便攜式防腐裝置的設計與應用

賴惟永，葉博雄，于再君,蘇團

（1.龍巖學院，福建龍巖364012；2.國立云林科技大學，臺灣云林64001）

便攜式防腐裝置的設計與應用

賴惟永1，葉博雄2，于再君1,蘇團1

（1.龍巖學院，福建龍巖364012；2.國立云林科技大學，臺灣云林64001）

為提高古建筑木質構件維修效率，設計了一種便攜式增壓點滴化學藥劑防腐裝置。本文介紹了該裝置的結構特點和工作原理，對該裝置在木質構件維修中的應用部位和操作進行闡述，并與其他普通防腐處理方法就行了對比。

便攜式；增壓點滴；防腐；木質構件

古建筑木構件的木材防腐是古建筑維修的重要工作，目前還沒有非常理想的傳統防腐方法可以讓木質構件的防腐工作同時達到修舊如舊、不拆動、少更換、高效等目的。為此，研究了一種裝置，希望達到高效、便捷、經濟、最大化保護古建筑的效果。

1　結構特點及工作原理

1.1結構特點

圖1　便攜式增壓點滴裝置[1]Diagram1 Portable supercharged dropping device[1]

本裝置結構如圖1所示，由箱體2、軟袋5、平板3和點滴輸液器6構成；軟袋5的材質需要具有較好的力學強度；點滴輸液器6的結構類似普通醫療用輸液管，但管道長度要達5米以上，滴速控制閥兩個，分別置于近箱體2端和近滴頭端；平板3置于軟袋5上面，且略小于箱體2，可在箱體2內自由垂直上下活動；軟袋5置于箱體2內，且頂部設有加藥閥4；軟袋5底部有點滴輸液器6輸出，點滴輸液器6通過箱體2側面底部向外引申。

1.2工作原理

該裝置非常適用于木質結構建筑現場操作，工作原理是靠壓力將藥液從藥袋內壓出點滴。工作時，該裝置放置于地面處，點滴頭牽拉到需要點滴的高處，然后在平板3上加上重物，比如石頭、泥沙袋、裝水水桶等建筑現場易得到的重物，壓力作用下，軟袋5內的藥液即通過點滴輸液器6在高處的滴頭點滴到木材腐朽處。藥液滴完時，移開平板3，打開加藥閥4開關后加注即可，加液操作方便，且量比普通點滴瓶要多很多；點滴輸液器6由于在管的兩端都設了一個滴速控制閥，地面和空中作業時都能操作滴液速度調節；該裝置可配備數個，甚至數十個輸液器，對現場多處防腐點同時進行滴液處理，根據各防腐點不同高度、不同腐朽程度等進行各自的滴速調整。

2　適用場合及操作

該裝置主要可用于古建筑木質構件的現場防腐，也可用于其他文物的現場防腐，還可用于樹木的點滴補液。以下主要針對古建筑木質構件現場防腐進行闡述。

2.1適用的場所及部位

古建筑木質構件維修中，如果建筑中的木質構件發生局部輕度腐朽或蟲蛀，但腐朽和蟲害程度未達殘損點標準，對木質構件整體或局部不造成嚴重后果，對于古建筑的正常使用不產生影響，一般都不用對其腐朽處進行更換或者加固處理。但如果維持現狀，不采取任何措施，后期腐朽就會急劇加重。且此類病害普遍存在于現存古建筑木質構件中，病害部位數量也特別多，處理的工作量非常大，而且基本是現場操作。根據古建筑維修原則，要修舊如舊和最少干預，[2]對于木建筑中此類病害應采取不拆動原木建筑情況下進行化學藥劑防腐，適用選用該裝置進行防腐。

在古建筑中，此類輕微腐朽或蟲害，主要存在于木質構件易受潮及土木混建處，具體部位主要有：與建筑屋瓦面接觸的望板、檁條、梁、柱頭；柱的底端；木龍骨端頭等土木混建處、走廊木護欄等。因為屋瓦處多有雨水侵蝕，易受潮，柱底端多接地，易受潮和蟲蛀，土木混建處多有空隙，易藏污納垢，成為菌蟲棲息地，木護欄多對外，易受雨水飄淋。

2.2具體操作技術

針對前面闡述的古建筑木質構件輕微病害典型部位，采用便攜式增壓點滴裝置進行防腐處理。首先，把該裝置擺放到處理現場的地面或者樓面，合理選擇和加注防腐液后，借助其他重物加壓軟袋，把滴頭牽拉到此空間區域內的各輕腐點進行操作。以下主要針對屋面處望板和檁、柱的兩端、橫梁等典型部位進行技術操作說明。

2.2.1望板、檁點滴防腐操作

此處腐朽根源來自屋瓦接觸面，望板的腐朽由背面先開始腐朽，一般情況下，背面腐朽程度比正面要嚴重，重點要點滴望板背面的腐朽，且藥水在重力作用下會浸透到正面。屋面為導流雨水，多是傾斜鋪裝的，望板也是，具體操作時，在望板腐朽處上邊界處鉆孔，孔的直徑5毫米左右，鉆孔深度以剛好望板不被鉆穿為最佳，鉆孔角度是在望板下方對著其正面，采用水平方向往背面鉆，然后在腐朽處上方釘鐵釘，牽拉一條輸液管來固定在鐵釘上，為防止藥液流失和滴管掉落，可采用在滴頭處加塞塑料滴頭，該滴頭直徑比鉆孔直徑稍大一些，約6毫米左右，為易插入孔，尾部呈削尖狀，把該塑料滴頭塞入鉆孔，即防脫落，又防藥水流失，然后用滴速調節閥調節藥液滴速，滴液速度以不溢出為原則，滴注時間根據腐朽程度而定，一般為三天，滴注兩天后，孔附近的木材吸收藥水接近飽和，調慢滴速，以防藥水流失。

2.2.2柱中下部點滴防腐處理

此類部位防腐處理方法類似傳統吊瓶點滴法，首先在腐朽處上方大約30cm處，向柱中心方向鉆一個向下傾斜45度的孔，孔的深度一般為柱子的半徑，孔直徑5mm左右，在孔上方釘釘子，把輸液管固定好，然后將滴頭插入孔中，直達孔的底部，接著調節滴速控制閥，滴液速度以防腐劑剛好不從孔口外溢為佳，一般滴注八天左右，滴注四天后，重新調慢滴速。

2.2.3柱上端點滴防腐處理

柱端頭一般與其他構件相連接，防腐操作空間狹小，一般在柱端頭與其他木構件結合處沿縫隙向柱中心打孔，鉆孔的深度根據腐朽范圍和程度而定，直徑5毫米左右，孔傾斜角度保持和柱端頭面持平，還要在腐朽處附近釘鐵釘，牽拉一根輸液管到鐵釘上固定好，同樣要在加塞直徑6毫米塑料滴頭，將滴頭塞緊鉆孔，調節滴速控制閥，滴藥速度液以藥液不從孔口外溢為原則，一般滴注八天左右。[3]滴注四天后，也要重新調慢滴液速度。

2.2.4橫梁點滴防腐處理

不同位置的橫梁的點滴防腐處理方法不同。如橫梁上方有較大的操作空間，則可在其腐朽上方，垂直向下鉆5毫米的孔，孔深鉆透橫梁深度的一半為佳，然后在腐朽處上方釘鐵釘，固定好輸液管后，將滴管插入孔中，滴速以藥液剛好不外溢為佳。當腐朽部位太靠近其他物件而無法向下垂直鉆孔時，則可采用向下傾斜甚至水平方向鉆孔，為防滴頭掉落，也要釘子固定輸液管和加塞6毫米塑料滴頭，滴注時間一般為五天，三天后重新調慢滴液速度。

2.3效果評價

古建筑木質構件輕腐防腐技術的檢驗指標，主要體現在防腐效果、最少干預原則、現場操作可行性、操作難易程度、高空防腐作業安全性、工作效率、環保等方面。目前在古建筑修繕現場用于木質構件防腐常用方法主要有刷涂法、噴涂法、浸漬法和吊瓶點滴法。浸漬法主要用于整根木質構件的防腐，有別于本文闡述的輕腐情況。以下就輕腐防腐技術合理與否的六個檢驗指標，對比分析便攜式增壓點滴法、刷涂法、噴涂法和吊瓶點滴法等四種方法的優劣（表1）。

刷涂、噴涂法，其藥劑多停留在材質表面，防腐效果較差。常需要拆動建筑結構后才能施工，雖適合現場施工，但是施工較麻煩，施工危險系數較高，也不環保。吊瓶點滴法，雖然較環保、防腐的效果也較良好，但是由于吊瓶裝置儲液量小、吊瓶要高于滴頭等特點限制，其防腐工作量非常大，也需要常拆動建筑結構，整體工作效率低下。

綜合來說，便攜式增壓輸液裝置點滴法，工作效率高、操作簡單安全、環保，而且防腐效果非常好，更重要的是完全符合古建筑維修的最小干預原則，可在不需要拆動建筑的任何部位情況下，對任何部位進行防腐點滴，可算是比較理想的輕腐防腐方法。

表1　各輕腐防腐方法防腐性能指標對照表Table1 1 Comparison between preservation with portable supercharged dropping device and other kind of preservative technology

3　工程實踐

該裝置被試用于福建土樓中南靖田螺坑土樓屋面綜合維護工程其中之一施工現場，經現場效果驗證，該裝置基本可以按照工作原理正常輸液點滴，基本達到預期效果。表2中闡述了現場兩不同工地的工程情況，新裝置的工期只有傳統工期的三分之一左右，但是節省了約三分之二的費用。

表2　兩個不同類型屋面輕腐防腐處理工程概況對照表Table1 2 Two different types of roof light rot anticorrosion treatment engineering

評判防腐處理質量的關鍵指標之一為木構件吸藥量，吸藥量越多，防腐質量越好。工程中選用了MFB-2型防腐劑，選取兩個不同工地各5根同樣尺寸（3600mm*150mm*25mm）、表面輕腐的望板，計算比較兩組望板的總吸藥量。點滴法從望板最高處鉆一孔后，每隔500mm鉆一孔，每根望板鉆7個孔。由表3中顯示便攜式點滴法總吸藥量是噴涂法的3倍多。單從這方面分析，便攜式點滴法防腐效果顯著。

表3　吸藥量對照表Table1 3 Absorption dose table

[1]賴惟永.一種便攜式增壓點滴輸液裝置[P].中國專利：zl201320208602.7，2013-09-11.

[2]曹金珍.林業工程——國外木材防腐技術和研究現狀[J].中國學術期刊文摘,2006,12(24):1-1.

[3]何瀟嫻.福建土樓的保護和繼承[J].重慶科技學院學報：社會科學版，2013,(2):175-176.

[4]侯時拓.故宮慈寧宮等古建筑木構件現場防腐處理技術[J].木材加工機械，2010,(4):43-45、15.

編輯：董剛

The design 0f portable supercharged dropping device

LAI Weiyong1，YE Boxiong2，YU Zaijun1,SU Tuan1
(1.Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou，Fujian 364012，China; 2.National Yunlin University of Science and Technology Yunlin，Taiwan，64001，China)

For improve the efficiency of ancient wooden component maintenance,strictly abide by the old as before,as far as possible open principle,we design a portable chemical anticorrosive equipment pressure a bit.Introduces the structure features and working principle of the device,the application of the maintenance of the equipment in the wooden component parts and elaborates the operation,and compared with other ordinary corrosion methods to highlight its innovations。

Portable；Supercharged dropping；Antisepsis；Wood component

S781

A

2095-7327（2016）-07-0041-04

賴惟永，（1982-），男，福建漳平人，龍巖學院講師碩士（木材科學與技術與技術），主要研究：木材科學與技術，福建土樓木質構件。

福建省教育廳B類科技項目“福建土樓木結構材料保護的研究及應用”（JB10152）；龍巖學院服務海西建設重點項目“閩西低碳環保材料開發研究”（JB10169）。