古建筑设计施工及修复 古建筑测绘方法与修缮总结
古代建筑是中华文化历史留给人类的瑰宝,保留着各地区历史风貌和风土人情。
不仅是城市里传统文化的载体与传承者,更是城市发展史与祖辈变迁的重要见证者。
现如今,仍有许多古建筑大多数古建筑的保护工作仍需不断努力。
通过对古代建筑进行测绘与修缮是保护古建筑的必经之路。
测绘与数字
测绘可简单地解释为测量与绘图。
实际上是指对自然要素或者地表人工设施的形状、空间、特征等进行检测、采集并绘图。
古建筑的测绘一开始全部由人工完成为传统测绘。测绘工具一般为米尺,刻度尺等,无法保证精度和效率。
并且传统测绘需要具备建筑学综合素养的测绘人员,还需要熟悉古建筑的历史、结构、特征等。
因此,测绘人员要求高,但同期发现数量较多的古建筑之间的矛盾愈发强烈。
造成了古建测量效率低、精度低、人力物力成本高等不利于古建保护的问题。
同时因为当时认知受限,测绘人员对古建的触碰极易对古建筑带来不可逆转的伤害。
由于传统测绘弊大于利,现在大多使用先进的古建筑测绘仪器进行测绘。
如:全站仪、激光扫描仪、摄像机等。
这些仪器让测绘进入了数字化的工程,遥感图像解决技术、三维激光器扫描技术,让测绘基于影像的三维实景建模古建筑。
遥感图像解决技术将获取古建筑信息的时间极大地缩短。
并且可以通过计算机处理,构建信息的内在联系,预测古建筑整体的特征及分布情况。
而三维激光器扫描技术则适应于多层次的古建筑,通过三维激光扫描,可使狭窄的空隙,光源弱的地方也容易进行测绘。
对古建筑测绘的精度大大提升,提高了效率并且减少对文物的二再次伤害。但数字化的测绘依旧存在缺点。
比如:布设标志点依旧需要触碰古建筑仍会使建筑受到伤害、数字化设备造价昂贵、后期的数据处理分类较为繁琐等。
科研人员便通过多种测绘方式并存的测绘方法,如:点云数字化测绘、BIM技术、摄影测量等,扬长避短。
古代建筑数字化测绘是在建筑原本状态的基础上,依靠数字化技术的方式,对古代建筑现状资源保存的评估与传统文化的再现。
在古建筑测绘中,发挥数字科技的力量,高精度测量,让古建筑的测绘进行更加精准且顺利。
需要注意的是,传统测绘与数字化技术测绘根本区别在于不一样的工具。
合理利用测绘的工具,不抛弃任何一种方法,做到依照古代建筑的实际情况选择测绘工具,是测绘工作的重中之重。
测绘的过程
以武汉大学老图书馆的测绘为例,详细介绍数字化测绘方法,即摄影测量法。
摄影测量法即采用摄影测量的方法,依据测绘点坐标,并且采用适当的方式进行影像校对。
摄影测量法适用于外形结构较为复杂的古代建筑。
于其他数字化的测绘方法相比,摄影测量法可以无接触地进行测量,因此可以完成不能布设标志点的古建筑的测绘工作。
并且摄影测量法有着完整的表现、丰富的信息量以及强大的自动化处理能力。
在对武汉大学老图书馆测绘前,先对古建筑周围的环境,以及古建筑的实际情况,加之考古人员的文物图件,对测绘工作制定相应的方案。
然后便开始对图书馆进行贴近摄影测量,多加度多方位摄影,获得纹理清晰的图片,即采集外观数据。
这有利于抓捕有价值的古建筑信息,更进一步整体地观察古代建筑的结构、特征。
有利于把握住古建筑中蕴含的时代文化,意识到其中的传承特征,为修缮古建筑的工作做好准备。
对所或得的图片信息做数据解析处理,将图片导入lensphoto,处理符合图件要求的D0M。
将符合图件要求的dom导入至dommapping进行绘制线图。
但应注意,古建筑的线图并不等于白描图,并不是见什么画什么。
应当“知其然,知其所以然”,遵循逻辑关系,即线描图上的每根线都有它实际的意义。
在进行业内数据处理时,一般分为五个步骤。
有空三加密匹配,空三测量及区域网光束法平差,dem—点云—等值线,三维纹理模型,立体测图、平面绘画。
当绘图完成时,便需要进行核图。
核图分为套图、现场调绘、线性编辑、标注出图存档。
核图先将同一个古建的各类图件进行套图,有利于确保图件的准确性、精准性。
套图之后,需回到古建筑现场与考古工作人员进行现场调绘。
然后图纸便会在线性编辑中进行分类,即信息的再筛选与归类,最后标注出图存档。
通过武汉大学古图书馆的各立面线绘图,可从图纸中看出古建筑的时代特征,工艺。
由此,测绘应是对古代建筑的信息分析、提炼、分类及表达的工作。
同时测绘的意义重大,可以有效地对古建筑的病害检测、变形监测、图纸的展示利用以及对古建筑现状的勘测。
依据国家颁布的《关于文物的保护利用改革的若干建议》。
古建筑的测绘工作积极采取数字化技术与古建筑保护结合的方式。
深化古建筑的保护利用,是古建筑的传承以及未来发展趋势。
古建筑修缮
古建筑的修缮可以浅显地认为是按照原先的结构,材料和工艺,对古建筑进行修建。
标准描述为将历史上被改变和已残缺的建筑部分,在有充分科学依据的条件下予以恢复,再现古建筑在历史上真实面貌。
值得注意的是,在古建筑恢复原状时必须以古建如今存在整体结构的时代特征为依据。
同时古建筑修缮应遵循一定的原则。
安全为主原则,不破坏文物原有价值原则,修缮后风格、特征统一原则,排除造成损坏的原因和隐患,利用旧材料原则。
古建筑的损坏形式与修缮方法
古代建筑需要保护修缮的发面一般有基础、台机、地坪、墙体、木构架、屋面、油漆、地仗等。
⒈基础
基础常见损坏形式有沉降和破碎等。
损坏的成因一般为地基承载力变化、地下水影响、树根生长、底下管线、外力破坏等。
修缮方法大体为分段掏修法,条件是每段不得超过一米且基础底面积百分之二十。
并且施工时需要加固原有的结构,也可以制定方案使得修缮更成功。
⒉台机
台机常见损坏形有:阶沿石松动、位移,侧塘板掉落、碎裂、松动、鼓出,砖制侧塘板风化、酥碱等。
台机修缮方法有①若构件出现较大位移、鼓出时,则需要对构件进行重新安装。
②石构件出现破碎、缺失时,则进行补添与原构件纹理、材质的新构件,且以整体为依据,适当做旧构件。
⒊地坪
地坪损坏的形式有破碎、剥落、高低不平等。修缮方法一般而言有剔凿补修、局部修补、全部重做、桐油养护等。
其中桐油钻生养护可以使修缮的地坪增加防护强度,也可以对不适合修缮的地坪直接进行保护。
⒋墙体
古建筑中墙体一般为砖体和石体。常见损坏形式有酥碱剥落、轻微破碎、倾斜、裂缝等。
损坏成因多为风化、潮湿、外力破坏。
修缮方法大体为对于墙体局部剥落或破损,先将表层剔除,露出砖块坚硬部分。
察看损坏程度并制作相对应的砖块进行修补粘贴,最后对墙体进行勾缝。
但当墙体出现倾斜或裂缝是时,应当查明原因,并制定支护方案。
可对墙体进行拆建、保留、填充以及加强对墙体的观测。
同时可加强对古建筑的化学保护,明确成因,制定正确的方案,调制对应物质的化学配比,对相应材料的保护,更为准确有效。
⒌木构架
常见损坏形式为木柱柱根糟朽,柱身劈裂、折断,檀条弯垂、腐朽,枋子缺失、弯垂,木架构倾斜、拔隼等。
损坏成因可总结成潮湿、屋面荷载较大、保护不善等。
修缮方法一般有剔补得法、打牮拨正法、大木维修等。对于柱根糟朽,一般是用柱根包镶或者墩接。具体情况如下。
檩条、枋子发生糟朽时,若糟朽部分并未超过断面的三分之一,那么可以使用剔补得法。
既可以清除糟朽的部分,刨磨光净接触面,然后用材质相同的木料料在已经清除糟朽部位粘结牢固。
最后可以使用铁钉加强固定效果。
但当断面糟朽超过三分之一时则已经影响到木构件的受力性能,那么应当必须进行翻修。
满足木构架各构件基本完好但整体出现倾斜、拔榫现象的情况,则可以使用打牮拨正法进行修缮。
当零星木构件破损或缺失时,如斗拱的升等,长短窗的仔料、裙板、框料等,那么只需更换整修即可。
值得注意的是,在进行修缮,添加材料时,大木维修不可忽略。
大木维修为按照严格的木结构的加固标准以及其要求,对古代建筑加附梁柱、墩接等。
同时需要注意到加固后的颜色、形状应与整体建筑相适应。
最大程度地维护古建筑的原有结构、特征,保护其文化价值。
⒍屋面
屋面修缮包括两部分,有瓦作和木基层,最为常见的损坏为漏水、瓦面破损。
修缮时可以先查找漏点,找到屋面上的对应的位置,然后找出原因,再清理瓦垄,铲去松动的灰泥。
然后勾抹破损处,勾抹后用刷子沾水,沿边、沿勒刷,最后用麻刷子沾青浆刷抹且用瓦刀夯实赶光。
当前工作环境中,瓦面破损最为常见是将全部替换,进行翻修。
但有些古建筑并不需要大规模翻修,这会使古建筑中文化内涵受到不必要的损失。
⒎油漆、地仗
油漆、地仗常见损坏形式有龟裂、破损、剥落等。损坏成因大体为古建筑时常被晒和被雨水冲刷。
修缮时应注意若仅地仗表层破坏,麻灰层还较为完整,可以只铲除表面受损的灰层。
若地仗破坏严重,在部分裂缝中可以看见木基层,则必须将地仗全部清除并且翻修。
修缮与未来
古建筑的修缮是对文物的保护与传承,修缮的作用不可或缺。
即使仍有古建筑未被发现或在日晒雨淋,甚至遭受人为伤害。
但现如今,国家方面越来越重视对古代建筑的修缮保护,并且应需求,逐渐加大对古建筑修缮人才的培养。
对于不同古代建筑,制定相应的方案与计划,根据古建筑的实际情况,采取有效的保护措施。
古代建筑将保留着历史的风貌,逐渐走入大众视野。
保护古建筑的其他方法
除了以上测绘与修缮方法,依然有其他的保护古代建筑的方法。例如合理地城市规划。
北京、上海等大城市发展迅速,城市化进程快,当地对于古建筑的保护也不理想,其中较多的古建筑都遭受了严重的人为损坏。
应当合理地进行城市规划,加强对如何保护古建筑的思考,积极借鉴外国的古建筑保护方法与具体实列,做到对古建筑的保护。
并且政府作为人民意志的载体,更应该重视古代建筑的保护,珍惜古建中的文化内涵,保护文化古建,传承优秀的传统文化。
古建筑的测绘与修缮,正在保护着前人的建筑以及建筑中所蕴含极为重要的文化价值。随着旅游业的发展,各地古建保护措施的出台,人们越来越意识到保护古代建筑的重要性。相信古代建筑终将于现代保存着它的风貌。