تأهيل وتقوية التراث الصناعي

خلفية المشروع

أسّس تشانغ تشيتونغ، الحاكم العام لهوغوانغ، مصنع أسلحة هانيانغ، وبدأ البناء عام 1892 وبدأ الإنتاج عام 1894. أنتج الموقع لاحقًا نحو 1.08 مليون بندقية من صناعة هانيانغ، وهي السلاح الصيني الأكثر استخدامًا في حرب المقاومة، ومبانيه هي البداية المادية لتاريخ الصناعة الحديثة في الصين.

تشهد منطقة غويبي (تلة السلحفاة الشمالية) للشركات الناشئة جولة تجديد ثانية تغطي 108,600 م² إجمالًا، منها 88,000 م² من مباني المصانع القديمة. تعتمد إعادة التطوير على تنشيط التراث الصناعي أساسًا، والصناعات الثقافية والإبداعية محورًا، والسياحة الثقافية والترفيه برنامجًا داعمًا، بهدف إقامة مركز دولي للتبادل الثقافي ومقصد سياحي ثقافي عالمي الشهرة. ويشمل المشروع حماية وترميم 48 مبنى ومنشأة من التراث الصناعي، وفق مبادئ تصميم واحد لكل مبنى، وإصلاح القديم كما هو، واستعادة الطابع الأصلي، وإضافة المرافق باعتدال.

من حيث الإنشاء، الموقع ليس نوعًا واحدًا من المباني بل تراكم قرن من البناء الصناعي. صالات الورش في الصور مبانٍ واسعة البحر بأعمدة خرسانية تحمل كمرات حلقية وكمرات أرضية، وجدران ملء من الطوب بين الأعمدة، وجملونات سقف فولاذية مثبتة بالبرشام أو ملحومة تعبر كامل عرض الصالة دون دعامات وسيطة. يستقر سطح السقف ومنشآت الإضاءة العلوية فوق الجملونات، والأساسات سطحية تعود إلى تلك الحقبة.

كانت الحالة قبل التقوية نموذجية لمنشأة إنتاجية مهجورة منذ زمن طويل. جدران الطوب متشققة ومتقشرة، والجملونات الفولاذية ووصلاتها متآكلة حتى تجاوزت طبقة الطلاء، وألواح السقف مكسورة تسمح بدخول ضوء النهار إلى الصالات، والأنقاض والمخلفات مبعثرة على الأرض. احتاج كل من الغلاف والإنشاء إلى أعمال، وكان لا بد من تنفيذها في حديقة ما زالت تستقبل المستأجرين والفعاليات الحية والزيارات العامة.

المشكلات

• الأنظمة الإنشائية مختلطة وغير متجانسة. موقع بُني على مدى أكثر من قرن يضم البناء بالطوب، وإطارات خرسانية مسلحة، وجملونات فولاذية من عدة أجيال، وحشوات لاحقة، ولا يمكن تطبيق نمط واحد على 48 مبنى. وكان لا بد من تقييم كل منشأ وفق شروطه الخاصة.

• الصالات واسعة البحر بلا أعمدة وسيطة. جملون فولاذي يعبر كامل عرض الورشة يحمل السقف، وفي صالة محوّلة يحمل الأحمال الحية وأحمال المعدات الجديدة للاستوديوهات والمسارح وصالات العرض والمساحات العامة. الأعمدة تحته تحمل الجملونات والكمرات الأرضية، ويتراكم طلبها المحوري على كامل ارتفاع المبنى. في هذا النظام، لا يُعدّ نقص في عمود واحد أو جملون واحد مشكلة موضعية، لأنه لا يوجد مسار ثانٍ لهذا الحمل.

• استبعد قيد التراث ردّ الفعل الأول التقليدي. تكمن قيمة هذه المباني في كونها المنشآت الأصلية. فتسميك مقطع الخرسانة يغيّر نسب العنصر ويترك تغييرًا دائمًا في النسيج التاريخي، والتغليف الفولاذي الكامل للجملونات يحيط الأعمال الفولاذية الأصلية بقفص فولاذي جديد ويُحدث الأثر نفسه. لم يكن أي من الحلّين متوافقًا مع مبنى قيمته في أصالته، ولم يكن أي منهما قابلًا للعكس.

• كان الوزن والارتفاع الصافي والأساسات حدودًا صارمة. صُممت الأساسات القائمة للأحمال الصناعية الأصلية وهي نفسها إنشاء تاريخي، لذا لا يمكن توسيعها دون مخاطر أثرية. وفي الوقت ذاته، لا يمكن تقليل الارتفاع الصافي تحت البلاطات، لأن هذا الارتفاع هو الحجم الداخلي الذي يقوم عليه برنامج الثقافة والسياحة بأكمله. وكان على أي نظام تقوية أن يضيف قدرة بأقل استهلاك ممكن من ميزانية الوزن والارتفاع، وحيثما كان الوزن لا مفر منه وجب تحمّله والتحقق منه.

استراتيجية التقوية

• قماش بوليمر مسلح بألياف الكربون، مطبّق على البلاطات

قُيّمت البلاطات الخرسانية القائمة وتبيّن أنها أقل من سعة الانحناء والقص المطلوبة للاستخدام الجديد. كانت الطبقة العلوية التاريخية رقيقة ومتكربنة ومتقشرة في مواضع، والعمق الفعّال للبلاطة صغيرًا، وقد استهلكت الأحمال الحية وأحمال القواطع المضافة من التحويل الهامش المتبقي.

لُصق قماش ألياف الكربون على البلاطات في هذا العمل، مع شرائح على وجه الشد في باطن إنشاء الأرضية وشرائح إضافية عند المساند للقص. ولأن الشرائح بسماكة 0.111 إلى 0.333 مم حسب الدرجة، فإن الشريحة لا تضيف وزنًا ولا سماكة تُذكر. كانت هذه هي الخاصية الحاسمة هنا. فلوح فولاذي ملصق على باطن البلاطة كان سيضيف وزنًا حقيقيًا إلى نظام بلاطة وجدار يحمل أصلًا الأحمال التاريخية، وكان سيقتطع الارتفاع الصافي من كل غرفة تحته، وهو في هذا الموقع المساحة التي يعتمد عليها البرنامج بأكمله.

نُفّذ العمل فوق الرأس من منصات وصول متحركة، مع تجهيز السطح ولف الشرائح في المادة اللاصقة الرطبة من الأسفل. باطن البلاطة التاريخية هو السطح الأكثر عرضة للبقاء مغبرًا وغير مستوٍ، وجودة الالتصاق هنا تعتمد عليه بالكامل.

• لصق الألواح الفولاذية، مطبّق على الجسور والجملونات الفولاذية للسقف

استُخدم لصق الألواح الفولاذية في العنصرين اللذين يحملان أكبر طلب وأكبر تدهور.

الجسور. كانت الكمرات الحلقية والكمرات عند خطوط الأعمدة ناقصة سعة الانحناء والصلابة تحت التحميل الجديد. لُصق لوح فولاذي على أوجه الشد بمادة إيبوكسي إنشائية، فتشكّل مقطع مركّب من الفولاذ والخرسانة. يحمل اللوح الفولاذي قوة أكبر بكثير لكل وحدة مساحة من الألياف، ويرفع معامله العالي صلابة العنصر، وهذا مهم هنا لأن القواطع الجديدة والبحور الطويلة للصالات المحوّلة تجعل الانحراف — وليس المقاومة وحدها — مسألة صلاحية للخدمة.

الجملونات الفولاذية للسقف. كانت الجملونات أكثر العناصر تضررًا في الموقع. أنتج قرن من التعرض وصيانة غير مكتملة فقدانًا في المقطع عند الأوتار والعناصر الشبكية، وتآكلًا شديدًا عند العقد حيث يكون الطلب أعلى والتفصيل الأصلي أشد هشاشة. لُصق لوح فولاذي على العناصر عالية الإجهاد وعلى مناطق الوصل، فاستعيدت القدرة المفقودة بالتآكل وأُضيفت القدرة المطلوبة للاستخدام المحوّل. كما يعمل اللوح الملصق على عنصر فولاذي كتقوية موضعية للمقطع المفقود، وهو دور لا يستطيع أي نظام ألياف ملصق سطحيًا أداءه.

يحمل هذا الأسلوب التزاماته الخاصة، وقد كانت جزءًا من التصميم. اللوح الفولاذي ظاهر على العنصر ويغيّر مظهر النسيج التاريخي، لذا استُخدم فقط حيث كان الطلب الإنشائي عاليًا بما يكفي لتبريره وحيث يمكن أن تقبله القراءة التراثية لذلك العنصر. ويحتاج اللوح إلى حماية من التآكل وحماية من الحريق، كما تفقد المادة اللاصقة التي تثبته مقاومتها سريعًا مع ارتفاع الحرارة.

• التغليف الفولاذي، مطبّق على الأعمدة

كانت الأعمدة العناصر التي احتاجت أكبر زيادة، وحصلت على أكبر تدخل.

أُنشئ غلاف حول كل عمود: مقاطع فولاذية زاوية عند زوايا الخرسانة القائمة الأربع، تُربط معًا بقضبان أو ألواح أفقية على مسافات منتظمة، وتُملأ الفجوة بين الفولاذ والخرسانة الأصلية بمونة غير منكمشة أو خرسانة مرشوشة. يعمل الغلاف بثلاث طرق في آن واحد. تضيف المقاطع الزاوية ومونة الملء إلى السعة المحورية للمقطع، وهذا مهم حيث يحمل العمود التراكم المتزايد لأحمال الأرضية والسقف. ويحبس القفص الفولاذي المستمر قلب الخرسانة، فيرفع مقاومة الضغط وقدرة التشكل للعمود، والأهم أنه يحوّل عنصرًا هشًا وضعيف الاحتواء إلى عنصر قادر على تطوير تشكّل مطيلي تحت التأثير الزلزالي. ويرفع الغلاف أيضًا سعة القص للعمود، ويقوّي في مناطق الوصل الرابط مع الجسور.

كان التغليف الفولاذي الخيار الصحيح للأعمدة لأن طلبها لم يكن المقاومة فقط بل الاحتواء والليونة، ولأن الفولاذ المضاف يجب أن يكون مستمرًا على كامل ارتفاع العنصر. كان نظام الألياف الملصقة قادرًا على إضافة احتواء، لكنه كان سيحتاج طبقات كثيرة للوصول إلى السعة المحورية المطلوبة، في حين أن زيادة المقطع من قفص فولاذي عند الزوايا أكثر كفاءة بكثير في وزن الفولاذ والمساحة التي يشغلها.

الحماية من الحريق والتآكل

بعد اكتمال التقوية، طُليت المنظومة بأكملها. رُشّت حماية من الحريق والتآكل فوق الأنظمة الملصقة والأغلفة والأعمال الفولاذية، وهي تخدم ثلاثة أغراض في آن واحد. تحمي الإيبوكسي في النظامين الملصقين، وهو غير مقاوم للحريق ولا يجوز تعريضه. وتحمي اللوح الفولاذي الملصق وفولاذ التغليف من التآكل. وتعيد سطحًا متصلًا فاتح اللون فوق الجملونات والعناصر المقوّاة، وهو ما يسمح بقراءة الصالات المجددة كفضاء داخلي صناعي متجانس لا كرقعة من الإصلاحات.

خاتمة

يُعدّ تأهيل مصنع أسلحة هانيانغ حالة كان لا بد فيها من حل المشكلة الإنشائية ومشكلة الحفاظ معًا. مخزون مباني صناعية عمره قرن بأنظمة مختلطة، وصالات واسعة البحر بلا احتياطي مسار، وشرط صارم بإصلاح القديم كما هو، وأساسات وارتفاعات صافية لا يمكن التنازل عنها: كل واحد من هذه العوامل منفردًا كان سيضيّق اختيار الطريقة. ومجتمعةً جعلت مزيج ثلاثة أنظمة المسار العملي لتقوية كاملة لـ 88,000 م² من التراث الصناعي: قماش ألياف الكربون يتولى العمل على البلاطات حيث لا يمكن إنفاق الوزن والارتفاع الصافي؛ والألواح الفولاذية الملصقة تتولى العمل على الجسور والجملونات المتآكلة حيث كانت السعة والصلابة هي الطلب الحاكم؛ والتغليف الفولاذي يمنح الأعمدة السعة المحورية والاحتواء الذي يتطلبه مسار الحمل الرئيسي، وكل ذلك مغلق بطبقة حماية مرشوشة واحدة حتى تظل الصالة المجددة تُقرأ كفضاء داخلي صناعي.

الدرس الأوسع لتأهيل التراث هو أنه لا توجد طريقة تقوية واحدة أفضل من غيرها. هناك فقط الطريقة الصحيحة لكل عنصر، تُختار في مواجهة طلبه الفعلي وأهميته التراثية وقيود الموقع الذي يقوم فيه.