东京丸之内车站的保护\修复与扩建
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2010年7月我们赴日考察历史建筑保护时获悉日本国家重要文化财东京丸之内车站站屋(即原东京火车站站屋)正在进行保护、修复与扩建工程，经联系株式会社日本设计，“东日本建筑设计事务所(JRE设计)”丸之内车站设计负责人田原幸夫先生为我们做了专题介绍，并赠送了丸之内车站工程的书面资料，使我们对此工程有初步的认识与理解。这是一个大型，难度高的文物建筑保护、修复与扩建项目，值得同行参考借鉴。
1914年建成的丸之内车站站屋
东京丸之内车站原名东京火车站站屋，由日本第一代建筑师辰野金吾(1854～1919)在1903年设计，工程于1908年开工，1914年年底建成并正式投入使用，至今已有近百年历史。2003年被列入日本国家重要文化财(相当于我国国家重点文物)。
辰野金吾先生曾赴欧洲学习西洋建筑，擅长西洋建筑设计手法。建筑南北长达300余米，深约20余米，由南，中、北三段组成，北段尽端处另有一折线段延伸。站屋南、北、中央三段各设一个车站出入口，南、北出入口大厅有三层高的高空间，屋顶采用八角形穹隆顶。中央出入口作贵宾出人口用，顶部为四坡屋顶。两侧有小塔楼衬托。该车站在当时是东京都主要标志性建筑(图1～4)。
原东京火车站站屋一层以铁路客运为主体，在二层设有1915年开业的东京站旅馆。半个世纪以来，随着东京铁路与地铁的发展，东京站相继开通东日本旅客铁道(JR东日本)、东海旅客铁道(JR东海)，东京地下铁等线，也是多条铁道路线的起点站，东京站铁路多达二十条，它仍然是当今东京主要车站之一。1988年车站内还开设了东京画廊红砖展览厅，成为受人欢迎的文化活动场所。
原东京火车站站屋是一座3层文艺复兴式“赤炼瓦”红砖造建筑。站屋立面竖向分三段。一至三层外墙为“赤炼瓦”红砖造，外观仿佛是清水红砖墙，实际用109mm×60.5mm特烧的45mm厚红色饰面砖贴面。作为“基座”的一层与出入口部分墙面呈横线条，做法是每隔9皮砖设有一条高250mm人工仿石横线条。全部为木门窗，窗台用花岗石，窗套仿石制作。“中段”二、三层墙面设有两层高仿石制作装饰壁柱。第三段是檐部与高低起伏的屋顶构成丰富的天际线，使约200m长的车站建筑成为城市特有的景观(图5、6)。
二战后的修复工程
二次大战结束前，原东京火车站站屋因空袭、火灾等原因建筑严重损毁：南北穹隆顶被毁，三层屋顶与墙身大部分倒塌(图7)。
战后展开的修复工程于1947年完工。限于当时的经济，技术等原因，修复后的东京火车站站屋从三层削改为二层，南北出入口两个穹隆顶(标高约34.8m)被改为类似中央出入口上部的八角坡顶(标高31m许)，建筑内部空间简化，失去了原建筑造型与室内的艺术魅力(图8、9)。
特别容积率法推动修复工程
21世纪初，围绕着东京丸之内地区的再开发及2000年5月《特别容积率适用区域允许容积率转移法》的实施，在株式会社日本设计的努力下，2002年6月通过了东京丸之内车站周围区域共116.7hm2为特别容积率使用区域。按照该商业地段400％的容积率，将东京丸之内车站的多余的容积率转移到该区域内的东京大楼、古河大楼、新丸之内大楼及东面的两栋新开发的八重洲大楼中去。这不但带动了丸之内地区的再开发，也使东京丸之内车站站屋再保护修复与扩建进入实质性启动阶段(图10-12)。
当今的修复工程
东京丸之内车站站屋保护修复、利用与扩建工程总建筑面积43000m2(原站屋为23900m2)，其基地面积117000m2。由于工程情况复杂，涉及面广，本次将1947年修复的二层建筑恢复至1914年建成时的三层建筑：恢复南北出入口的八角穹隆屋顶：相应恢复早期的主要内部空间；扩建两层地下室：并提高结构的隔震性，抗震性与提高旅馆建筑的现代性(图13)。
该工程在2007年开工，施工工期达五年(尚未包括设计时间)，计划在2012年完成。施工期间作为人流集中、兼有地铁，高铁多条路的车站仍继续使用，施工组织设计全面详尽，周到，安民告示清晰。
1 墙面的修复
经历百年创伤的墙面装饰砖经过严格的检测，勾画出必须修缮的范围。按原样修复三层楼墙身确定改为钢筋砼墙，为此新定制红色饰面砖改用15mm厚度。此面砖与原有饰面砖同质、同尺寸，色彩尽量接近，但允许有微差，以示可识别性。在新老饰面砖结合部考虑色差的过渡，采用交叉混贴2-3皮的“过渡”做法。修复面砖间的嵌缝条断面也采用原凸缝条修复，凸出面与面砖平。
2
柱子的修复
因二战后修复时将原两层通高的柱子截去一半，并调整了柱身收分，现须按原设计图修复成初建时两层通高柱子的比例与收分。再把2层处的石柱帽移至3层柱顶处，并修复柱子表面的仿石面层(图14)。
3 穹隆顶的修复
二战后修复是将原有南北穹隆顶改成为八角坡顶，既改变了外形也影响了室内高度。从室内分析1914年穹隆顶下是28m的通高3层的高空间，古典式平顶；1947年为半球形平顶，总高度相近。现修复则按1914年的图纸资料进行。平顶内按原设计恢复如“天干地支”的分隔与8个2.4m大鹰雕塑，尽量体现历史的原真性(图15、16)。
4 屋顶的修复
原屋面采用宫城县雄胜町产天然石板与大阪的铜板建成。石板屋面曾有三次修缮，除充分利用现有的天然石板外，仍用同样的天然石材，制作适合穹隆顶铺设的天然屋面石板。青铜屋面与青铜部件与线脚，均需专门定制加工。
5 门窗的修复
原建筑使用木门窗：一层为上下推拉窗、上有横档，二层为外开窗、上有横档，三层为外开窗上无横档。二战时木窗全部烧毁，1947年修复时已改钢窗。在本次修复中，原钢窗大部分将改为铝合金窗，仅在北出入口穹隆顶下立面中仍恢复部分木窗，以显示百年前的原貌。
6 屋架空间的利用
随着三层修复，位于二，三层的东京站旅馆标准相应提高，同时南北出人口大厅高空间周围的客房提升为套房。并在中央出入口站台一侧的屋顶内新辟了一个咖啡厅，将石板坡屋面改为钢结构玻璃顶屋面，阳光直泻给咖啡厅带来新意。玻璃顶屋面并不影响建筑东立面，其原因是丸之内车站广场一侧是面向皇居的城市主要空间，而面向站台一侧是20个月台旁来去匆匆的人流，紧靠站屋的还有双层高架铁路线。从实际出发区别对待站屋两侧的立面处理是合适的。
提高结构安全性措施
原东京火车站站屋是钢结构与砌体结构的混合结构曾经受了1923年关东7.9级大地震考验，证明了原建筑的结构体系的可靠安全性(图17)。
在这次全面修复保护、改扩建中，为提高国家重要文化财的耐久年限，尽可能提高结构的安全性。设计采取了以下措施：
(1)在恢复三层时改变墙身的构造做法：自三层楼板圈梁上部将在二次大战中已毁的砖墙改为钢筋混凝土墙外贴15mm厚的同尺寸、同色面砖。
(2)对原钢骨架与砖墙的混合结构采取增强措施，提高结构强度。
(3)对老建筑原楼板工字主次钢梁结构体系，保留原有的主次钢梁，并在其间增加了钢筋混凝土楼板，同时对圈梁采取加强措施，提高结构整体强度(图18)。
在原东京火车站站屋的站台一侧，中央线高架离老建筑东墙仅咫尺，而总武线地铁站又需设置在北出入口的地下区域。因此面临着既要防止地铁的震动对老建筑的影响，又要解决扩展地下空间需要的难题。确定增建二层地下室，将老建筑荷载转换至地下室的构想。并在新设地下室顶与老建筑间设置350个橡胶隔震支座与160个油阻尼器，满足结构抗震性与安全性(图13)。
老建筑荷载转换与地下室施工
长达300余米原东京火车站站屋，处于多个地铁站和中央线高架桥包围之中(图19、20)，基地周边环境非常复杂，并且在施工过程中要保持火车站的正常运营，给此次修复改造带来很多技术难点。地下室和隔震支座的施工过程大致有以下几个步骤：
(1)沿建筑物周边施工地下连续墙，作为后续建造地下室过程中施工基坑的围护支护结构。
(2)在建筑物内部施工工程桩，后续建筑物及新增地下室的荷载将转换至这些桩上。此阶段考虑的问题是：桩型选择应使桩基施工的机具适合于低小空间，且具有较大的单桩承载力，在地下室区域部分应能够作为施工时的临时承载支撑。
(3)在原基础上方沿墙体施工钢筋砼托梁，钢筋砼托梁可沿砖墙体先开小孔，逐段逐段施工，直至沿整个墙长。
(4)施工与钢筋砼托梁垂直的钢筋砼转换梁，此转换梁将起到将上部建筑荷载传至新增工程桩上和地下连续墙上。转换梁与地下连续墙顶、工程桩顶间设置千斤顶，以便转换传力及后续的卸载。
(5)完成建筑物荷载转换至工程桩及地下连续墙上后，地下室逆作法施工。地下室由上至下逐层开挖施工，拆除老基础并拔出松木桩。
(6)地下室施工完成后，安装隔振支座与阻尼器。千斤顶卸载，将建筑物荷载传至隔振支座与阻尼器上。
(7)拆除地下室内部工程桩(逆作法施工时作临时支撑用部分)，最终完成地下室施工(图21、22)。
考察的启示
(1)在老的历史文物建筑下增加地下室是个疑难的问题。凡听说要在文物建筑或优秀历史建筑下增加地下停车库时就会色变。现在看到日本丸之内车站站屋地下扩建了2层地下室，还通过设置隔震器与阻尼器，提高了抗震性能，延长了历史建筑的寿命，何乐而不为?300多米长的丸之内车站建地下工程设计难度很大，施工难度也很大，加上车站还不能影响使用，车站管理方与几个施工单位的成功协调也是难能可贵的。但愿用地紧张的城市在不久的将来也能把这样不可能的事变成为可能的事实。
(2)“原真性”、“修旧如故”是各国历史建筑与遗址保护工作者的准则。1914年建成至1945年被毁坏前的原东京火车站是最早期的原始的形象，其生命期约30年。1947年修复至2007年起大修的建筑形象维持了60年。本次大修设计究竟选择哪个阶段的建筑形象来修复，一定会有不同的想法，选用30年的形象?还是选用60年的形象?东日本建筑设计公司(JRE设计)的同行最后选择了恢复60年前的早期形象，真正符合“修旧如故”原则，体现了1914年原东京火车站的原真性。
如何使大众接受熟悉的车站建筑形象的“改变”?从车站周围的围墙上我们看到了不少大幅的历史资料：它包括1914年站屋立面图，二战破坏的车站照片，正在扩建的地下室情况等等。十分清晰地表达了用灰布包裹起来的车站里在干什么，这里将出现什么。这正是联合国教科文组织早在1962年《关于保护景观和遗址的风貌与特性的建议》中谈到的“公共教育”的体现，这才能激发与培养公众对历史建筑和遗址的尊重(图23-25)。