摘 要:本研究總結(jié)了古建筑修繕的一些技術(shù),例如BIM、無損檢測、計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)等。
關(guān)鍵詞:古建筑;修繕;保護(hù);再利用
引言
時(shí)代在進(jìn)步,建筑體系不免也在不斷地進(jìn)步與完善中,因住房需求拔地而起的高樓將古建筑層層包圍。而相對(duì)于可控性較強(qiáng)的人為因素,幾乎不具有可控性的自然因素更加是古建筑的“殺手”,泥石流、地震、風(fēng)蝕等自然災(zāi)害大大增強(qiáng)了古建筑保護(hù)的困難。大部分古建筑材料都是由未經(jīng)加固的磚石建筑(URM)建造的,很多城市的古建筑經(jīng)常遭受戰(zhàn)爭和自然災(zāi)害的破壞,盡管人口迅速增長,但維護(hù)水平卻很低。評(píng)估建筑物翻新和/或翻新時(shí)的主要需求之一是確定組成材料的特性。現(xiàn)場材料調(diào)查是在一座最初建于(大約)1896年的大型古建筑中進(jìn)行的,原始結(jié)構(gòu)由未加固的承重紅土石和粘土磚砌墻組成。已有研究在某個(gè)城市古建筑的14個(gè)離散測試地點(diǎn)進(jìn)行了現(xiàn)場測試和樣本提取,包括:(一)粘土磚砌體的床面接縫剪切測試,整個(gè)建筑有16個(gè)測試;(二)紅土石砌體和粘土磚砌體的原位變形性試驗(yàn);(三)對(duì)單個(gè)粘土磚、紅土石塊和砂漿樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室壓縮試驗(yàn)和巖相檢查。這些研究旨在為工程師評(píng)估古建筑提供指導(dǎo)。在種種現(xiàn)實(shí)意義下,古建筑的保護(hù)逐漸成為了一門社會(huì)研究課題[1]。
使古建筑無污染和節(jié)能的潛在好處只是最近才引起研究人員和決策者面對(duì)必要挑戰(zhàn)的興趣。已有研究定量評(píng)價(jià)了地中海氣候區(qū)夏季惡劣條件下古建筑遺產(chǎn)的室內(nèi)環(huán)境和能源性能。塞維利亞(西班牙安達(dá)盧西亞)的歷史中心被用作案例研究??紤]到居住者的行為,對(duì)位于其保護(hù)區(qū)內(nèi)有代表性的所列古建筑進(jìn)行了監(jiān)測和分析。研究結(jié)果表明,大多數(shù)情況下,減少機(jī)械冷卻需求并不需要侵入性的物理干預(yù),而是在戶外條件允許的情況下,主要依靠合適的窗戶遮陽和夜間自然通風(fēng)。古建筑作為優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的一種特別的形式存在,在我國近年來不斷宣揚(yáng)保護(hù)我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的時(shí)代背景下,不少古建筑在一定程度上加以修繕后都重新出現(xiàn)在人們的視野中,而這僅限于保存尚還算完好的某些建筑。然而許多建筑因遭受酸雨等自然災(zāi)害,無論是已修繕的還是待修繕甚至是無法修繕的,使其在另一維度上恢復(fù)到歷史的原本摸樣無疑是重中之重。如何能做到呢?
1 BIM技術(shù)
首先要講到的是BIM技術(shù),完成古建筑的信息采集之后便可通過BIM軟件利用GIS技術(shù)進(jìn)行模型的構(gòu)建。古建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式以及各構(gòu)件尺寸大小,由用戶在輸入界面將這些關(guān)鍵參數(shù)輸入,可以不斷生成并更新其所有的數(shù)據(jù)庫。與實(shí)體空間信息的采集相比,歷史文化信息的采集則顯得更加復(fù)雜,比如建筑本身當(dāng)時(shí)所用的材料以及所處的時(shí)代地域特征等。同時(shí),錄入的歷史文化信息與實(shí)體空間信息是一個(gè)不可分割的整體,同處于同一個(gè)數(shù)據(jù)庫,一個(gè)數(shù)據(jù)的改動(dòng)往往會(huì)牽扯到另一個(gè)數(shù)據(jù)的變動(dòng)。完善這兩類信息采集之后,便能夠通過BIM技術(shù)快速方便的建立起建筑的三維動(dòng)態(tài)模型,加以VR技術(shù)的運(yùn)用,便能讓人有身臨其境的感覺。接下來要講到的“無痕設(shè)計(jì)”理念,和BIM技術(shù)最大的不同就是,BIM技術(shù)注重從建筑本身出發(fā)加以保護(hù),而“無痕設(shè)計(jì)“則注重的是人文設(shè)計(jì)理念?!睙o痕設(shè)計(jì)“理念強(qiáng)調(diào)建筑與自然的和諧共存,希望能夠做到建筑始于自然,流于自然,成于自然,便是所謂的因地制宜。這對(duì)于古建筑在時(shí)代發(fā)展中的保護(hù)有著明顯的現(xiàn)實(shí)意義,要使古建筑融入如今所處的環(huán)境從而給人以感動(dòng),成功的”無痕設(shè)計(jì)“要超脫視覺上的感知,進(jìn)入到意識(shí)的范圍,營造出一種意境,讓受眾們?cè)谶@種意境中得到美的感受?!睙o痕設(shè)計(jì)“理念比較偏向于一種抽象性的存在,不同于BIM技術(shù)建模的肉眼可見,他需要的是對(duì)古建筑的保護(hù)的意識(shí)與監(jiān)督體系的不斷完善,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。
對(duì)于古建筑的保護(hù)早已不僅僅局限于最開始的簡單的修繕,越來越多的新技術(shù)正在被應(yīng)用在古建筑保護(hù)上。例如2006年1月在享有“十三朝古都“的西安啟動(dòng)的”西安市民居保護(hù)“工程,便大量采用了新技術(shù)。古建筑的保護(hù)少不了原始材料的獲取,而要獲取原始材料最基本的便是測繪工作,如今的測繪工作除了傳統(tǒng)的人工測量,還有近景攝影測量和三維激光掃面技術(shù)。近景攝影測量具有相片信息量高且不受時(shí)間限制的優(yōu)點(diǎn),適合于不規(guī)則物體的外形測量以及動(dòng)態(tài)目標(biāo)的測量。三維激光掃面技術(shù)收集的是三維數(shù)據(jù)使得殘損的建筑獲得更立體的保護(hù),說到立體不免又要建模,而前面說到的BIM技術(shù)便是應(yīng)用于建模的一種新技術(shù)。如此一系列的新技術(shù)應(yīng)用讓古建筑保護(hù)在信息儲(chǔ)存方面有了永久性的可能。
2 無損檢測
同時(shí)有研究提出了一種基于無損檢測的古建筑磚墻含水率神經(jīng)識(shí)別方法。該方法包括使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在為此目的構(gòu)建的一組數(shù)據(jù)上進(jìn)行訓(xùn)練、測試和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。該集合包括使用無損方法在一組選定的代表性磚石古建筑上獲得的測試結(jié)果。表明了在實(shí)踐中使用該方法的可能性。根據(jù)作者的觀點(diǎn),更廣泛地使用所提出的方法需要對(duì)其他歷史建筑進(jìn)行驗(yàn)證。
3 計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)
最后要講到的是在計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)飛速發(fā)展下逐漸開始應(yīng)用的“伴生類技術(shù)”數(shù)字化技術(shù),數(shù)字化技術(shù)加強(qiáng)了古建筑保護(hù)的精細(xì)化,不同于傳統(tǒng)的人工測量有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員的主觀判斷,數(shù)字化技術(shù)能夠得到建筑的全部信息且比較,使得后續(xù)工作也不離精細(xì)化的特點(diǎn)[2]。同時(shí),數(shù)字化技術(shù)也節(jié)省了人工成本,利于減輕建筑保護(hù)的資金壓力。當(dāng)然,想要更好的應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),必須要保證該建筑已經(jīng)受過較長時(shí)間持續(xù)的傳統(tǒng)保護(hù),方可為數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用提供必要的參考與支撐。
4總結(jié)
上述種種技術(shù)在我國古建筑保護(hù)都已經(jīng)有了一定的應(yīng)用面,也都初步顯示出了它們所具有的優(yōu)勢(shì),在古建筑保護(hù)領(lǐng)域今后的發(fā)展中,我國應(yīng)更加重視這些技術(shù)的應(yīng)用與完善,使得我國古建筑保護(hù)更上一層樓。
參考文獻(xiàn):
[1]張鈞.研究古建筑修繕的原則與施工管理問題[J].綠色環(huán)保建材,2019(09):158+160.
[2]郭震冬,黃亮,顧正東,王潤哲.三維激光掃描技術(shù)在古建筑測量中的應(yīng)用[J].智能城市,2019(18):1-2.
作者簡介:
陳彩意(2001-),廣西合浦人,建筑學(xué)專業(yè),本科生。