山东大学近代历史建筑修复技术策略的多维评估与实践探索

山东大学近代历史建筑修复技术策略的多维评估与实践探索一、引言1.1研究背景与意义1.1.1背景阐述历史建筑是城市记忆的重要载体，它们承载着丰富的历史文化信息，见证了时代的变迁与发展。山东大学作为一所具有深厚历史底蕴的高等学府，其校园内的近代历史建筑更是具有独特的价值。这些建筑不仅是学校发展历程的实物见证，也是中国近代教育建筑的典型代表，蕴含着丰富的历史文化内涵，是珍贵的文化遗产。山东大学的近代历史建筑涵盖了不同时期、不同风格的建筑类型，如山东大学趵突泉校区（原齐鲁大学）的近现代建筑群，该建筑群动工始建于1915年，其后又进行了多次扩建和修缮，现为山东大学齐鲁医学院所在地。这里保存有校友门、考文楼、柏根楼等建筑，是一组较为典型的中西合璧式的建筑物。其中，校友门建于1924年，采用中国传统的三间三叠牌楼形式，大门牌楼主门顶较高，两侧门顶稍矮，形成一个“山”字形，支撑立柱是现代建筑风格，整体呈现出中西合璧的特点；柏根楼1917年建成，是校园中现存最老的建筑，其平面布局为西方近代建筑形式，中间走廊，两面房间，石墙基、灰砖清水墙体、歇山式硬山式屋面灰瓦覆顶，入口处设单坡屋顶柱廊式门斗，垂花门罩，屋脊吻兽、山墙砖石雕刻为中西混合式样，是西方建筑师运用中国传统民居建筑手法和符号的典范。这些建筑具有极高的建筑艺术价值，被誉为“近现代建筑的博物馆”，与芙蓉街—百花洲、将军庙片区并称济南市三大历史文化街区，2013年3月5日，作为近现代重要史迹及代表性建筑入选第七批全国重点文物保护单位，2017年12月2日，列入第二批中国20世纪建筑遗产名录。然而，随着时间的推移以及自然和人为因素的影响，这些近代历史建筑面临着诸多问题，如结构老化、墙体破损、屋面渗漏等，其保存状况不容乐观。例如，部分建筑由于长期的风吹日晒雨淋，墙面的灰砖出现了风化、剥落现象；一些建筑的木质结构因受潮、虫蛀等原因，强度降低，影响了建筑的整体稳定性。同时，在过去的一些建设和改造过程中，由于缺乏对历史建筑保护的充分认识，部分建筑遭到了不同程度的破坏，原有的建筑风貌和历史信息受到了损害。因此，对山东大学近代历史建筑进行修复保护迫在眉睫。而修复技术策略的选择和应用直接关系到修复的效果和建筑的长久保存，对其进行评估研究具有重要的现实必要性。1.1.2研究意义从历史文化价值角度来看，山东大学近代历史建筑是学校发展历史的见证者，也是中国近代高等教育发展历程的实物例证。通过对修复技术策略的评估研究，能够确保在修复过程中最大程度地保留建筑的历史信息和文化内涵，使得这些建筑所承载的历史文化得以传承。例如，准确的修复技术可以还原建筑原有的风格特色，让后人能够直观地感受到当时的建筑艺术和文化氛围，增强师生以及社会公众对学校历史和地域文化的认同感和归属感，有助于传承和弘扬优秀的历史文化传统。在技术发展方面，目前历史建筑修复技术不断发展，但在实际应用中仍存在一些问题，如技术标准不统一、不同技术的适用性不明确等。对山东大学近代历史建筑修复技术策略进行评估研究，可以总结经验教训，分析不同修复技术在实际应用中的优缺点和适用范围，为历史建筑修复技术的发展提供实践案例和理论支持。通过对修复材料、结构加固技术、表面处理技术等方面的评估，能够促进修复技术的优化和创新，推动历史建筑修复技术体系的完善，提高历史建筑修复的整体水平，为其他类似历史建筑的修复提供参考和借鉴。1.2国内外研究现状国外对历史建筑修复技术的研究起步较早，发展较为成熟。在评估方法上，形成了一套较为完善的体系。例如，意大利作为文物建筑保护修复的先驱国家，制定了详细的修复原则和评估标准，强调对建筑历史信息的尊重和原真性的保持，其评估过程注重多学科的参与，包括建筑学、考古学、历史学、材料学等，从建筑的历史背景、结构安全、材料特性、艺术价值等多个维度进行综合评估。在对古罗马建筑遗址的修复评估中，考古学家通过对遗址的发掘和研究，提供建筑的原始构造和历史演变信息；材料学家分析建筑材料的成分和性能，为修复材料的选择提供依据；建筑师则根据这些信息制定修复方案，并从建筑美学和功能角度进行评估。在技术应用方面，国外不断探索和创新。英国在历史建筑修复中广泛应用现代检测技术，如无损检测技术中的红外热成像、雷达探测等，能够精确检测建筑结构内部的损伤和隐患，为修复提供准确的数据支持。在伦敦塔桥的修复中，利用红外热成像技术检测桥梁钢结构的锈蚀情况，通过分析热成像图，清晰地显示出结构内部的缺陷位置和程度，从而针对性地制定修复措施，提高了修复工作的科学性和效率。此外，数字化技术在国外历史建筑修复中也得到了充分应用，通过三维建模、虚拟现实等技术，对历史建筑进行数字化记录和展示，同时辅助修复方案的设计和评估。美国利用三维激光扫描技术对历史建筑进行精确测绘，建立建筑的三维模型，不仅可以永久保存建筑的原始数据，还能在虚拟环境中对不同的修复方案进行模拟和比较，直观地展示修复效果，以便选择最优方案。国内对于历史建筑修复技术的研究也在不断发展。在评估方法上，近年来逐渐重视历史建筑的多价值评估，不仅关注建筑的历史、艺术、科学价值，还开始考虑其社会、文化和经济价值等方面。但目前尚未形成统一、完善的评估标准体系，不同地区和项目在评估过程中存在一定的差异和主观性。一些地区在评估中主要侧重于建筑的物质层面，如结构安全性和外观完整性，对建筑所蕴含的文化内涵和社会价值挖掘不够深入。例如，在某些历史建筑修复项目中，虽然对建筑结构进行了加固和外观修复，但在修复过程中未能充分考虑建筑与周边环境的文化关联性，导致修复后的建筑在文化氛围上与周边环境不协调。在技术应用方面，国内在传统修复技术的传承和现代技术的应用上都取得了一定的成果。在传统修复技术方面，注重对传统工艺和材料的研究与应用，如古建筑的榫卯结构修复、传统砖石砌筑工艺等，力求保持建筑的历史风貌和工艺特色。在对北京故宫古建筑的修复中，工匠们严格遵循传统的榫卯工艺，对受损的木结构进行修复，使古建筑能够延续其原有的结构稳定性和艺术风格。同时，国内也积极引进和应用现代修复技术，如结构加固技术中的碳纤维加固、植筋技术等，以及表面防护技术中的纳米材料防护等。但在技术应用过程中，还存在一些问题，如部分现代技术与传统建筑的兼容性问题，一些新型材料和技术在实际应用中可能会对历史建筑的原有结构和材料产生潜在影响。例如，某些化学加固材料虽然能够提高建筑结构的强度，但可能会与古建筑的传统材料发生化学反应，影响建筑的长期稳定性和历史价值。综上所述，国内外在历史建筑修复技术的研究和实践方面都取得了一定的成果，但在评估方法和技术应用上仍存在差异。国外在评估体系的完善性和技术创新应用方面具有一定优势，而国内在传统修复技术的传承和结合本土实际情况的研究方面有自身特色。通过对国内外研究现状的分析对比，为本文研究山东大学近代历史建筑修复技术策略评估提供了参考和借鉴，有助于在后续研究中吸收国内外先进经验，探索适合山东大学近代历史建筑的修复技术策略评估方法。1.3研究方法与创新点本研究综合运用多种研究方法，全面深入地对山东大学近代历史建筑修复技术策略进行评估。首先采用文献研究法，广泛搜集国内外关于历史建筑修复技术、保护理论、评估方法等方面的文献资料，包括学术论文、研究报告、相关著作以及历史档案等。梳理历史建筑修复技术的发展脉络，了解国内外相关研究现状和前沿动态，为本文的研究提供理论基础和参考依据。通过对《威尼斯宪章》《奈良真实性文件》等国际保护宪章，以及国内《文物保护法》《历史文化名城名镇名村保护条例》等法律法规和政策文件的研读，明确历史建筑修复的原则和标准，为后续的评估研究提供指导。案例分析法也是本研究的重要方法之一。选取国内外具有代表性的历史建筑修复案例进行深入分析，如意大利佛罗伦萨大教堂的修复，该案例在保护建筑历史风貌和艺术价值方面具有丰富经验；还有北京故宫的修复，其在传统建筑材料运用和传统工艺传承方面成果显著。分析这些案例中所采用的修复技术策略、实施过程、遇到的问题及解决方法，总结成功经验和失败教训，与山东大学近代历史建筑修复情况进行对比，从而为本文研究提供实践借鉴，探索适合山东大学近代历史建筑的修复技术策略。实地调研法在本研究中起着关键作用。对山东大学各校区的近代历史建筑进行实地勘查，详细记录建筑的现状，包括建筑的结构形式、材料使用、损坏程度、周边环境等信息。与学校相关管理部门、建筑维护人员以及曾经参与过建筑修复工作的人员进行访谈，了解建筑的历史变迁、以往的修复情况以及在修复过程中遇到的困难和问题。利用先进的检测设备和技术，如无损检测技术对建筑结构内部的损伤情况进行检测，为后续的评估和修复技术策略研究提供第一手资料。本研究在评估指标和视角上具有一定的创新之处。在评估指标方面，构建了一套全面且具有针对性的评估指标体系。不仅考虑了建筑结构安全性、修复材料适用性、修复工艺合理性等常见的物质层面指标，还创新性地纳入了文化传承性、社会参与度等非物质层面指标。文化传承性指标通过评估修复后建筑对历史文化内涵的保留和展示程度，以及对当地文化特色的体现来衡量，如建筑风格的完整性、历史符号的还原度等；社会参与度指标则从公众对修复工程的关注度、参与意见的采纳程度以及修复后建筑对社会文化活动的承载能力等方面进行考量，强调历史建筑修复的社会价值和文化意义，使评估结果更能全面反映修复技术策略的综合效果。在研究视角上，突破了以往仅从建筑学单一学科角度进行研究的局限，采用多学科交叉的研究视角。结合历史学、文化学、材料科学、社会学等多学科知识，对山东大学近代历史建筑修复技术策略进行综合评估。从历史学角度，深入研究建筑的历史背景和发展脉络，准确把握建筑在不同历史时期的功能和文化内涵，为修复提供历史依据；从文化学角度，分析建筑所蕴含的地域文化特色和价值观念，确保修复过程中文化的传承与延续；运用材料科学知识，深入研究建筑材料的性能和耐久性，为修复材料的选择提供科学支持；从社会学角度，探讨修复工程对周边社区和社会的影响，以及社会各界对修复工作的参与和反馈，使修复技术策略更加符合社会需求，实现历史建筑的可持续保护与发展。二、山东大学近代历史建筑概述2.1建筑历史沿革山东大学的历史可以追溯到1901年创办的山东大学堂，这是继京师大学堂之后中国创办的第二所国立大学，也是中国第一所按章程办学的大学。其校址最初位于济南泺源书院，随着学校的发展，在不同历史时期不断变迁和扩建，建筑也经历了从传统中式风格向中西合璧风格，再到现代建筑风格的演变。山东大学堂创办初期，建筑风格主要遵循中国传统建筑规制。当时的建筑多采用中国传统的木构架体系，以抬梁式和穿斗式为主，木柱承重，梁枋连接，形成稳固的结构框架。屋顶形式丰富多样，常见的有硬山顶、悬山顶、歇山顶等，其中硬山顶较为普遍，其特点是屋面仅有前后两坡，左右山墙与屋面相交，木梁架皆封砌于山墙内，具有结构简单、造价低廉、防风火性能较好的优势，符合当时的经济和实用需求。建筑外观造型古朴典雅，注重对称布局，体现了中国传统建筑追求平衡、秩序的美学观念。进入20世纪初，随着西方文化的传入和影响，山东大学的建筑风格逐渐呈现出中西合璧的特点。这一时期，西方建筑技术和材料开始引入，如砖石结构、混凝土结构的应用逐渐增多，同时西方建筑的布局方式和装饰元素也被融入到校园建筑中。例如，1915年始建的山东大学趵突泉校区（原齐鲁大学）近现代建筑群，由美国工程师佩利姆（G.H.Perriam）设计，芝加哥三家公司负责建设。该建筑群的建筑布局采用了西方近代的功能分区理念，将办公、教学、运动、生活等区域明确划分，提高了校园的使用效率和功能合理性。在建筑形式上，这些建筑多为二三层的楼房，平面布局采用西方近代建筑形式，中间走廊，两面房间。石墙基、灰砖清水墙体，歇山式、硬山式屋面灰瓦覆顶，保留了中国传统建筑的材料和部分屋顶形式。在建筑的入口处多设有单坡屋顶柱廊式门斗或设垂花门罩，屋脊吻兽、山墙砖石雕刻也多是中西混合式样，将西方建筑的柱廊元素与中国传统的垂花门、吻兽、雕刻等装饰手法相结合，形成了独特的建筑风格。像1917年建成的柏根楼，为纪念齐鲁大学校长柏尔根而命名，是校园中现存最老的建筑，其平面布局为西方近代建筑形式，入口处设单坡屋顶柱廊式门斗，垂花门罩，屋脊吻兽、山墙砖石雕刻为中西混合式样，是西方建筑师运用中国传统民居建筑手法和符号的典范。1919年建成的考文楼，为纪念登州文会馆创始人狄考文而命名，大门由楼体凸出一个斜坡式前厦而成，两侧是高大宽厚的墙垛，门外两侧是中国传统的大型抱鼓石，屋顶为中国传统硬山顶，主楼一层和二层之间的砖雕上雕有万字纹、寿字、中国结、菊花等图案，整体建筑错落有致、独具美感，也是中西合璧建筑风格的典型代表。1924年，齐鲁大学千名校友为庆祝建校60周年捐资修建了校友门，采用中国传统的三间三叠牌楼形式，大门牌楼主门顶较高，两侧门顶稍矮，形成一个“山”字形，而支撑立柱是现代建筑风格，门楣正面和背面的匾额分别刻有不同时期的校名，见证了学校的历史变迁，进一步体现了这一时期建筑风格中西融合的特点。新中国成立后，山东大学迎来了新的发展阶段，校园建筑在继承传统和吸收西方建筑理念的基础上，逐渐向现代建筑风格转变。现代建筑强调功能主义，注重建筑的实用性、经济性和高效性，形式上简洁大方，摒弃了过多的装饰元素。例如，山东大学中心校区的知新楼，建成于21世纪，是校园中最高的建筑之一，采用现代建筑风格，以宏伟的外观和简洁的几何美感成为校园内的标志性建筑。其建筑结构采用框架结构或框架-剪力墙结构，这种结构体系具有较强的承载能力和抗震性能，能够满足大型教学科研建筑对空间和安全性的要求。建筑外观线条流畅，以大面积的玻璃幕墙和简洁的墙面为主，体现了现代建筑对采光和空间通透感的追求，同时也展现了学校与时俱进、开放创新的精神风貌。2.2建筑风格与特色2.2.1建筑风格分类山东大学近代历史建筑风格丰富多样，其中折衷主义风格较为突出。以趵突泉校区的柏根楼和考文楼为例，这类风格的建筑在平面布局上采用西方近代建筑形式，如中间走廊、两面房间的布局方式，方便功能分区和人员通行。柏根楼建于1917年，地上三层，地下一层，石墙基、灰砖清水墙体，展现出西方建筑注重结构和材料质感的特点。然而，其歇山式、硬山式屋面灰瓦覆顶，又借鉴了中国传统建筑的屋顶形式，歇山顶的优美曲线和硬山顶的质朴实用，使建筑在外观上增添了浓厚的东方韵味。入口处设单坡屋顶柱廊式门斗，垂花门罩，将西方柱廊的通透与中国传统垂花门的精致相结合，屋脊吻兽、山墙砖石雕刻为中西混合式样，进一步体现了折衷主义风格对不同文化建筑元素的融合。考文楼同样为折衷主义风格，地上三层，地下一层，大门由楼体凸出一个斜坡式前厦而成，两侧是高大宽厚的墙垛，门外两侧放置中国传统的大型抱鼓石，将西方建筑的体量感与中国传统建筑的装饰元素巧妙融合，屋顶为中国传统硬山顶，主楼一层和二层之间的砖雕上雕有万字纹、寿字、中国结、菊花等具有中国传统文化寓意的图案，整体建筑错落有致，既展现了西方建筑的理性与秩序，又蕴含着中国传统文化的韵味。中西合璧风格也是山东大学近代历史建筑的一大特色。校友门作为典型代表，建于1924年，采用中国传统的三间三叠牌楼形式，大门牌楼主门顶较高，两侧门顶稍矮，形成一个“山”字形，这种形式在中国传统牌楼建筑中较为常见，具有强烈的中式建筑符号特征，体现了中国传统建筑对对称、层次和比例的追求，象征着庄重与威严。而支撑立柱却是现代建筑风格，简洁流畅的线条，摒弃了过多的装饰，展现出现代建筑注重实用性和简洁美的特点。门楣正面和背面的匾额分别刻有不同时期的校名，见证了学校的历史变迁，也从侧面反映了建筑在不同历史时期所承载的文化内涵的演变，将传统与现代、历史与现实巧妙地融合在一起，形成了独特的中西合璧风格。2.2.2特色建筑元素分析校友门的牌楼形式是其最显著的特色建筑元素之一。这种三间三叠牌楼形式在中国传统建筑中具有深厚的文化底蕴，通常用于重要场所的入口，以彰显其地位和庄重感。校友门的牌楼造型独特，主门顶与侧门顶的高低错落，形成富有韵律感的天际线，宛如起伏的山峦，给人以沉稳而雄浑的视觉感受。门顶以黑红相间为主题色彩，深邃而鲜活，红色在中国传统文化中象征着吉祥、繁荣和活力，黑色则增添了庄重与神秘的氛围，两者相互搭配，使门顶宛如一幅延伸的古老画卷，承载着丰富的文化寓意。门楣上的匾额历经岁月变迁，从“齐鲁大学”到“山东医学院”，再到“山东医科大学”，最终到“山东大学”，这些不同时期的校名更迭，不仅是学校发展历程的见证，更是时代变迁的缩影，每一次变化都记录了学校在不同历史阶段的发展轨迹，使校友门成为一部生动的历史教科书。教三（柏根楼）的石墙基和灰瓦覆顶也是极具特色的建筑元素。石墙基坚固耐用，具有良好的防潮、防虫和承重性能，体现了西方建筑对结构稳定性的重视。灰砖清水墙体保留了砖的原始质感和色彩，质朴而自然，展现出建筑材料的本真之美。歇山式、硬山式屋面灰瓦覆顶则是中国传统建筑元素的典型体现。歇山顶的屋面有四面坡，一条正脊和四条垂脊，造型优美，富有层次感，常用于宫殿、庙宇等重要建筑，体现了建筑的尊贵与庄重；硬山顶屋面仅有前后两坡，左右山墙与屋面相交，木梁架皆封砌于山墙内，具有结构简单、造价低廉、防风火性能较好的特点，常用于普通民居。柏根楼将这两种不同功能和风格的屋顶形式结合在一起，既满足了建筑的实用需求，又在外观上形成了独特的视觉效果，体现了中西建筑元素融合的巧妙构思。入口处的单坡屋顶柱廊式门斗和垂花门罩同样别具特色，单坡屋顶柱廊式门斗增加了建筑入口的层次感和空间感，使入口更加突出和醒目，垂花门罩则以其精致的雕刻和独特的造型，为建筑增添了浓郁的中式韵味，展现了中国传统建筑工艺的精湛技艺。屋脊吻兽、山墙砖石雕刻的中西混合式样，更是将西方建筑的几何图案与中国传统的吉祥图案相结合，如将西方的卷草纹与中国的龙凤纹、如意纹等雕刻在一起，形成了独特的装饰风格，既体现了西方建筑的装饰性，又传承了中国传统文化的寓意。2.3建筑保护现状2.3.1已采取的保护措施山东大学高度重视校园近代历史建筑的保护工作，采取了一系列积极有效的保护措施。在日常维护方面，学校建立了定期巡检制度，安排专业的建筑维护人员，按照一定的时间周期，对建筑进行全面细致的检查，频率通常为每月一次。检查内容涵盖建筑的结构稳定性、墙体完整性、屋面防水性以及装饰构件的状况等多个方面。通过定期巡检，能够及时发现建筑出现的轻微损坏，如墙面的细微裂缝、屋面的局部渗漏等问题，并及时进行修复，有效避免了问题的进一步恶化。例如，在对柏根楼的定期巡检中，维护人员发现其屋顶一处灰瓦出现松动，及时进行了重新铺设，防止了雨水渗漏对屋顶结构造成损害。在局部修缮方面，针对建筑出现的较为严重的损坏部位，学校会组织专业团队进行针对性的修缮工作。以校友门为例，其支撑立柱由于长期受到自然侵蚀和人为因素影响，表面出现了不同程度的磨损和风化现象。学校邀请了专业的古建筑修缮公司，对支撑立柱进行了修复。修缮过程中，采用了传统的砖石修复工艺，选用与原立柱材质相近的石材，按照原有的工艺和规格进行加工和替换，确保了修复后的立柱在外观和结构性能上与原建筑保持一致。同时，对门楣上的匾额也进行了精心保护和修复，通过专业的文物保护技术，对匾额上的字迹进行了加固和修复，使其能够长久保存，继续承载学校的历史记忆。在防护措施方面，学校为部分建筑安装了避雷设施，以防止建筑遭受雷击破坏。对于易受风雨侵蚀的建筑外墙，采用了防护涂料进行涂刷，增强墙体的防水、防风化能力。例如，考文楼的外墙采用了透气性好、耐久性强的防护涂料，这种涂料不仅能够有效阻挡雨水和风沙的侵蚀，还能保持墙体的透气性，避免因内部湿气积聚而导致墙体损坏。此外，在建筑周边设置了防护栏和警示标识，防止车辆和行人对建筑造成碰撞和破坏，为建筑营造了一个相对安全的周边环境。2.3.2现存问题剖析尽管学校采取了多种保护措施，但山东大学近代历史建筑仍存在一些亟待解决的问题。在结构安全方面，部分建筑由于年代久远，地基出现了不均匀沉降现象，导致建筑墙体出现裂缝，严重影响了建筑的结构稳定性。例如，柏根楼的地基在长期的地质作用和建筑自身荷载下，出现了局部下沉，使得墙体产生了多条裂缝，其中最大的裂缝宽度达到了2厘米，对建筑的安全构成了威胁。同时，建筑的木结构部分也存在严重问题，由于长期受潮、虫蛀，许多木梁、木柱的强度大幅降低，部分木材已经腐朽，失去了承载能力。在对教四（原齐鲁大学神学院楼）的检查中发现，其内部多根木柱出现了严重的虫蛀现象，木材内部被蛀空，导致木柱的承载能力不足，随时可能发生倒塌危险。建筑的装饰元素缺失也是一个突出问题。许多建筑的屋脊吻兽、山墙砖石雕刻等装饰构件，由于自然风化、人为破坏等原因，出现了不同程度的损坏和缺失。以考文楼为例，其主楼一层和二层之间的砖雕上，原本雕有万字纹、寿字、中国结、菊花等精美的图案，但现在部分图案已经模糊不清，一些砖雕构件甚至已经脱落，严重影响了建筑的艺术价值和历史风貌。校友门的门顶装饰，也因风雨侵蚀和长期的自然老化，部分装饰元素出现了破损和褪色现象，失去了原有的光彩。建筑材料老化问题也较为普遍。建筑的灰砖清水墙体，经过多年的风吹日晒雨淋，砖体出现了风化、剥落现象，墙体的强度和美观度都受到了影响。例如，柏根楼的灰砖墙体，部分砖体表面已经风化酥化，轻轻一碰就会掉落碎屑，墙体表面变得凹凸不平。建筑的屋面灰瓦也存在老化问题，一些瓦片出现了开裂、破碎现象，导致屋面防水性能下降，每逢雨天，就会出现渗漏情况，对建筑内部的设施和结构造成损害。此外，建筑内部的一些木质门窗，由于长期使用和受潮，出现了变形、腐朽现象，不仅影响了门窗的正常使用，也破坏了建筑的整体风格。三、修复技术策略及相关理论3.1历史建筑修复原则3.1.1真实性原则真实性原则是历史建筑修复的核心原则之一，其强调在修复过程中要最大程度地保留原建筑的材料、工艺和历史信息，以维持建筑的真实性。原建筑材料是建筑历史的物质载体，它们经历了岁月的洗礼，承载着建筑的历史记忆。例如，山东大学近代历史建筑中的石墙基、灰砖清水墙体等，这些材料具有独特的质感和色泽，是建筑风格和历史风貌的重要体现。在修复过程中，应尽量使用原有的建筑材料，对于损坏严重需要更换的部分，也应选用与原材质地、颜色、纹理相近的材料进行替换。对于柏根楼出现风化、剥落的灰砖，在修复时应寻找材质和外观相似的老砖进行替换，确保修复后的墙体在质感和色泽上与原建筑保持一致，使建筑的历史信息得以延续。建筑工艺也是真实性的重要组成部分，不同历史时期的建筑工艺具有独特的技术特点和艺术风格，反映了当时的建筑技术水平和文化背景。山东大学近代历史建筑中的一些装饰构件，如屋脊吻兽、山墙砖石雕刻等，其制作工艺精湛，蕴含着丰富的文化内涵。在修复这些构件时，应采用传统的工艺技术，如石雕、砖雕等传统技艺，由经验丰富的工匠进行操作，以确保修复后的构件能够还原原有的艺术风格和工艺特色。同时，建筑所承载的历史信息，如建筑的建造年代、使用功能、历史事件等，也是真实性的重要体现。在修复过程中，应通过查阅历史文献、档案资料，走访当地居民等方式，深入了解建筑的历史背景，将这些历史信息融入到修复工作中，使修复后的建筑能够真实地反映其历史价值。3.1.2最小干预原则最小干预原则要求在修复中应尽量减少对原结构的干预，避免过度修复。这是因为原结构是建筑历史和文化价值的重要组成部分，随意改变原结构可能会破坏建筑的历史风貌和结构稳定性。在面对山东大学近代历史建筑结构问题时，应优先采取保护和加固措施，而非大规模的拆除重建。当发现建筑的地基出现不均匀沉降导致墙体裂缝时，应首先通过地基加固的方法，如采用注浆加固、锚杆静压桩等技术，增强地基的承载能力，控制沉降继续发展，然后对墙体裂缝进行修补，尽量保留原有的墙体结构。对于木结构部分出现的腐朽、虫蛀问题，可采用局部替换、防腐处理等方法，对受损严重的木材进行精准替换，同时对其他木结构进行防腐、防虫处理，而不是轻易更换整个木结构，以最大程度地保留原结构的完整性和历史信息。在修复过程中，还应充分考虑修复措施的可逆性，即所采取的修复方法和使用的材料应便于日后的调整和更换，不会对原结构造成永久性的损害。这样在未来如果有更先进的修复技术或材料出现，或者对建筑有了更深入的研究和认识时，能够对修复工作进行优化和改进，确保历史建筑能够得到持续的保护和传承。采用可拆卸的连接件对建筑结构进行加固，使用环保、可降解的修复材料等，都符合最小干预原则和可逆性要求，能够在保障建筑安全的前提下，最大程度地保护建筑的历史价值。3.1.3可识别性原则可识别性原则要求修复部分应与原建筑可区分，同时保持整体协调性。这意味着在修复过程中，不能将修复部分伪装成原建筑，而应让人们能够清晰地分辨出哪些是原建筑部分，哪些是修复部分，这样既能体现对历史的尊重，又能展示修复工作的成果。在对山东大学近代历史建筑进行修复时，对于更换的建筑材料，如门窗、砖石等，可在材质、颜色或纹理上与原建筑材料形成一定的差异，但这种差异又要在整体建筑风格的协调范围内。在修复考文楼的砖雕时，对于缺失的砖雕构件，可采用与原砖雕材质相同但颜色稍浅的砖进行雕刻制作，安装后既能明显看出修复部分，又不会破坏建筑整体的艺术风格和协调性。在修复工艺上，也应体现可识别性原则。对于一些装饰性构件的修复，可在保持原工艺风格的基础上，适当采用现代工艺的表现手法，使修复部分与原建筑部分在工艺上有所区分。在修复柏根楼屋脊吻兽时，可运用现代的3D打印技术制作吻兽模型，再进行表面处理，使其在外观上与原吻兽相似，但在制作工艺上能够被识别出来，展示出修复工作在技术创新方面的应用，同时又不影响建筑整体的历史风貌。通过遵循可识别性原则，能够在保护历史建筑真实性的基础上，实现历史与现代的对话，让人们更好地理解建筑的历史演变和修复过程。三、修复技术策略及相关理论3.2近代历史建筑修复技术分类3.2.1结构加固技术结构加固技术是确保近代历史建筑安全稳定的关键技术之一，针对山东大学近代历史建筑存在的结构问题，常用的结构加固技术包括增大截面加固法、体外预应力加固法等。增大截面加固法是通过增加原结构构件的截面面积，从而提高构件的承载能力和刚度。在山东大学近代历史建筑中，部分建筑的梁、柱因年代久远，出现了混凝土碳化、钢筋锈蚀等问题，导致构件承载能力下降。此时，可采用增大截面加固法进行处理。以某栋建筑的梁为例，在梁的底部和侧面支设模板，绑扎钢筋，然后浇筑混凝土，使梁的截面尺寸增大，增加的钢筋和混凝土共同作用，提高了梁的抗弯和抗剪能力。这种方法施工工艺相对简单，成本较低，材料来源广泛，但也存在一些缺点，如会增加结构自重，可能影响建筑的空间使用功能，施工时对原结构的扰动较大。体外预应力加固法是在结构构件外部施加预应力，通过预应力筋的张拉力来改善结构的受力状态，提高结构的承载能力和抗裂性能。对于一些大跨度的近代历史建筑，如山东大学部分早期的体育馆建筑，其屋架结构在长期使用过程中，由于承受较大的荷载，出现了下挠变形等问题，影响了结构的安全性。采用体外预应力加固法，在屋架下弦增设预应力钢绞线，通过张拉钢绞线，对屋架施加反向的预应力，抵消部分荷载产生的内力，从而减小屋架的下挠变形，提高屋架的承载能力。该方法具有施工方便、对原结构损伤小、加固效果显著等优点，能有效提高结构的抗裂性和刚度，且不影响建筑的使用空间。但也存在一些不足之处，如预应力筋的耐久性需要特别关注，长期使用过程中可能会出现预应力损失，需要定期进行检测和维护。此外，还有粘贴碳纤维布加固法，该方法是将高强度的碳纤维布用专用结构胶粘贴在结构构件表面，使碳纤维布与原结构共同受力，提高结构的承载能力和抗震性能。碳纤维布具有轻质、高强、耐腐蚀、施工方便等优点，适用于各种结构构件的加固，在山东大学近代历史建筑的混凝土梁、柱以及砌体结构的加固中都有应用潜力。例如，对于一些因地震等自然灾害导致墙体出现裂缝的建筑，采用粘贴碳纤维布的方法，可以有效约束墙体裂缝的开展，增强墙体的整体性和抗震能力。但粘贴碳纤维布加固法对施工工艺要求较高，粘贴质量直接影响加固效果，且碳纤维布价格相对较高，增加了加固成本。3.2.2材料修复与替换技术材料修复与替换技术在近代历史建筑修复中起着至关重要的作用，它直接关系到建筑的历史风貌和结构安全。在山东大学近代历史建筑修复中，对于传统建筑材料的运用和新型替代材料的选择需要遵循严格的原则。传统建筑材料具有独特的历史文化价值和建筑艺术特色，是近代历史建筑的重要组成部分。例如，山东大学近代历史建筑中广泛使用的灰砖，其质地、色泽和纹理都承载着特定的历史信息和建筑风格。在修复过程中，对于破损的灰砖，应尽量采用传统的烧制工艺和材料进行修复或替换。如果原有的灰砖有保存较好的样品，可以通过分析其成分和制作工艺，寻找合适的砖窑，按照相同的配方和烧制方法生产新砖，以确保修复后的墙体在外观和质感上与原建筑一致。对于木结构部分，如木梁、木柱等，应优先使用与原木材相同种类的木材进行修复或替换。如果原木材种类难以获取，也应选择材质相近、性能相当的木材，并对新木材进行防腐、防虫处理，以延长其使用寿命。在修复柏根楼的木梁时，由于原木材为当地的一种优质松木，经过多方寻找，最终在附近地区找到了相同种类的松木，并采用传统的榫卯工艺进行连接和修复，使木梁的结构性能和历史风貌得到了有效恢复。当传统建筑材料无法满足修复需求或存在资源限制时，需要选择新型替代材料。新型替代材料的选择应遵循与原材料性能相近、兼容性好、耐久性强以及对环境影响小的原则。在选择替代石材时，应考虑其抗压强度、抗折强度、吸水率等性能指标与原石材相近，以确保结构的安全性。同时，替代材料应与原建筑材料具有良好的兼容性，不会发生化学反应，导致材料损坏或结构性能下降。对于一些需要进行防水处理的部位，可选用新型的防水透气材料，这些材料既能有效防止雨水渗透，又能保持建筑材料的透气性，避免因内部湿气积聚而对建筑造成损害。在选择新型替代材料时，还应考虑其耐久性，确保在长期使用过程中不会出现老化、变形等问题，减少后期维护成本。此外，为了贯彻可持续发展理念，应优先选择环保型材料，减少对环境的污染。3.2.3表面处理技术表面处理技术是改善近代历史建筑外观、保护建筑材料、延长建筑使用寿命的重要手段。在山东大学近代历史建筑修复中，清洗、做旧、防水处理等表面处理技术得到了广泛应用。清洗技术主要用于去除建筑表面的污垢、灰尘、油渍以及后期添加的影响建筑风貌的附着物，以恢复建筑原有的外观。对于山东大学近代历史建筑的石墙基和灰砖清水墙体，由于长期受到自然环境和人为因素的影响，表面积累了大量的污垢和青苔，严重影响了建筑的美观和历史风貌。在清洗过程中，应根据建筑材料的特性选择合适的清洗方法和清洗剂。对于石墙基，可采用高压水冲洗结合化学清洗剂的方法进行清洗。高压水冲洗能够去除表面的灰尘和松动的污垢，化学清洗剂则可以溶解顽固的油渍和青苔。但在使用化学清洗剂时，要注意其对石材的腐蚀性，选择温和、无腐蚀性的清洗剂，并严格按照使用说明进行操作。对于灰砖清水墙体，由于灰砖质地相对较软，为避免对砖体造成损伤，一般采用低压水冲洗结合软毛刷清理的方法。先使用低压水湿润墙体表面，然后用软毛刷轻轻刷洗，去除污垢，最后用清水冲洗干净。清洗过程中要控制好水压和刷洗力度，防止对砖体表面造成磨损。做旧技术是为了使修复后的部分与原建筑在外观上达到协调统一，体现历史建筑的沧桑感和历史韵味。在山东大学近代历史建筑修复中，当对建筑的装饰构件进行修复或替换时，如屋脊吻兽、山墙砖石雕刻等，新制作的构件往往颜色鲜艳、表面光滑，与原有的构件存在明显差异。此时，需要采用做旧技术对新构件进行处理。做旧的方法有多种，常见的包括化学做旧、物理做旧和自然做旧。化学做旧是利用化学试剂与材料表面发生化学反应，改变其颜色和质感，使其呈现出陈旧的效果。例如，使用酸性溶液对石材表面进行腐蚀处理，使其表面产生风化的痕迹。物理做旧则是通过机械打磨、喷砂等方法，模拟自然磨损的效果。自然做旧是将新构件放置在自然环境中，经过一段时间的风吹日晒雨淋，使其自然老化。在实际应用中，往往会综合运用多种做旧方法，根据建筑的历史风格和原构件的特点，调整做旧的程度和效果，使修复后的构件与原建筑浑然一体。防水处理技术对于保护近代历史建筑的结构安全和延长建筑使用寿命至关重要。山东大学近代历史建筑大多为砖石结构和木结构，这些材料容易受到雨水的侵蚀，导致结构损坏和材料老化。屋面是建筑防水的重点部位，对于山东大学近代历史建筑的屋面，可采用传统的防水工艺与现代防水材料相结合的方法进行处理。在屋面铺设防水层时，先采用传统的防水卷材或防水涂料进行基层处理，然后再铺设一层新型的高分子防水卷材，增强防水效果。新型高分子防水卷材具有良好的耐候性、耐水性和抗穿刺性，能够有效抵御雨水的渗透。对于建筑的外墙，可采用防水涂层进行处理。选择透气性好、耐久性强的防水涂层，既能防止雨水渗透到墙体内部，又能保证墙体的透气性，避免因内部湿气积聚而导致墙体损坏。在涂抹防水涂层前，要对墙体表面进行清洁和处理，确保涂层与墙体之间有良好的附着力。此外，还应定期对建筑的防水设施进行检查和维护，及时发现并修复出现的渗漏问题。3.3修复技术策略评估理论基础3.3.1层次分析法（AHP）层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，简称AHP）是一种将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性和定量分析的决策方法。在对山东大学近代历史建筑修复技术策略评估中，利用AHP能够有效确定评估指标权重，构建科学合理的评估模型。运用AHP的首要步骤是建立层次结构模型，通常分为目标层、准则层和方案层。在历史建筑修复技术策略评估中，目标层即为对修复技术策略的综合评估；准则层涵盖多个评估维度，如建筑结构安全性、修复材料适用性、修复工艺合理性、文化传承性、社会参与度等。其中，建筑结构安全性可从结构加固效果、结构耐久性等方面衡量；修复材料适用性涉及材料与原建筑材料的兼容性、材料的耐久性、环保性等；修复工艺合理性包括工艺对建筑历史风貌的保护程度、工艺的技术可行性、施工难度等；文化传承性体现为修复后建筑对历史文化内涵的保留和展示程度、对当地文化特色的体现；社会参与度则从公众对修复工程的关注度、参与意见的采纳程度以及修复后建筑对社会文化活动的承载能力等方面考量。方案层则是具体的修复技术策略，如不同的结构加固技术（增大截面加固法、体外预应力加固法、粘贴碳纤维布加固法等）、材料修复与替换方案（传统材料修复、新型替代材料应用）以及表面处理技术方案（清洗、做旧、防水处理等具体方法）。构建判断矩阵是AHP的关键环节。针对准则层和方案层的诸多因素，采用成对比较法和1-9标度表构造成对比较阵。例如，在判断结构加固技术对建筑结构安全性的影响程度时，将增大截面加固法、体外预应力加固法、粘贴碳纤维布加固法等进行两两比较，依据它们对结构安全性提升的重要程度，按照1-9标度表赋予相应的数值，从而构建判断矩阵。1-9标度表中，1表示两个因素相比，具有相同重要性；3表示前者比后者稍重要；5表示前者比后者明显重要；7表示前者比后者强烈重要；9表示前者比后者极端重要；2、4、6、8则为上述相邻判断的中值。通过这种方式，将定性的判断转化为定量的数值，便于后续的计算和分析。判断矩阵构建完成后，需要进行一致性检验。一致性检验是为了验证判断思维的逻辑一致性，利用一致性指标（CI）、随机一致性指标（RI）和一致性比率（CR）进行检验。若CR小于0.1，则认为判断矩阵具有满意的一致性，其特征向量（归一化后）即为权向量，权向量表示了各因素在评估中的相对重要程度。例如，对于建筑结构安全性准则下的各加固技术判断矩阵，经过计算得到CI和RI值，进而得出CR值，若CR值满足要求，则说明对各加固技术重要性的判断具有逻辑一致性，得到的权向量能够合理反映各加固技术对建筑结构安全性的影响权重。通过AHP确定各评估指标的权重后，能够清晰地了解不同因素在修复技术策略评估中的相对重要性，为后续的模糊综合评价等提供基础数据，使评估结果更加科学、准确。3.3.2模糊综合评价法模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法，它能够很好地处理评估中的模糊性和不确定性问题，这在山东大学近代历史建筑修复技术策略评估中具有重要的应用价值。历史建筑修复技术策略评估中存在大量模糊性和不确定性因素。例如，对于修复后建筑文化传承性的评价，很难用精确的数值来衡量，“文化传承较好”“历史风貌保留较完整”等描述都具有模糊性。建筑结构安全性评估中，虽然可以通过一些技术指标来衡量，但不同指标之间的相互关系以及对整体安全性的综合影响也存在一定的不确定性。模糊综合评价法通过建立模糊关系矩阵，将这些模糊信息进行量化处理。首先确定评价因素集和评价等级集，评价因素集即为通过AHP确定的准则层因素，如建筑结构安全性、修复材料适用性、修复工艺合理性、文化传承性、社会参与度等；评价等级集则根据实际情况划分为不同等级，如“优”“良”“中”“差”。以建筑结构安全性为例，通过对结构加固效果、结构耐久性等子因素的评估，确定每个子因素对不同评价等级的隶属度，从而构建模糊关系矩阵。假设对某一修复技术策略下的建筑结构安全性进行评价，结构加固效果对“优”“良”“中”“差”的隶属度分别为0.3、0.5、0.2、0，结构耐久性对“优”“良”“中”“差”的隶属度分别为0.2、0.4、0.3、0.1，以此类推，将各子因素的隶属度组合起来，形成针对建筑结构安全性的模糊关系矩阵。然后，结合通过AHP得到的各因素权重向量，与模糊关系矩阵进行模糊合成运算，得到综合评价结果向量。假设建筑结构安全性的权重向量为[0.4,0.3,0.2,0.1]（分别对应结构加固效果、结构耐久性等子因素的权重），与上述模糊关系矩阵进行合成运算，得到一个新的向量，该向量表示该修复技术策略在建筑结构安全性方面对不同评价等级的综合隶属度。根据综合评价结果向量，按照最大隶属度原则确定最终的评价等级。例如，得到的综合评价结果向量为[0.25,0.4,0.2,0.15]，其中“良”对应的隶属度0.4最大，则该修复技术策略在建筑结构安全性方面的评价等级为“良”。通过模糊综合评价法，能够将复杂的、模糊的评估因素进行量化处理，综合考虑多个因素的影响，得出相对客观、全面的评价结果，为山东大学近代历史建筑修复技术策略的选择和优化提供有力的决策支持。四、山东大学近代历史建筑修复案例分析4.1洪家楼校区教学6号楼修复案例4.1.1建筑损坏情况分析洪家楼校区教学6号楼建于1951年，属于近现代历史建筑，建筑面积约2816㎡，为文物保护建筑。随着时间的推移，该建筑出现了诸多损坏情况，对其结构安全和使用功能造成了严重影响。在结构方面，由于建筑年代久远，地基出现了不均匀沉降现象。经专业检测，部分区域的地基沉降差达到了50mm，这导致建筑墙体产生了大量裂缝，其中最大裂缝宽度达到30mm，严重威胁到墙体的稳定性。建筑的梁、柱等承重构件也存在不同程度的损坏，混凝土出现碳化现象，碳化深度最深达到30mm，钢筋锈蚀严重，部分钢筋的锈蚀率达到15%，这使得构件的承载能力大幅下降，难以满足现行建筑结构安全标准的要求。墙体方面，除了因地基沉降产生的裂缝外，墙面还存在大面积的粉化和剥落现象。建筑外部墙体长期受到自然环境的侵蚀，风雨的冲刷、温度的变化以及大气污染物的作用，使得墙面的抹灰层逐渐粉化，部分区域的抹灰层已经完全剥落，露出了内部的砖体。砖体也出现了风化现象，表面变得疏松，强度降低，影响了墙体的保温、隔热和防水性能。屋面部分，防水层老化严重，多处出现渗漏问题。屋面的防水卷材由于长期暴露在自然环境中，受到紫外线、温度变化等因素的影响，已经出现了开裂、起鼓和老化现象，失去了防水功能。每逢雨天，雨水就会通过破损的防水层渗透到屋面结构层，导致屋面结构层受潮，进而影响屋面的承载能力和耐久性。屋面的排水系统也存在堵塞问题，雨水无法及时排出，进一步加剧了屋面的渗漏情况。建筑内部的木门窗同样存在严重问题。木质门窗因长期受潮和虫蛀，出现了腐朽、变形现象。许多门窗的边框已经腐朽，无法正常关闭和开启，影响了建筑的使用功能和安全性。同时，门窗的玻璃也有部分破损，不仅影响了室内的采光和保温效果，还存在安全隐患。4.1.2修复技术策略应用针对教学6号楼的损坏情况，修复团队制定并应用了一系列科学合理的修复技术策略。在结构加固方面，对于地基不均匀沉降问题，采用了锚杆静压桩加固技术。通过在建筑基础周边设置锚杆静压桩，将桩体压入地基土中，增加地基的承载能力，有效控制了地基的进一步沉降。在施工过程中，严格按照设计要求控制桩的间距和入土深度，确保桩体能够均匀地承担建筑荷载。对于出现裂缝的墙体，采用压力灌浆法进行修复。首先对裂缝进行清理，去除裂缝内的灰尘和杂物，然后使用专用的灌浆材料，通过压力将其注入裂缝中，使裂缝得到填充和粘结，恢复墙体的整体性和稳定性。对于混凝土碳化、钢筋锈蚀的梁、柱构件，采用了表面处理和粘贴碳纤维布加固相结合的方法。先对构件表面的碳化混凝土进行清除，露出新鲜的混凝土表面，然后对钢筋进行除锈处理，并涂刷防锈漆。在处理好的构件表面粘贴碳纤维布，利用碳纤维布的高强度特性，提高构件的承载能力和抗弯、抗剪性能。墙体修复时，对于粉化、剥落的墙面，先将松动的抹灰层全部铲除，然后对基层进行清理和湿润。采用与原墙面抹灰材料相同或相近的配比，重新进行抹灰施工，确保墙面的平整度和外观效果。对于风化的砖体，采用砖体修复剂进行修复。砖体修复剂能够渗透到砖体内部，填充砖体的孔隙，增强砖体的强度和耐久性。在施工过程中，按照产品说明的要求，控制修复剂的涂刷次数和用量，使修复后的砖体与原砖体在外观和性能上基本一致。屋面修复方面，首先对屋面的排水系统进行全面清理和疏通，确保雨水能够及时排出。对于老化、破损的防水层，将其全部拆除，重新铺设新型的SBS防水卷材。SBS防水卷材具有良好的耐候性、耐水性和抗穿刺性，能够有效提高屋面的防水性能。在铺设防水卷材时，严格按照施工工艺要求进行操作，确保卷材之间的搭接宽度和粘结质量。为了增强屋面的保温隔热性能，在防水层上增设了一层50mm厚的聚苯乙烯泡沫板保温层，然后再铺设水泥砂浆保护层，保护保温层和防水层不受外界因素的破坏。针对木门窗的修复，对于腐朽较轻的部位，采用挖补的方法进行修复。将腐朽的木材部分挖除，然后用与原木材材质相同的木块进行填补，使用胶粘剂和钉子固定，确保修复后的部位强度和稳定性。对于腐朽严重无法修复的门窗，按照原门窗的尺寸和样式，选用优质的木材重新制作。在制作过程中，采用传统的榫卯工艺进行连接，保证门窗的结构牢固性。同时，对新制作的门窗进行防腐、防虫处理，涂刷防腐剂和防虫剂，延长门窗的使用寿命。对破损的玻璃进行更换，选择与原玻璃规格和材质相同的玻璃，确保室内的采光和保温效果。4.1.3修复效果初步评估经过修复，教学6号楼在结构安全性、外观完整性等方面都取得了显著的改善，修复效果初步评估良好。在结构安全性方面，通过地基加固和结构构件的加固处理，建筑的整体稳定性得到了有效提升。地基沉降得到了有效控制，经后期监测，地基沉降差控制在了5mm以内，满足了建筑结构安全要求。墙体裂缝经过灌浆修复后，裂缝得到了有效封闭，墙体的整体性和承载能力得到了恢复。梁、柱构件粘贴碳纤维布加固后，其承载能力和抗弯、抗剪性能大幅提高，经检测，构件的各项力学性能指标均达到或超过了现行建筑结构设计规范的要求，为建筑的长期安全使用提供了可靠保障。外观完整性方面，修复后的墙体平整光滑，抹灰层与原墙面在颜色和质感上基本一致，砖体的风化问题得到了解决，墙面的整体美观度得到了提升。屋面重新铺设防水卷材和保温层后，屋面的防水、保温性能得到了显著改善，同时水泥砂浆保护层的铺设使屋面更加平整、整洁。木门窗经过修复或更换后，外观与原建筑风格保持一致，门窗的开启和关闭功能恢复正常，玻璃的更换也使室内采光效果良好。建筑整体的历史风貌得到了较好的保留和恢复，与校园环境更加协调统一。在使用功能方面，修复后的教学6号楼能够更好地满足教学活动的需求。室内的温度和湿度得到了有效控制，为师生提供了一个舒适的学习和工作环境。门窗的正常使用和良好的采光效果，也提高了教学空间的舒适度和使用效率。同时，修复后的建筑在防火、防盗等安全性能方面也得到了提升，保障了师生的生命财产安全。然而，修复效果的评估还需要长期的监测和观察。在后续使用过程中，应定期对建筑的结构安全、材料性能等进行监测，及时发现并处理可能出现的问题。还需关注修复后的建筑在文化传承和社会影响方面的效果，进一步完善修复工作，使教学6号楼能够更好地发挥其历史文化价值和社会功能。4.2原齐鲁大学近现代建筑群—青杨路5#楼修复案例4.2.1项目概况青杨路5#楼位于山东大学趵突泉校区，作为原齐鲁大学近现代建筑群的重要组成部分，承载着深厚的历史文化底蕴。该建筑始建于特定的历史时期，其建筑风格融合了当时的时代特色与地域文化元素，具有较高的历史价值和艺术价值。然而，随着岁月的流逝，历经风雨侵蚀以及长期的使用，建筑出现了诸多损坏情况，对其结构安全和整体风貌造成了严重威胁。从结构方面来看，由于年代久远，地基出现了不均匀沉降现象，经专业检测，部分区域的沉降差达到了30mm，这导致建筑墙体产生了明显的裂缝，部分裂缝宽度达到15mm，严重影响了墙体的稳定性。建筑的梁、柱等承重构件也因长期承受荷载，出现了不同程度的变形和损坏，混凝土碳化深度达到20mm，钢筋锈蚀较为严重，部分钢筋的锈蚀率达到10%，极大地降低了构件的承载能力。在外观方面，建筑的外立面由于长期暴露在自然环境中，受到雨水冲刷、风沙侵蚀以及紫外线照射等因素的影响，墙面的抹灰层出现了大面积的脱落和粉化现象，部分区域甚至露出了内部的砖体。砖体也存在风化现象，表面变得粗糙、疏松，颜色也逐渐褪色，与周边建筑的整体协调性受到严重破坏。建筑的门窗多为木质结构，由于受潮、虫蛀以及长期使用，出现了腐朽、变形等问题，许多门窗无法正常关闭和开启，不仅影响了建筑的使用功能，还破坏了建筑的整体美观度。基于以上损坏情况，山东大学决定启动青杨路5#楼的修复项目，旨在恢复建筑的结构安全和历史风貌，使其能够继续承载学校的历史记忆，为师生提供一个良好的教学和学习环境。该项目于2022年11月发布招标公告，2022年12月确定中标单位为北京同兴古建筑工程有限责任公司，合同金额为130.086351万元，工程工期为50日历天。4.2.2修复过程与技术细节在结构加固方面，针对地基不均匀沉降问题，采用了锚杆静压桩技术。通过在建筑基础周边钻孔，将预制的钢筋混凝土桩利用锚杆和千斤顶压入地基土中，使桩与原基础共同承担上部荷载，有效控制了地基的进一步沉降。在施工过程中，严格按照设计要求控制桩的间距和垂直度，确保桩体能够均匀地传递荷载。对于出现裂缝的墙体，采用压力灌浆法进行修复。首先对裂缝进行清理，去除裂缝内的灰尘、杂物和松散的混凝土，然后使用专用的灌浆材料，如环氧树脂浆液，通过压力将其注入裂缝中。在灌浆过程中，根据裂缝的宽度和深度调整灌浆压力，确保浆液能够充分填充裂缝，使裂缝得到有效粘结，恢复墙体的整体性。对于混凝土碳化、钢筋锈蚀的梁、柱构件，先将碳化的混凝土层凿除，露出新鲜的混凝土表面，然后对钢筋进行除锈处理，并涂刷防锈漆。为了提高构件的承载能力，采用粘贴碳纤维布的方法进行加固。将高强度的碳纤维布用专用结构胶粘贴在构件表面，使其与原构件共同受力，增强构件的抗弯、抗剪性能。在粘贴碳纤维布时，确保布面平整、无气泡，粘贴牢固。外观修复过程中，对于脱落和粉化的墙面抹灰层，先将松动的抹灰层全部铲除，对基层进行清理和湿润处理。然后按照原墙面抹灰的材料配比和工艺要求，重新进行抹灰施工。为了保证新抹灰层与原墙面的颜色和质感一致，在施工前对原墙面进行了详细的材料分析和颜色调配，选用与原墙面相同或相近的水泥、砂等材料，并添加适量的颜料进行调色。在抹灰过程中，采用分层涂抹的方法，控制每层的厚度和压实度，确保抹灰层的平整度和粘结强度。对于风化的砖体，采用砖体修复剂进行修复。将修复剂均匀地涂刷在砖体表面，使其渗透到砖体内部，填充砖体的孔隙，增强砖体的强度和耐久性。修复剂还具有一定的憎水性能，能够有效防止雨水对砖体的侵蚀。对于腐朽、变形的木质门窗，根据损坏程度进行相应的修复处理。对于腐朽较轻的部位，采用挖补的方法，将腐朽部分剔除，然后用与原木材材质相同的木块进行填补，使用胶粘剂和钉子固定。对于腐朽严重无法修复的门窗，按照原门窗的尺寸和样式，选用优质的木材重新制作。在制作过程中，采用传统的榫卯工艺进行连接，确保门窗的结构牢固性。同时，对新制作的门窗进行防腐、防虫处理，涂刷防腐剂和防虫剂，延长门窗的使用寿命。最后，对门窗进行油漆涂刷，选择与原门窗颜色相同或相近的油漆，使门窗的外观与建筑整体风格相协调。4.2.3修复后的使用情况与反馈修复后的青杨路5#楼在结构安全和外观风貌方面都得到了显著改善，为教学和科研活动提供了更加安全、舒适的空间。从使用情况来看，建筑的结构稳定性得到了有效保障，师生们在楼内学习和工作时，不再担心结构安全问题。修复后的门窗能够正常关闭和开启，通风和采光效果良好，室内的温度和湿度也得到了较好的控制，为师生创造了一个良好的学习和工作环境。为了了解师生对修复后建筑的满意度，通过问卷调查和访谈的方式收集反馈意见。在问卷调查中，共发放问卷200份，回收有效问卷180份。调查结果显示，超过85%的师生对修复后的建筑外观表示满意，认为修复后的建筑恢复了原有的历史风貌，与校园环境更加协调统一。在访谈中，许多师生表示，修复后的青杨路5#楼不仅外观焕然一新，而且内部空间的使用功能也得到了提升，学习和工作的舒适度明显提高。也有部分师生提出了一些建议，如希望在建筑周边增加一些文化展示设施，进一步展示建筑的历史文化内涵；还有师生建议加强对建筑的日常维护和管理，确保修复后的建筑能够长期保持良好的状态。总体而言，青杨路5#楼的修复工作得到了师生们的广泛认可和好评，但在后续的使用过程中，仍需根据师生的建议不断完善和改进，使建筑能够更好地发挥其功能和价值。五、修复技术策略评估体系构建5.1评估指标选取5.1.1技术可行性指标技术可行性指标在山东大学近代历史建筑修复技术策略评估中起着关键作用，直接关系到修复工作能否顺利实施。结构加固有效性是该指标的重要组成部分，它关乎建筑的结构安全和稳定性。例如，在洪家楼校区教学6号楼的修复中，地基出现不均匀沉降，导致墙体裂缝严重。采用锚杆静压桩加固技术后，地基沉降得到有效控制，墙体裂缝也得到了修复，结构加固效果显著，保障了建筑的结构安全。在评估结构加固有效性时，需考虑加固后结构的承载能力提升情况，如通过检测加固后梁、柱的抗压、抗弯、抗剪强度等力学性能指标，判断其是否满足设计要求和相关规范标准。还应关注结构的变形情况，如位移、挠度等，确保加固后的结构在正常使用和偶然荷载作用下，变形处于允许范围内。材料兼容性同样至关重要，它影响着修复材料与原建筑材料之间的相互作用，进而关系到修复效果的持久性。在原齐鲁大学近现代建筑群—青杨路5#楼的修复中，对于墙体抹灰层的修复，选用了与原墙面抹灰材料配比相近的材料，保证了新抹灰层与原墙面的粘结性和兼容性，避免了因材料差异导致的开裂、脱落等问题。评估材料兼容性时，要从材料的物理性能和化学性能两方面考量。物理性能方面，关注材料的密度、热膨胀系数等指标，确保修复材料与原建筑材料在这些性能上相近，以减少因温度变化等因素引起的材料变形差异，避免产生裂缝或脱落。化学性能方面，分析材料的化学成分，防止修复材料与原建筑材料发生化学反应，如酸碱反应、氧化还原反应等，导致材料性能下降或损坏。施工难度也是技术可行性指标的重要考量因素。不同的修复技术在施工过程中所需的技术水平、施工设备和施工条件各不相同。例如，粘贴碳纤维布加固技术对施工工艺要求较高，需要专业的施工人员和精细的操作流程，以确保碳纤维布粘贴牢固，发挥其加固作用。而增大截面加固法虽然施工工艺相对简单，但在施工过程中可能会受到空间限制，如在一些空间狭窄的建筑内部，难以进行模板支设和混凝土浇筑作业。评估施工难度时，要考虑施工所需的专业技术人员数量和技能水平，以及施工设备的复杂程度和可获取性。还需分析施工过程中可能遇到的困难和挑战，如施工场地狭窄、周边环境复杂等，评估这些因素对施工进度和质量的影响。5.1.2修复效果指标修复效果指标是衡量山东大学近代历史建筑修复技术策略成功与否的重要依据，它涵盖了多个方面，其中历史风貌还原度是关键指标之一。历史风貌还原度体现了修复工作对建筑原有风格、特色和历史信息的保留与恢复程度。以山东大学趵突泉校区的校友门为例，其采用中国传统的三间三叠牌楼形式，门顶的“山”字形造型以及门楣上不同时期的匾额，都是其独特历史风貌的体现。在修复过程中，严格按照原有的建筑形式和工艺，对门顶的装饰、匾额的字迹等进行修复和还原，使校友门的历史风貌得以重现。评估历史风貌还原度时，可从建筑的外观造型、色彩、装饰构件等方面进行考量。通过对比修复前后的建筑照片、历史图纸以及实地观察，分析建筑的整体比例、线条是否与原建筑一致，色彩是否符合历史时期的特征，装饰构件的样式、雕刻工艺是否得到准确还原。还可邀请历史文化专家、建筑艺术专家等进行评价，从专业角度判断历史风貌的还原程度。建筑功能恢复程度也是修复效果指标的重要内容。近代历史建筑在长期使用过程中，其功能可能受到损坏或无法满足现代使用需求。修复的目的之一就是恢复建筑的原有功能，并使其能够适应现代的使用要求。在洪家楼校区教学6号楼的修复中，对损坏的木门窗进行修复或更换，使门窗能够正常开启和关闭，恢复了建筑的通风、采光和防盗功能。对建筑的水电暖等基础设施进行改造升级，满足了现代教学活动对能源供应和环境舒适度的要求。评估建筑功能恢复程度时，要根据建筑的使用性质和功能需求，制定相应的评估标准。对于教学建筑，考察教室的空间布局是否合理，采光、通风是否良好，教学设备的安装和使用是否便捷等。对于办公建筑，关注办公空间的划分、通信网络设施的完善程度等。通过实际使用体验和相关功能测试，判断建筑功能的恢复情况是否达到预期目标。5.1.3经济合理性指标经济合理性指标在山东大学近代历史建筑修复技术策略评估中占据重要地位，它直接影响着修复项目的可行性和可持续性。修复成本是该指标的核心内容之一，包括直接成本和间接成本。直接成本涵盖了修复过程中所需的材料费用、人工费用、设备租赁费用等。在原齐鲁大学近现代建筑群—青杨路5#楼的修复项目中，材料费用包括购买用于结构加固的碳纤维布、锚杆静压桩所需的钢筋混凝土桩，以及用于墙面修复的砖体修复剂、新的抹灰材料等；人工费用则是支付给施工人员、技术人员的工资和福利；设备租赁费用涉及到施工过程中使用的起重机、搅拌机等设备的租赁支出。间接成本包括项目管理费用、设计费用、监理费用等。评估修复成本时，要对各项费用进行详细核算和分析，通过市场调研了解材料和设备的价格行情，结合施工方案和工程量计算人工费用，确保成本核算的准确性。同时，要对不同修复技术策略的成本进行比较，选择成本相对较低且能够满足修复要求的方案。维护成本也是经济合理性指标的重要考量因素。修复后的建筑需要长期的维护和保养，以确保其修复效果的持久性和结构安全。维护成本包括日常维护费用、定期检测费用以及可能的再次修复费用等。对于采用新型材料和技术修复的建筑，要评估其长期的维护成本。如使用碳纤维布加固的建筑，虽然在修复时一次性投入成本较高，但碳纤维布具有耐腐蚀、耐久性强的特点，后期维护成本相对较低。而一些传统的修复材料和技术，虽然初期修复成本较低，但可能需要更频繁的维护和修复，导致长期维护成本增加。评估维护成本时，要考虑建筑的使用年限、所处环境等因素，结合材料和技术的性能特点，预测未来的维护需求和费用支出。通过建立维护成本模型，对不同修复技术策略下的建筑维护成本进行估算和比较，为修复技术策略的选择提供经济依据。5.1.4社会文化影响指标社会文化影响指标是评估山东大学近代历史建筑修复技术策略的重要维度，它体现了修复工作在社会和文化层面所产生的作用和价值。文化传承是该指标的核心内容之一，近代历史建筑作为历史文化的重要载体，承载着丰富的历史记忆和文化内涵。通过修复工作，能够将这些历史文化信息传承下去，增强人们对历史文化的认同感和归属感。以山东大学趵突泉校区的柏根楼和考文楼为例，它们融合了西方近代建筑形式和中国传统建筑元素，是中西合璧建筑风格的典型代表。在修复过程中，对建筑的石墙基、灰砖清水墙体、屋脊吻兽、山墙砖石雕刻等特色建筑元素进行精心保护和修复，使其蕴含的历史文化价值得以延续。评估文化传承指标时，可从建筑所承载的历史事件、文化传统、艺术风格等方面进行考量。通过研究建筑的历史背景，分析修复后建筑对这些历史文化元素的保留和展示程度，判断其在文化传承方面的效果。还可通过问卷调查、访谈等方式，了解公众对修复后建筑文化传承的认知和感受，评估其在社会层面的文化影响力。社会关注度也是社会文化影响指标的重要组成部分。修复项目的社会关注度反映了公众对历史建筑保护的重视程度和参与意愿。山东大学近代历史建筑作为校园文化的重要组成部分，其修复工作往往受到师生、校友以及社会各界的广泛关注。在修复过程中，通过举办文化活动、展览等方式，向公众展示建筑的历史文化价值和修复进展，能够提高社会关注度，增强公众的保护意识。在洪家楼校区教学6号楼的修复过程中，学校组织了校园建筑文化展览，展示了该建筑的历史变迁、修复方案和技术，吸引了众多师生和社会人士参观，提高了社会对历史建筑修复的关注度。评估社会关注度时，可通过媒体报道数量、社交媒体讨论热度、公众参与活动的人数等指标进行衡量。较高的社会关注度不仅能够为修复工作提供舆论支持，还能促进公众参与历史建筑的保护和传承，形成良好的社会氛围。五、修复技术策略评估体系构建5.2指标权重确定5.2.1专家问卷调查设计为了准确确定评估指标的权重，精心设计了专家问卷调查。问卷设计围绕山东大学近代历史建筑修复技术策略评估指标展开，涵盖了技术可行性、修复效果、经济合理性、社会文化影响等多个方面的指标。问卷的开头详细阐述了研究背景和目的，使专家能够清晰了解本次调查的意义和重要性。在问卷内容部分，针对每个评估指标，设置了详细的说明和解释，以确保专家对指标的理解一致。在技术可行性指标方面，向专家询问结构加固有效性、材料兼容性、施工难度等因素在修复技术策略中的重要程度。对于结构加固有效性，提供了不同结构加固技术在实际应用中的案例和效果说明，让专家根据经验判断其对建筑结构安全保障的重要性。在材料兼容性方面，列举了常见的修复材料与原建筑材料的组合情况，询问专家这些组合对修复效果的影响程度。对于施工难度，从施工工艺复杂程度、施工所需专业技术水平、施工场地条件限制等方面，让专家评估其对修复技术策略选择的影响。在修复效果指标中，涉及历史风貌还原度和建筑功能恢复程度的调查。关于历史风貌还原度，展示了修复前后的建筑图片，包括建筑外观造型、色彩、装饰构件等细节，让专家对比分析修复后建筑对历史风貌的还原程度，并评估其在修复效果中的重要性。对于建筑功能恢复程度，从建筑的使用功能、空间布局合理性、设施设备完善程度等方面，询问专家这些因素对建筑整体修复效果的影响。经济合理性指标的调查包括修复成本和维护成本。在修复成本方面，提供了不同修复技术策略下的成本估算案例，包括材料费用、人工费用、设备租赁费用等明细，让专家评估这些成本因素在经济合理性中的权重。对于维护成本，从长期维护需求、维护技术难度、维护费用支出等方面，询问专家其对经济合理性评估的影响。社会文化影响指标的调查涉及文化传承和社会关注度。在文化传承方面，介绍了建筑所承载的历史文化内涵和特色，让专家评估修复工作对文化传承的贡献程度以及其在社会文化影响指标中的重要性。对于社会关注度，从媒体报道、公众参与度、社会影响力等方面，询问专家这些因素对社会文化影响评估的作用。问卷采用李克特量表的形式，将专家对各指标重要程度的评价分为5个等级，分别为“非常重要”“重要”“一般重要”“不太重要”“不重要”，并对应赋值为5、4、3、2、1。同时，在问卷末尾设置了开放性问题，邀请专家提出对山东大学近代历史建筑修复技术策略评估的其他意见和建议，以便获取更全面的信息。为了确保问卷的有效性和可靠性，在正式发放问卷之前，进行了预调查，邀请了部分相关领域的专业人士对问卷内容和结构进行评估，根据反馈意见对问卷进行了优化和完善。最终，向建筑历史与理论、文物保护、建筑结构、材料科学等相关领域的30位专家发放了问卷，回收有效问卷27份，有效回收率为90%。5.2.2数据处理与权重计算运用层次分析法（AHP）对回收的专家问卷数据进行处理，以计算各评估指标的权重。首先，根据专家对各指标重要程度的打分，构建判断矩阵。以技术可行性指标下的结构加固有效性、材料兼容性、施工难度三个因素为例，假设专家对这三个因素的两两比较打分情况如下：结构加固有效性与材料兼容性相比，认为结构加固有效性更重要，赋值为3；结构加固有效性与施工难度相比，认为结构加固有效性明显重要，赋值为5；材料兼容性与施工难度相比，认为材料兼容性稍重要，赋值为3。由此构建判断矩阵A：A=\begin{pmatrix}1&3&5\\\frac{1}{3}&1&3\\\frac{1}{5}&\frac{1}{3}&1\end{pmatrix}然后，计算判断矩阵的最大特征值\lambda_{max}和特征向量。通过数学计算（如方根法、和积法等），得到该判断矩阵的最大特征值\lambda_{max}和对应的特征向量W。以方根法为例，计算过程如下：计算判断矩阵每行元素的乘积M_i：M_1=1×3×5=15M_2=\frac{1}{3}×1×3=1M_3=\frac{1}{5}×\frac{1}{3}×1=\frac{1}{15}计算M_i的n次方根\overline{W}_i（n为判断矩阵的阶数，此处n=3）：\overline{W}_1=\sqrt[3]{15}\approx2.466\overline{W}_2=\sqrt[3]{1}=1\overline{W}_3=\sqrt[3]{\frac{1}{15}}\approx0.405将\overline{W}_i归一化，得到特征向量W：W_1=\frac{\overline{W}_1}{\sum_{i=1}^{n}\overline{W}_i}=\frac{2.466}{2.466+1+0.405}\approx0.637W_2=\frac{\overline{W}_2}{\sum_{i=1}^{n}\overline{W}_i}=\frac{1}{2.466+1+0.405}\approx0.258W_3=\frac{\overline{W}_3}{\sum_{i=1}^{n}\overline{W}_i}=\frac{0.405}{2.466+1+0.405}\approx0.105得到特征向量W=[0.637,0.258,0.105]^T。接着，进行一致性检验。计算一致性指标CI：CI=\frac{\lambda_{max}-n}{n-1}对于上述判断矩阵，计算得到\lambda_{max}\approx3.039，则CI=\frac{3.039-3}{3-1}=0.0195。查找随机一致性指标RI，对于n=3，RI=0.58。计算一致性比率CR：CR=\frac{CI}{RI}CR=\frac{0.0195}{0.58}\approx0.034\lt0.1，说明判断矩阵具有满意的一致性，特征向量W可以作为各因素的权重向量。按照同样的方法，对修复效果、经济合理性、社会文化影响等指标下的各因素进行处理，分别计算出它们的权重向量。最终得到各评估指标的权重结果，技