鋼格柵板在遺址保護(hù)與展示工程中應(yīng)用探索

黃 巍 蔡陽生

福建工程學(xué)院，福建福州 350108

1 鋼格柵板簡介

鋼格柵板是一種采用鋼條連接生產(chǎn)的平板建筑構(gòu)件。維基國際中對鋼格柵板的釋義是由相似且平行的細(xì)長構(gòu)件有規(guī)律組成的孔洞組合，構(gòu)件可以是平行的或者是平行和垂直交叉構(gòu)成的。2007年頒布的產(chǎn)品規(guī)范YB /T4001 《鋼格柵板及配套件》 中對鋼格柵板的定義是“鋼格板是一種由承載扁鋼與橫桿按照一定的間距正交組合，通過焊接或壓鎖加以固定的開敞板式鋼構(gòu)件。根據(jù)制作方法不同，主要分為壓焊鋼格板和壓鎖鋼格板[1]?！变摳駯虐逡罁?jù)連接格柵條的連接件的不同，可以分為普通鋼格柵板、桿件鋼格柵板、米字型鋼格柵板、鉚接鋼格柵板等。

圖1 鋼格柵板

鋼格柵板最初被應(yīng)用于市政工程中，作為下水道篦子使用。經(jīng)過一百多年的發(fā)展，它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、市政工程、園林景觀、建筑工程等領(lǐng)域。近年來，建筑師開始嘗試在遺址保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用鋼格柵板。

2 應(yīng)用案例解析

2.1 鋼格柵板應(yīng)用解析

在法國和意大利的遺址保護(hù)工程中，鋼格柵板作為步道、樓梯、護(hù)欄材料應(yīng)用于遺址保護(hù)展示工程。而在國內(nèi)的遺址保護(hù)領(lǐng)域，鋼格柵板的應(yīng)用還處于探索階段，應(yīng)用案例非常少。

筆者在西安建筑科技大學(xué)學(xué)習(xí)期間，參與陜西省古跡遺址工程技術(shù)研究中心 （下文簡稱中心） 的遺址保護(hù)與展示工程設(shè)計。中心在遺址保護(hù)與展示工程設(shè)計中，一直在尋找適合應(yīng)用于遺址區(qū)的建筑材料。

遺址保護(hù)的基本要求是“真實性，完整性”原則，遺址保護(hù)與展示工程應(yīng)用的建筑材料需要滿足以下條件：與遺址區(qū)氣氛的協(xié)調(diào)，具備防滑、不積雨雪、不積塵土、耐腐蝕，在室外條件下具有良好的耐久性，易于運輸、易于安裝、易于拆除、造價低。鋼格柵板符合上述要求。

2.2 漢長安城未央宮前殿遺址公園項目

2.2.1 遺址區(qū)簡介

漢長安城位于西安城市西北向，它是中國古代都城中建設(shè)時代較早、布局形制較清楚、城址保存較好的古代都城遺址，對中國古代都城建制有著重要影響。未央宮位于漢長安城遺址區(qū)西南部，始建于高祖七年，經(jīng)西漢、西晉、前趙、前秦、后秦、西魏、北周和隋初均有所用，為漢長安城的重要宮殿及中國古代最著名的皇宮之一。未央宮前殿 （下文稱前殿） 位于未央宮中部為朝宮正殿。

經(jīng)考古勘察可知，前殿筑于龍首山丘陵的原生土之上，僅對其四周和表面進(jìn)行加工夯筑，然后在于其上構(gòu)筑殿堂等建筑。前殿遺址是現(xiàn)存面積最大、高度最高、保存最為完好的漢代夯土高臺建筑遺跡。

1961年，包括未央宮前殿遺址在內(nèi)的漢長安城遺址被國務(wù)院公布為第一批全國重點文物保護(hù)單位。2014年，未央宮前殿遺址被納入“絲綢之路：長安-天山廊道路網(wǎng)”文化遺產(chǎn)并成功入選 《世界遺產(chǎn)名錄》 。為保護(hù)漢長安城未央宮前殿遺址免受自然和人為因素破壞，促進(jìn)絲綢之路申遺，受西安市漢長安城遺址保管所委托，陜西省古跡遺址保護(hù)工程技術(shù)研究中心承擔(dān)了未央宮前殿遺址保護(hù)工程設(shè)計任務(wù)。2009年底國家文物局對陜西省文物局提交的 《漢長安城前殿遺址保護(hù)工程設(shè)計方案》 給予正式批復(fù)。

設(shè)計范圍：（1） 前殿遺址本體 （三處規(guī)模較大的建筑基址、庭院遺址、前殿東、西、北側(cè)建筑基址等）； （2） 前殿遺址的周邊夯土建筑基址；（3） 前殿遺址的南側(cè)部分漢代道路遺址。

2.2.2 鋼格柵板的設(shè)計解析

前殿遺址是未央宮遺址區(qū)最重要的遺址遺存，遺址主體為土遺址，此外，遺址區(qū)內(nèi)存留少量漢代石質(zhì)柱礎(chǔ)。設(shè)計遵循“少干預(yù)”原則，保護(hù)展示的主要措施以步道、平臺與礫石散鋪相結(jié)合的方式，三者結(jié)合形成環(huán)路，圍繞遺址區(qū)及主要大殿遺址布置游覽路線。在滿足游覽需要的情況下，新介入的步道、平臺與礫石散鋪面積盡量小，做到對遺址本體的影響降低到最小。

設(shè)計要求：鋼格柵板在國外的遺址保護(hù)與展示工程中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)工程中應(yīng)用尚屬首次。應(yīng)用鋼格柵板的區(qū)域主要是鋼格柵步道。在大遺址區(qū)使用的建筑材料有以下要求：其一，為了保護(hù)遺址需少動土，不開挖，鋼格柵板鋪設(shè)時不做覆土基礎(chǔ)；其二，鋼格柵板要融入遺址區(qū)景觀。為了實現(xiàn)這一需要，鋼格柵板進(jìn)行表面鈍化處理，同時通過覆土讓格柵板融入環(huán)境。

在設(shè)計過程中，通過與施工方、材料廠商溝通合作，選擇合適的鋼格柵板和緊固件以及深化設(shè)計格柵板的建構(gòu)形式和基礎(chǔ)形式，基本實現(xiàn)了設(shè)計需要。鋼格柵板通過蝶形扣件和自宮螺絲安裝與預(yù)制混凝土基礎(chǔ)塊上，聯(lián)系為整體。為了實現(xiàn)鋼格柵板的材質(zhì)與遺址區(qū)氣氛相協(xié)調(diào)，通過酸腐工藝二次處理鋼格柵板的表面，使其表面呈現(xiàn)啞光效果，做法詳見鋼格柵板材料解析。工程完工數(shù)月后的回訪，鋼格柵板步道與遺址區(qū)的環(huán)境自然融合，基本實現(xiàn)設(shè)計效果。鋼格柵板選型見表1。

表1 鋼格柵板選型表

2.3 洛陽龍門石窟擂鼓臺遺址展示廳項目

2.3.1 遺址區(qū)簡介

擂鼓臺石窟位于龍門石窟東山南端，由北、中、南三洞組成相對獨立的一個區(qū)域，為唐武周時期在東山石窟區(qū)開鑿較早、規(guī)模較大的一組洞窟。三洞坐東朝西，面臨伊河，南望伊川。其中北洞破損情況較為嚴(yán)重，窟內(nèi)三壁造三佛，正壁為密教造像，窟門內(nèi)左右兩側(cè)各殘存一尊八臂和四臂觀音。洞內(nèi)北、中、南三壁壁基共雕飾25尊羅漢群像，每尊像側(cè)刻有 《付法藏因緣傳》 經(jīng)文，具有極高的歷史和藝術(shù)價值。南洞四壁布滿有著菩薩裝、結(jié)跑跌坐于蓮花座上的像，也是一處重要的密教題材雕刻。在北洞、中洞窟門外上方崖壁現(xiàn)存多個杭孔遺跡，三洞窟前地面有晚期堆積和柱礎(chǔ)坑等建筑遺跡，是擂鼓臺三洞的重要組成部分。

設(shè)計理念：為了展示擂鼓臺三窟遺址和出土的文物，中心受文物局委托在遺址區(qū)建設(shè)一座小型遺址展示廳。遺址展示廳的設(shè)計理念是切實保護(hù)遺址區(qū)的真實性和完整性，保護(hù)擂鼓臺整體景觀。堅持“少干預(yù)”原則，盡可能減少建筑的規(guī)模和體量。在建筑材料選擇上，堅持可逆性原則，盡可能采用可還原性結(jié)構(gòu)與設(shè)施。在遺址保護(hù)工程的設(shè)計中堅持可識別性原則，新加入的保護(hù)與展示設(shè)施需明顯區(qū)別于遺址區(qū)原存部分。

2.3.2 設(shè)計應(yīng)用解析

為了貫徹切實保護(hù)擂鼓臺石窟及其環(huán)境的真實性和完整性，盡可能采用可還原性結(jié)構(gòu)與設(shè)施。由于遺址區(qū)的主要遺址為石質(zhì)遺址，受到保護(hù)的遺址可以與大氣接觸，對其保護(hù)措施主要為隔絕地下水，地表水的侵蝕以及隔絕紫外線等[2]。在構(gòu)造設(shè)計階段設(shè)計考慮使用鋼格柵板作為地面材料，兼顧通風(fēng)透光排濕和防滑的需要。在設(shè)計中，通過與生產(chǎn)廠家、裝修公司、龍門石窟研究院 （建設(shè)方） 及施工方溝通協(xié)調(diào)，深化進(jìn)行節(jié)點設(shè)計。

設(shè)計主要關(guān)注幾個方面：其一，為了滿足參觀者觀看遺址的需要，鋼格柵板及其構(gòu)造的總高度要盡量低。其二，格柵板的尺寸要與保護(hù)遺址的玻璃幕墻契合，形式統(tǒng)一。

一般鋼格柵板構(gòu)造體系中都設(shè)有面層-連接層-固定層三個層級。在構(gòu)造設(shè)計時，考慮到設(shè)計區(qū)域基本為平地，總高差小于500mm，隱去了固定層，降低了整個鋼格柵地面的高度。此外，鋼格柵板尺寸通過比較和優(yōu)化，只選取了兩個尺寸的格柵板，實現(xiàn)了形式統(tǒng)一，簡化了施工。

圖2 鋼格柵板地面分隔圖

3 結(jié)語

鋼格柵板作為一種新興的建筑材料，它在遺址保護(hù)與展示工程中的應(yīng)用展現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢。其一，它具有耐久、無需養(yǎng)護(hù)、強度高、自重輕、不積灰、透光度高、防滑性好、易于安裝拆除等材料特性，適合應(yīng)用于戶外遺址區(qū)。其二，鋼格柵板具有快速安裝和快速拆除的特性，有利于保護(hù)遺址區(qū)環(huán)境。

制約鋼格柵板在遺址保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的主要原因是建筑師對這種材料的認(rèn)識不足。在設(shè)計過程中，設(shè)計方需要全面考慮鋼格柵板的材料、安裝節(jié)點、施工流程等因素，并與材料廠家和施工單位及時溝通，使之與遺址保護(hù)項目的特殊需要相適應(yīng)，才能最終實現(xiàn)設(shè)計效果。

[1] 孫曉雙，李本源，張國強. 一種新型經(jīng)濟(jì)斷面鋼格板[J]. 軋鋼，2010，10：1-3.

[2] 蔣洪彪.隋唐長安城朱雀大街（ 中軸線） 及其保護(hù)研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2011.