川西城厢古城木建筑修缮应用技术研究

古镇木结构民居作为我国社会传统文化和历史的重要载体，具有极其重要的研究价值和保护意义。但如今川西地区大部分传统木结构民居因其脆弱的材质而发生虫蛀、腐朽老化和进水潮湿等情况，大幅缩短了川西木结构民居的使用年限，无法满足人们对生活环境的需求，再加上对传统木结构民居的重视和保护程度不够，导致很多珍贵的川西传统木结构民居因年久失修而濒临消亡，因此对川西地区木结构民居的保护刻不容缓。

1 工程概况

城厢古城是省级历史文化名镇，文物木结构建筑面积为32046.7m ² ，传统风貌历史民居类木结构建筑面积为42760.8m ² ，屋架以穿斗木构架+青砖+竹编墙+椽子+小青瓦组合结构形式，保留和传承特色风貌的建筑风格特征元素，是川西地区木结构民居的典型代表。

在自然环境影响下，传统木结构民居因脆弱的材质而发生虫蛀、腐朽老化和进水潮湿等情况，物理化学损害和生物损害严重，修缮过程中大木作防水防火、防生物危害及防腐工程是施工中关键环节，依托当地特有的历史文化、民俗风情以及自然景观等，以城厢特色文化为精神载体，打造独具特色的历史文化型小镇和特色旅游标杆。

2 川西城厢古城木建筑现状

在城厢古城64个点位木结构建筑群中，屋面的椽子、檩条、虾须木、大刀木、木柱、木地伏、木地板以及连接部位榫头等木构件，受各种环境因素影响，存在龟裂状及块状病害，腐朽严重，似海绵状或筛孔状；虫蛀问题单体占100%，虫蛀严重单体占50%，危害木材的甲虫有家天牛、家茸天牛、粉蠹和长蠹，遭受虫蛀的木构件分别为木柱、穿枋、檩条、木地板、地栿，害虫蛀蚀木料表面及其内部髓心，被虫蛀的木构件表面布满虫眼，使用充气法检测，气流从多个孔眼中排出，木构件钻蚀深度部分已达木材内部。拆除材料剖面查验，虫道存在纵横交错蜂窝状或片状，内部充满成虫和虫卵，严重部位蛀虫损坏木构件，出现大面积的碎末状木屑；单体建筑中受潮区域主要集中在木柱下端、木地伏、木地板等部位木构件，雨水侵蚀导致局部椽子、檩条、童柱、穿枋等木构件出现受潮现象，木柱受潮高度在离地面约50?cm处，木地伏及木地板整体不同程度受潮。

3 川西城厢古城木建筑结构修复技术

古城规划设计按照整体协调、局部统一、突出特色、风貌提升，按照保护文化原真性、文脉完整性、可持续发展、环境相融性原则；切实保护文物古迹及周边自然生态环境，加强环境融合协调，传统建筑与现代建筑有机结合，共同反映川西民居特色和魅力建筑风貌。

（1）在建筑结构与维护结构良好的情况下，穿斗木构架相对完整，保留主体框架，基本保持原貌，进行更新改造处理（图1）。

   

图1 梁柱不落架

（2）建筑整体损坏进行落架大修，原建筑格局收集老旧建筑材料进行恢复，确保修旧如旧。施工中穿斗木构安全性不能保证，以墩结、挖补或碳纤维包裹加固的形式进行功能恢复，加固后的木料以木褐色、枣红色、黑色油漆为主对表面进行刷漆。

（3）墙体维护残损，重新贴木板壁或小青砖为墙裙，门窗等色彩宜用棕色、茶褐色或木材本色的仿木窗框。

（4）新修竹编夹泥墙墙面粉刷成白色或浅灰色，屋顶采用木望板、防水层、小青瓦坡屋面，青瓦利用采取底旧望新结合形式，修复瓦垒、飞檐、堆塑，有针对性地维护与修复其他特点鲜明的装饰挂件 （图2），以历史文化底蕴和建筑特色为依托,通过富于变幻的灯光、层次丰富的布景、灯光剪影和主题彩绘等多种手段, 突出特色文化内涵，保存原有文化载体，体现历史建筑美感，营造古城古色古香、清雅、优美宜人的体验环境和夜景效果。

   

图2 穿斗+抬梁混合

4 木结构虫害修缮技术

木建筑构件的耐久性时间由木材是否大面积受潮决定。建筑木结构设计时应综合考虑水汽在构件内部凝结问题、潮气排出的预防措施方案。

（1）木构件内部含水率控制标准及处理方式是决定木材使用年限的关键因素，木材在自然环境中建筑维护结构和室内木构件受大气湿度影响程度应区别考虑防水措施，成都地区木材内部平衡含水率应控制在16%以下，物理性能和力学强度才能保证功能使用需求，将会大幅降低真菌和虫蚁侵害发生的概率，减少腐朽的面积区域，延长功能使用时间，木构件蒸发和吸收的水分均衡一致，收缩、翘曲、变形、开裂等质量缺陷减少。

（2）木构件含水率控制不满足规范要求，表面凹凸不平，施工工艺不细致，后续油饰面在含水率超标的情况下，水分会与油漆稀释剂综合挥发进入涂层，发生白化现象，漆膜变薄，光泽度变暗，涂层会随着木材的收缩变色构件变暗。

（3）自然环境温度升高，内部水汽挥发，水汽溢出时产生的压力达到一定程度时，收缩破裂产生针孔或表面张裂现象，影响外观质量缺陷，木材平衡含水率影响漆膜的干燥速度和固化，不干或干燥不完全引起霉变。

（4）根据情况建筑木构件各类随机抽取5个检测样本，在每个样本上同一部位选取干燥前后3点进行测定，同一组结果取平均值，含水率将在当地使用环境中平衡含水率以下，使木构件更好地满足木建筑造型工艺的功能需求。木材内部植物纤维冷凝或直接受潮是木材腐朽或蚁虫蛀的关键因素之一，含水率超过20%，生物菌种繁殖侵蚀木材，建筑构造方案设计耐久性按50年设计考虑，使用功能和耐久性应兼顾病虫害防控。

红线用地内的建筑地基、基础两侧和管道之间的土壤，使用硼酸、硼砂和五氯酚钠按照一定比例配制水溶性药剂–硼酚合剂，喷洒1?%氯丹乳剂，进行虫蚁消杀。建筑木构架不拆除柱脚，柱脚表层腐朽后需要处理，结构稳定性后才能保证安全。先剔除或更换掉朽木，清理干净后用绷带包裹高含量水溶性浆膏绑扎柱脚四周，使药剂向内渗透扩散，采用柱脚包裹氯化苦熏蒸处理柱脚心腐烂，将浓缩药液注射入柱头及其卯口处，自然渗透扩散柱头和卯口。使用浸注或喷涂法对落架大修或迁建建筑中的檩、椽和斗，在重新进行油漆或彩画前，对相应的位置进行防腐处理。梁枋、榫头和埋入墙内构件端部局部需要使用刺孔压注处理，对望板、扶脊木、角梁及由戗等的上表面，采用喷涂法处理，对角梁、檐椽和封檐板等构件，采用压注法处理。屋内设置间距600mm×600mm、高300mm的石柱隔离防潮层，上铺防腐木板，木板以下勒脚内的空间预设通风措施，裙角每隔2m设300mm直径铜钱形状对流通风口，不能设置隔离防潮层房屋，建筑内外地面高差应大于600mm，屋内高于屋外防止雨水倒灌。屋架、大梁、竹编墙等维护结构中构件的端部与其他材料预留不小于3mm的缝隙，檐口应做成外排水，天沟处的屋架支座节点采用内排水时通风防潮防水，应满足功能使用要求。

天沟深度达到雨水排泄要求，屋面硬山处常因泛水处理不妥而漏雨，为防止天窗边柱受潮腐朽，模条安装在边柱内侧，天窗窗橙、窗扇安装在天窗边柱外侧，设置防水和遮雨装置，开敞式天窗增加遮雨板，同时相应区域做防水处理。屋面采用聚合物材料防水中的三元乙丙密铺紧贴屋面木望板，以防止雨雪渗进屋面内而使保温层受潮。木建筑中的木构件按照木构件的选材标准要求，剔除带树皮、虫蛀、腐朽的木材，并采用病虫害处理工艺，从防潮防水上进行病虫害处理。

5 木结构防腐修缮

原建筑中循环利用的梁架、门窗等构件采用喷淋、涂抹等处理方式，对撑弓、雀替、挂落等部分遭虫蛀的雕刻构件采取注射处理。

木材防腐设备系统包括浸注罐、防腐剂调制罐、防腐剂贮存罐、真空泵、压力泵、空气压缩机、储气罐、冷凝器以及相关控制系统等。木材装进压力浸注罐

后关闭罐门，再打开真空泵，使压力表数值保持在0.1MPa，持续对罐内木材抽真空30min后基本排除细胞腔孔隙中的空气；保持稳定高温高压条件下把CCA防腐药剂、防虫剂压入木材内部，使防腐剂、防虫剂与木材纤维紧密结合，充分渗透木材的细胞组织；关闭真空泵，恢复常压，再次施加压力使表值达到1.2MPa持续稳压4h，达到设计防腐剂载药量后卸压。在卸压时避免防腐剂反冲，造成木材内部残留空气，影响防腐效果。释放压力打开罐门，在排液泵和防腐剂溶液的重力作用下，将罐内木材充分吸收后的剩余防腐剂溶液抽到防腐剂溶液贮存罐内，直至防腐剂溶液不再排出，关闭阀门后接通真空泵，使压力表达到设计值后，再次抽真空20?min，取出经处理的木材，在滴液区中晾干，直至不再滴液为止。

木构件通过加压浸泡处理，经检测若不满足设计要求需要进行二次涂抹处理，若安全稳定性不满足要求锯除替换、墩接的位置，横断面表面每道间隔时间1~2h，进行3~4道喷涂及涂抹。按照虫眼的大小深度，分别按浓度3%及6%注射药剂ACQ、CCA两种药剂，全部填满虫洞，每道施加药液0.5kg/m ² ，待药剂完全渗入木构件后，再进行二次注射，直至木构件不再吸收药剂。

6 川西城厢古城木建筑外立面修缮

对木建筑中外立面损坏严重，需要在保持木建筑原貌的基础上进行修缮。修缮前需要根据现状先对外墙制作小样，经确认后方可根据小样进行外立面修缮，选用相同材质、相同材料对外立面进行原貌修复。在外立面修缮过程中，还需要对墙面进行色彩处理，采用专用涂料外涂并养护。在门窗和梁柱上涂饰水彩墨画，这是川西地区的地方彩画。由于风吹日晒，导致彩画损害。彩画苏子和木材的老化龟裂，逐渐与外立面脱离。彩画因受污染造成颜色变化。通过色彩复制，在木质结构上进行复刻，可起到保持外立面原始风貌的作用。对于彩画，需要依照现存彩画临摹绘制。对于部分木结构，如果存在旧色泽，需要采取相应措施进行做旧处理，保证与原木建筑的特征相同。

7 结束语

城厢古镇已有1000多年的历史，木结构民居作为城厢古镇传统文化和历史的重要载体，具有极其重要的研究价值和保护意义。在对古建筑进行修缮时，从建筑艺术和工艺美学的角度对历史文化进行传承，对传统川西民居建筑特点及文化元素，通过特殊手法呈现建筑美感，结合现存民居建筑单体各结构部位特点分析研究，提出了有效的保护措施及方案，通过对木建筑构件防腐、防虫害、构件进行处理，在工艺创新与传承基础上进行建筑修缮，并保留原始古建筑的风貌，重现千年历史古城的辉煌，可为类似民居修缮提供借鉴。