶合封闭，确保石材饰面表面平整，同时防止雨水渗透后加速饰面自然劣化；然后采用无机糯米材料与石粉拌制，制成修复材料修复石材孔洞部位，实现石材孔洞同材料修复；最后利用泥159620238BuildingConstruction孙沈鹏：剧院类优秀历史建筑重点保护部位保护修与功能提升关键技术敷材料对石材污损和锈斑饰面进行无损清洗，保证饰面整体光洁（图3）。（a）饰面锈斑清洗前后对比（b）饰面孔洞缺损修补前后对比图3 外立面花岗岩修前后效果对比4.1.3檐口腰线檐口腰线为水泥制品，花式较为丰富，浇筑嵌入砌体砖墙上；檐口腰线破损较为严重，大多数均已开裂、脱落缺失。考虑到原营造材料构造欠缺易引起安全隐患，故在此次修复过程中，采用GRC构件按照原样式预制檐口腰线板，并预留化学螺栓埋件，植入承重砖墙内，批嵌钢筋网片，灌浆料浇筑一体成形，在恢复檐口腰线原有特征的同时，消除了腰线湿贴连接的潜在隐患。4.1.4钢制外窗罗马钢制外窗是兰心大戏院特有标志。此次修，对损坏变形的钢窗框进行整形校正，切割更换锈蚀构件，铲除原有涂漆层，清除铁锈，原子灰修复表面凹凸不平处，按照原样式开模制作损坏五金配件；此外，将原有外窗单层玻璃更换为中空玻璃，并采用老工艺卡子油灰固定门窗扇玻璃；在最大程度保护钢制外窗历史原貌的同时，又发挥和提升了剧院建筑外窗隔声功能（图4）。（a）修前钢制窗（b）修后钢制窗图4 外立面钢制窗修前后效果对比4.2室内重点保护部位特征饰面科学化复原原始建造资料缺失，给室内重点部位饰面原真性复原带来很大难度。此次修，采用现代数字技术辅助进厅水磨石地坪和观演厅舞台台徽复原，快速精准地获取原饰面的几何形制和材料组分，精准、高效地还原特征饰面历史原样。4.2.1水磨石地坪历史原貌还原根据历史资料考证，兰心大戏院进厅米黄色大理石地坪并非历史原样，此次地坪按照厅内1 9 3 0 年遗留至今的水磨石楼梯栏杆为蓝本进行复原，需要解决水磨石配比、花式图案排版深化以及复原工艺三大难题。此次修，采用自主研发水磨石配比自动分析仪精准获取配比信息。在水磨石楼梯栏杆上选取3 处样本点，通过拍照获取原有水磨石样式，并基于计算机视觉和人工智能算法快速分析石粒大小、颜色和配比，为复原提供精准配比信息。借助三维扫描构建水磨石深化模型。由于进厅平面呈不规则扇形曲面，采用传统人工量、测、绘，很容易出现尺寸误差带来深化图分布不均。为解决上述问题，采用三维激光扫描获取平面点云轮廓生成地坪深化模型，基于模型进行地坪三色图案深化和铜条分隔嵌入设计，精准呈现复原地坪花式图案足尺深化图。采用古法工艺复原水磨石饰面。基层地坪找平处理，并拌制浆料铺平在分隔嵌条内，待浆料强度达到8 0%后，反复打磨并修补饰面，最后上蜡做镜面，使历史原迹得以重现（图5）。图5复原后的一楼进厅水磨石地坪修效果4.2.2舞台台口花式历史原迹复刻兰心大戏院台框为沪上首个镜框式舞台，但经多次改造后，现有饰面已非历史原样，此次参照历史影像资料恢复舞台经典样式。其中，复刻舞台标志性装饰一一台徽，实属最难，按照遗留历史图纸照片复原三维立体台徽，需要精准复刻台徽几何尺寸，控制曲面图形的立体厚度。基于数字建模深化复刻台徽实体样式。对观演厅场景进行3 D实景建模，按照历史图纸照片对复刻台徽样式进行精细化翻绘，将初始模型放置观演厅3 D实景模型中进行调试比对，从空间不同角度优化调整台徽各部件立体厚度，使台徽与舞台台框、观演厅整体协调。利用陶土材料翻模定台徽模具，并采用GRC材料进行台徽制定加工，通过预制拼装的方式将成形后的台徽安装固定在舞台台框上，最后统一着色处理，“原汁原味”还原2 0 世纪3 0 年代的观演厅镜框式舞台风格特征（图6）。建筑施工第4 5 卷第8 期1597孙沈鹏：剧院类优秀历史建筑重点保护部位保护修与功能提升关键技术（a）历史图纸照片（b）台徽三维模型（c）台徽三维模型（d）复原后的台徽实景效果图6观演厅台徽复原全过程4.3观演厅重点保护部位使用功能提升本次修，在维持观演厅重点保护部位历史原貌的同时，通过在舞台区低干扰植入组合钢平台、观众厅内优化装饰构造、穹顶内安装智能监控系统，解决观演厅内舞台设备设施简陋无法适应多功能演出、大厅观演环境不佳制约高品质演出效果以及穹顶存在潜在安全隐患影响观演厅正常使用等问题，进一步提升和拓展了观演厅的使用功能(图7)。图7修后的观演厅4.3.11低干扰下舞台设备安装平台增设为进一步拓展兰心大戏院演出功能，满足戏曲、戏剧、器乐、合唱演出需求，需对现有舞台设备设施进行升级扩容，增加相对应的舞台机械系统。兰心大戏院现有舞台设备设施主要依靠舞台屋架的下弦杆铺设钢搁栅进行挂设，新增舞台设备设施，现有屋架无法承担相应荷载。在不影响观演厅舞台风格的前提下，拆除原有屋架下弦杆钢格栅体系，在舞台上空新增结构作为舞台设备安装永久平台。对比分析混凝土梁板、钢桁架、钢平台这3 种不同结构以及现场安装施工对原舞台结构体系的影响，最终选择在舞台四周结构圈梁上吊装拼制钢平台，既不改变舞台原有结构传力体系，又不超过既有地基承载极限，满足并实现低干扰下舞台设备设施扩容安装。4.3.2特征维持下观众厅声学性能提升在遵循优秀历史建筑保护要求、不改变观演厅内部特征的前提下，采用Odeon12.12室内声学软件，模拟观众厅演出环境，分析观众厅的声场分布情况，找出制约观演声学效果的影响因素，并从吸声、隔声两方面提升厅内声学性能。1）按照原样式更换厅内吸声量最大的观众座椅材质，控制吸声量，优化厅内混响时间。2）选择木饰面、GRG、水泥砖等硬反射材料，作为观众厅四周墙面历史原貌复刻材料，在最大化还原历史原状的同时，使厅内四周墙体有机形成扩散造型，优化厅内声学效果。3）将厅内通道门按照原样式更换为隔声门，保证厅内外隔声效果。4.3.3远程智能监控下穹顶安全状况实时获取观众厅穹顶结构构造复杂，是通过钢架梁-混凝土屋面板形成的空间组合结构悬吊水泥板材质穹顶装饰面；使用近9 0 余年，存在潜在安全隐患；由于穹顶为历史重点保护构件，无法通过常规整体加固或更新替换来消除风险。针对上述的观众厅穹顶问题，为了确保观演厅安全使用，在做好穹顶保护修的同时，对穹顶安装远程智能监控系统来实时了解穹顶安全状况，为观众厅安全使用保驾护航。通过在穹顶钢桁架关键部位上布置倾斜、挠度、振动以及应变传感器来获取主要部件受力性能，同时分布式安装拉线式位移计，来获取穹顶装饰面层沉降变形；开发远程智能监控平台，通过数模联动的方式实时展示穹顶的运行状况，并结合智能算法实现安全风险智能预警。5结语兰心大戏院作为戏剧西风东渐的入口，在上海戏院文化发展史上具有重要的历史意义。此次修，运用现代技艺，在沿用传统工艺材料的基础上，让这座有着百年历史仍在使用的兰心大戏院修旧如旧、吐故纳新，继续发挥专业表演场馆的功能，取得了良好的修效果，实现了建筑的保护传承和可持续利用。参考文献1薛林平,兰棋.上海兰心大戏院建筑研究 J.华中建筑,2 0 1 4(3)：177-182.2 任瑛楠，谷志旺，苗峰.历史建筑穹顶结构安全智能监测评估技术研究 .建筑施工,2 0 2 3,4 5(3):5 6 1-5 6 4.3 艾楠.老建筑的保护与活化利用思考 J.文物鉴定与鉴赏,2 0 2 0(2 1):68-70.4苏继明.文物建筑保护和利用策略研究 .文物天地,2 0 2 0(3):3 1-3 3.5张铭，谷志旺，王伟茂，等.上海音乐厅文物建筑保护利用与性能提升关键技术 J.建筑施工,2 0 2 1,4 3(1 0):1 9 7 7-1 9 8 0.