在历史建筑的保护、修复和改造项目中,钢结构通常扮演着各不相同的角色。其运用效果的优劣往往取决于对原建筑的价值评判和对新旧部分的平衡。
前 言
钢结构作为继钢筋混凝土结构之后较普遍的建筑结构体系,在全球范围内早已得到广泛运用。即便在引入较晚的中国内地,钢结构也已被大量应用到文化娱乐和体育等公共设施中,并且在国家有关政策大力扶持的背景下,钢结构的应用正逐步向居住建筑市场推进,钢结构建筑正渐渐成为市场主流。同时,对建筑遗产的保护成了箭在弦上的话题,全球范围内的建筑保护、修复、改造等项目越来越多,这类项目的开展近年来在国内更是势头迅猛,已经逐渐在建筑市场占据了一席之地。而在这些项目中,钢材又以其轻盈、表现力强、适应性强等优点,在众多改造材料中脱颖而出,成为历史建筑再利用中最常见、易得的材料。不论从适用、坚固、美观哪个方面看,钢结构都具有其不可替代的优势。
应用历史
16世纪60、70年代,卡罗迪·佩罗对卢浮宫的扁平柱顶过梁和穹顶做的加固、修缮就使用了锻铁构件。而建筑师苏夫洛则对巴黎先贤祠入口的山花进行了加固。
国外运用钢结构对历史建筑进行修缮、加建、改造起始于17世纪。进入18世纪,随着对于材料破坏机理的研究不断推进,近代力学中,对于材料受力特点的了解逐渐深入,钢结构在历史建筑相关项目中不断发光、发热,其效果愈发夺人眼球。相比较传统砖石结构抗拉性能弱、结构弹性弱、自重大等缺点,以及相对于木结构易腐蚀、耐久性差等问题,钢结构所具有的自重轻、弹性好、抗拉强度大等特点恰能在这样的基础上和原材料形成互补,充分发挥出材料的优良受力性能,增强建筑结构的耐久性,达到延长建筑使用寿命的目的。
由于历史建筑较脆弱,对环境要求高且不可再生,需要更强有力的施工技术和质量保障。而钢结构在生产方式上本身即具有轻型化、装配化、适配化的特质,加上在荷载传递上对于原建筑的影响较小,成为了该领域内的最佳选择。钢结构可以做到:1)保护原场地及立面材料,尽量减轻二次伤害影响;2)可以依据原始建筑的外形特征,灵活、机动地调整施工方案。
价值之辩
评判钢结构介入历史建筑的姿态、模式是否合适,本质上还是一个价值取向的问题。笔者认为,其关键有二:一是围绕历史建筑的价值评判,即针对其“核心价值”进行相应的保护规划,并认清新建钢结构在其中的位置与角色;二是对于结构至上主义的辩证思考,钢结构作为一种天生的、展现结构美学的形式,自然而然成为当代“骨感美”的代言。然而是否暴露结构即等于当代性,历史建筑是否又能与当代风格和谐共处,这些都是值得反复探讨的大命题。
● 钢结构在建筑保护、修复中的优与劣——以上海清水湾历史建筑为例

图1 清水湾2楼施工现场
清水湾历史建筑高2层,平面呈回字形,占地面积约635㎡。外观虽基本保存完好,但内部木楼板、屋架和屋面等却因缺乏修缮和在拆除周边建筑时遭到牵连而所剩无几。建筑整体形制特征如轴线对称、传统开间模式、合院布局仍得以保留。
基于上述现状,本案采取了钢筋混凝土和钢结构结合的方式对建筑整体进行平移。新结构大体以钢筋混凝土结构为主,特别在与墙体密切结合的部位提高移位时墙体的稳定性。在主要室内空间、替代原木柱部位、屋架部分采用钢结构以求尽可能少地侵蚀原始空间面貌。
在新钢结构柱插入的问题上团队曾经讨论过两种不同的方案:
1)把钢柱设置在原始位置,仅替换失去承载力的老木柱。该方案的优势在于原空间尺度和比例可以完整再现,而与之相对的是原始结构的拆除、新结构的建造,工序较复杂,需要采取较多的临时加固措施,相应成本也较高。
2)保留并修缮原木柱,新钢柱则放置在左近,新老结构共存。该方案的优势在于保留了老结构的梁、柱关系,与新结构的区别肉眼可见。该方案面临的问题则在于结构所占空间过大,难以避免使用面积缩水。
判断两个方案的关键在于:残损的老木结构值不值得保留?有多值得保留?面对当代使用者、参观者又具备多少观赏意义?最终,权衡利弊,团队决定在第一套方案的基础上将大部分钢柱都布置在原木柱位置进行替换,而破损较轻且装饰华丽的月梁则经过妥善修复,依然被保留在原位——吊装在钢梁下。整个建筑的空间格局得到了较好的保存。2楼施工现场如图1所示。
虽然钢结构在本案中只作为局部修复措施出现,却仍然能说明一些问题。首先,本案很好地利用了钢材和砖木并置,具备较高的识别性、结构构件截面面积与木柱相仿、螺栓节点抗弯性能与木榫卯较类似的材料特质,在结构、风格上贴近原始面貌,又不失“辨识度”,让人们身处其中时足以分辨“新”与“旧”的区别,不会造成“欺骗”。
另外,由于本案的重点在于恢复建筑旧貌并使其恢复承载能力、重新具备使用功能,同时也有赖于业主的改造目标——高级社区会所,而无需引入具有活力的其他商业空间,钢结构在其中并不扮演“彰显时代性”的角色,在整座建筑中和整体风格下,不会喧宾夺主,笔者认为是一个较优的实践案例。
● 钢结构在建筑改造、加建中的优与劣——以西班牙古堡Garcimuñoz Casttle为例

图2 城堡外观

图3 城堡围墙内
该项目位于西班牙中部古镇Cuenca。建筑师以大胆的手法介入场所,为这座历史悠久的建筑遗址注入了全新的气息,从外围看几乎没有改变的古堡内部却隐入了极具视觉冲击力的多媒体图书馆,强烈的对比和反差使饱经沧桑的旧时代遗存焕发出无限魅力(如图2~5所示)。
老城堡历经多个历史朝代,整体结构已经退化。改建方案一方面对建筑进行整体加固,另一方面巧妙地运用加固结构本身将人迹罕至的建筑遗址转化为生机盎然的公共场地,尝试着向游客展示观看旧时光的新视角。建筑师运用钢结构实现了“一举两得”,多变的钢结构同时也是为了适应建筑角角落落的各种缺损与结构缺陷而存在的。而此外,种种文化和技术元素的注入也为场地增添了新的活力,在弥补当地文化设施缺失的同时也保证了建筑在后续维护和保养方面能自给自足。

图4 走廊、栏杆和电梯井

图5 广场下层支撑结构
在笔者看来,这种不再费劲心力试图贴近原始风格乃至尺度等建筑要素,转而运用现代手法、现代材料和现代风格,把原始建筑作为白纸,在其上挥毫的做法已渐成主流。笔者认为该方案确实非常具有吸引力——尤其作为一项临时项目,对吸引游客和参观者都几乎发挥了最大效应,但它并没有给予原始建筑足够的空间和尊重。在灯光和彩色玻璃的映照下,陈旧的古堡几乎彻底沦为背景。换言之,这样的加建/改造或许达到了预期目标,但实则是在哪里都普适的设计——我们可以很容易想象同样的设计出现在另一处残垣断壁,甚至是商业中心的景象,它没有表现出任何足以与古堡相呼应的特质。
或许这只是笔者自身的观点,认为钢结构在其中虽然大显身手,完全地、不加修饰地暴露在视线里,和玻璃组成的“现代二人组”竭尽全力去吸引人们的目光和注意力,但令那些饱经沧桑的砖瓦在它们的光彩下却黯然失色了,可谓为劣。
结 语
通过上述两个案例,主要想表达这样一个观点:无论在哪个时代,无论当下的建筑以何种形式、何种风格作为主导,我们对待历史建筑的基准点与出发点首先必是尊重。尊重意味着充分了解、尽可能理解、有所退让。钢结构因为其既可“隐形”又能外露的特点在这里既可能是助攻,也可能是伤害。刨去其他现实因素,建筑师的个人素养将很大程度上决定一座老建筑的死寂或重生。
在巴黎圣母院大火的热度渐渐退却之时,前不久听闻法国议会通过了新法案,要求巴黎圣母院完全回归火灾前的面貌。这个消息本算不上什么喜讯或者噩耗,但在笔者心中却是感到小小的遗憾。本来此次修复/重建或许可以成为这个世纪建筑遗产保护的新的里程碑式的事件,但就这样归为了一簇小小的水花。确实,巴黎圣母院对于法国来说,无论从何种角度看都有着极为特殊的意义,何况是这场确实引起了全球人民空前关注的大火。议会的选择与其说是对一座建筑的生杀令,不如说是一次政治活动,代表了国家层面的重重考量。不过关于建筑遗产的各种讨论和实践绝不会因此而放慢脚步,作为旁观者和半个参与者,让我们乐见未来的一切可能。

