以孝義市宋家莊翰林院為例談古建筑測繪技術(shù)

李雅琦

(太原理工大學(xué)建筑設(shè)計研究院，山西太原　030024)

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以孝義市宋家莊翰林院為例談古建筑測繪技術(shù)

李雅琦

(太原理工大學(xué)建筑設(shè)計研究院，山西太原030024)

摘要:分析了古建筑測繪工作的重要性，以孝義市宋家莊翰林院測繪為例，總結(jié)了測繪的方法和步驟，并針對建筑測繪中存在的問題，提出了相應(yīng)的解決辦法，為古建測繪提供了可借鑒的資料。

關(guān)鍵詞:古建筑，測繪技術(shù)，測量方法，建筑結(jié)構(gòu)

中國歷代建筑形態(tài)、風(fēng)格，有沿革、也有變化，其中留存至今的這部分古建成為人類社會的建筑文化瑰寶，值得社會各界人士尤其是建筑學(xué)專業(yè)研究工作者的關(guān)注與重視。除了記錄在冊的建筑單位外，還有很多埋沒于山村野林中的古建筑，那些建筑不為人們所熟知，但同樣具有較高的歷史價值、科學(xué)價值和文化藝術(shù)價值。

然而，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，眾多古建筑瀕臨覆滅的危險。造成這一現(xiàn)象的原因是:古建筑數(shù)量眾多，位置相對分散，它們中間能得到如同“文物建筑”“歷史名城”“歷史名鎮(zhèn)”“歷史名村”等有序、系統(tǒng)保護待遇的只占少數(shù)，加之它們的生命非常脆弱，是不可再生的城鄉(xiāng)遺產(chǎn)資源，極易被淹沒在城市化和舊城改造的“現(xiàn)代化”熱潮之中。保護工作由于受到政策、資金以及個人利益關(guān)系的影響，雖迫在眉睫，但也需要一個相當(dāng)長的時間去完成。目前首要任務(wù)就是對這些古建筑全面分析留證，為今后的保護與修繕工作打下堅實的基礎(chǔ)。

很多古建筑就存在于人們?nèi)粘Ｉ畹目臻g中，所以對于大多數(shù)人來說并不陌生，但是真正認識它們，一般的走馬觀花式的參觀是不可行的，實踐可知，只有通過直接的實物測繪，加以對相關(guān)歷史時期的宏觀認知，才是認識它們最踏實有效的途徑。

1　古建測繪的必要性

綜合運用測量和繪圖技術(shù)來記錄和表達古代建筑，將古代建筑從整體到細節(jié)記錄下來，既是一種最為直接的方法，對于參與者來說也是一個學(xué)習(xí)和研究的過程，所以從事專業(yè)研究的人一般都有這樣的體驗:建筑參觀調(diào)研是在學(xué)術(shù)方面充實自我、提高自我必不可少的經(jīng)歷和途徑。同時這些研究成果也是促進古建自身的可持續(xù)發(fā)展的基石。

在近年的古建測繪中，筆者經(jīng)歷了五次大規(guī)模的測繪工作，從忻州代縣陽明堡的測繪工作開始，便對古建測繪有了初步的認識和了解;接下來的孝義舊城、晉城市高平良戶村、太原晉源區(qū)店頭村測繪，都是對測繪經(jīng)驗的鞏固與提高;直到畢業(yè)課題孝義市宋家莊測繪工作的完結(jié)，筆者已經(jīng)對古建筑測繪的所有必備環(huán)節(jié)、程序、方法和內(nèi)容有了深入的了解和實踐。每次測繪，首先均細致測量，取得實地實物的尺寸和數(shù)據(jù)，而后整理測繪圖紙，進行CAD，SKETCHUP數(shù)字建模，繪制出一套完整的圖紙并且撰寫測繪報告。幾次測繪過程下來，對各時期民居、宗廟、衙署等等各類建筑的相同與存異之處已經(jīng)有了客觀和系統(tǒng)的認識。

所以，不論是要創(chuàng)造出具有中國特色的現(xiàn)代建筑，亦或是保護、修復(fù)各種有價值的古建筑或遺跡，建筑專業(yè)人士都離不開對古建筑的測繪工作。

2　古建筑測繪現(xiàn)狀

隨著科技進步，古建筑測繪技術(shù)從初始的手工測量，到現(xiàn)在的GPS技術(shù)、數(shù)字圖像與近景攝影測量技術(shù)、激光三維掃描技術(shù)等先進技術(shù)和手段，測量工具也從鋼卷尺、皮卷尺和垂球，到激光測距儀、激光標線儀、激光三維掃描儀、水準儀、經(jīng)緯儀、平板儀、全站儀、羅盤儀等。測量誤差大大減小，且工作效率大幅提高。

測繪成果也從圖紙的范疇，向多媒體形式發(fā)展。具體來說，測繪成果至少包括這些形式:傳統(tǒng)手繪測繪稿;數(shù)碼照片、動態(tài)視頻;后期采用計算機繪制的測繪圖樣、數(shù)據(jù)圖表;以及對測繪對象的歷史、現(xiàn)狀、形式、布局、尺度比例、裝飾裝修等方面的文字報告;甚至根據(jù)測繪對象的形式和結(jié)構(gòu)按比例用適當(dāng)材料制作的實物模型等等。

3　工程實例

現(xiàn)結(jié)合孝義市宋家莊翰林院對具體的測繪工作進行闡述。

3．1測量原則和方法

測繪過程大致分為:前期準備、測量過程和后期整理收錄三個過程。

前期準備工作主要包括以下幾個方面:1)測繪人員的古建筑學(xué)素養(yǎng)的提高，對古建筑的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造要熟悉，這就依靠主觀能動性，收集相關(guān)資料，尤其是熟悉測繪對象的基本情況;2)準備齊全的測繪工具，將測繪人員分組，以便于管理，并提高安全意識; 3)要提前準備地形圖，這一點對于建筑學(xué)精測來說起到限定和指導(dǎo)作用。

測量過程伊始，首先對測量對象進行圖像采集，因為數(shù)字影像資料不僅是對古建筑信息最便捷的保存方式，同時也極易記錄其周遭環(huán)境和對其的影響痕跡。其次，繪制徒手草圖，這是最傳統(tǒng)也是可操作性最強的測繪步驟，它為下一步測量提供必要的基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)記錄單元。草圖包括平面、立面、剖面、總平面以及部分細部詳圖。有了草圖作為標注尺寸的底稿，下一步即是對建筑主體的實際測量，此時應(yīng)注意以下幾個問題:

1)總平面。總平面圖體現(xiàn)整個院落的關(guān)系和周邊環(huán)境情況，在測繪中起統(tǒng)領(lǐng)的作用。由于時間限制，往往依靠前期的地形圖來把握。用卷尺拉出院落的尺寸，標于草圖之上，在后期的資料整理中，若與地形圖有誤差，則以地形圖為標準。2)平面圖。平面圖是建筑內(nèi)部格局和流線關(guān)系的最直接的反映。草圖階段應(yīng)從定位軸線入手，標明柱子位置，測量內(nèi)容主要是建筑的開間、進深、墻厚、柱徑、樓梯、門窗位置等。繪制測繪圖應(yīng)遵守“關(guān)窗開門”的法則(見圖1)。3)立面圖。立面圖一般是正房立面與廂房剖面結(jié)合，或稱橫剖面。立面主要是反映建筑的形象和高度。因此對于建筑屋頂?shù)奈菁?、獸吻、瓦壟、檐椽、排山溝滴的尺寸、分布和數(shù)量要明確;詳細測量斗拱、門窗、雀替、掛落、花板樣式和尺寸;而臺基、踏跺、欄桿也不能忽視。繪制測繪圖應(yīng)遵守“關(guān)窗關(guān)門”的法則(見圖2)。4)剖面圖。剖面圖著重體現(xiàn)建筑的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造方式。如屋頂構(gòu)造及門窗和墻的銜接方式都在剖面圖中得到了充分的表現(xiàn)。一般是正面剖向左看，與立面結(jié)合繪制，直接反映院落關(guān)系和豐富的輪廓線(見圖3)。5)細部詳圖。斗拱、門窗、槅扇、花罩、樓梯、角梁等，在以上的圖中沒有表達清楚的都要繪制詳圖來彰顯院落的歷史和藝術(shù)價值。若是木結(jié)構(gòu)的建筑，還應(yīng)繪制屋頂?shù)钠矫鎴D，梁架的仰視圖等等。這樣就完成了建筑測量的全過程(見圖4)。

圖1　翰林院平面圖

圖2　翰林院正房立面圖

圖3　翰林院縱剖面圖

圖4　翰林院復(fù)原圖

3．2測量工作中的問題及解決方法

古建筑年代久遠，往往由于基礎(chǔ)的不均勻沉降、長期承受荷載、材料的風(fēng)化、勞損，以及自然因素等的影響，通常構(gòu)件都有不同程度的變形，甚至損壞。例如:梁被壓彎、梁架下沉和歪閃、柱裂縫、角柱下沉、檐角下塌、脊飾脫落、正吻不完整等等。針對此類共性問題，在實踐中著重比對研究，找到了下列幾點解決方法:

1)建筑結(jié)構(gòu)有重大變形及損壞的。實踐中可見，轉(zhuǎn)角部位結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)件多，而且容易受到外部風(fēng)、雪等荷載的影響，是建筑物最容易變形的部位，所以古建檐角常見塌下的問題。轉(zhuǎn)角處的角柱由于承受的檐角部分的荷載大于其他檐柱，一般會因基礎(chǔ)不均勻沉降而發(fā)生下沉。遇到這樣的情況時，首先應(yīng)按照現(xiàn)有狀態(tài)測繪，其次選擇數(shù)個同類構(gòu)件進行比較和測量，再找出其中測量最大值作為這類構(gòu)件的統(tǒng)一尺寸。也可以根據(jù)基礎(chǔ)理論模數(shù)關(guān)系，由相關(guān)構(gòu)件的尺寸對疑問構(gòu)件進行推算和驗證。對結(jié)構(gòu)上所做的這些恢復(fù)工作必須在測繪報告的圖紙說明中詳細記錄下來。2)建筑結(jié)構(gòu)沒有重大變形的。如有些構(gòu)件缺失、裂縫，或者彩繪、雕刻圖案褪色、模糊等等，并不影響建筑物整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，均依照現(xiàn)狀測繪，這樣可以真實地表達古建筑的存在狀態(tài)，保存時間在其之上的痕跡，保留歷史感。3)尺寸問題。主要尺寸是決定和影響建筑物體形高低大小與時代風(fēng)格特征的直接指標，如各開間的面闊、進深;梁架中的柱高、舉折;斗拱中的出跳等。次要尺寸是指與建筑物骨架牽連關(guān)系較少，或者用間接方法也可以求得的尺寸，如門窗裝修的檻框長短，墻壁的厚度等。應(yīng)當(dāng)遵循次要尺寸服從主要尺寸;分尺寸服從于總尺寸;少數(shù)服從多數(shù)的原則。

可見，對古建筑的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造越熟悉，測量工作進行得越精細，得出的結(jié)論就越準確。所以要求參與和主持測繪的建筑師要熟練掌握測繪的基本方法和工作原理，并且要和所有直接操作者緊密配合與協(xié)作。要做到現(xiàn)代測繪技術(shù)與傳統(tǒng)古建筑測量方法的有機結(jié)合，從全方位、多信息源的角度，科學(xué)地為古建筑的保護和維修提供研究資料。

4　對古建筑測繪未來的展望

通過這一階段的實際參與測繪工作，在完成了課題研究內(nèi)容的同時，所有參與人員對古建的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、細部的認識都有了多方面的提升，達到了一個新的層次，以至于日常設(shè)計工作中更快速有效的切入、更全面深刻的考慮。另外，實際的測繪工作，對培養(yǎng)良好的團隊協(xié)作精神和個人嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，都起到了積極的作用。每個古建研究團隊和個人都應(yīng)提高主觀積極性，將理論與實踐緊密結(jié)合，在改善測量設(shè)備的基礎(chǔ)上，再接再厲，對現(xiàn)存古建筑、古村落的保護性研究作出自己的貢獻。

參考文獻:

［1］王其亨．古建筑測繪［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006．

［2］廖小輝．古建筑保護測繪方法的研究［J］．測繪通報，2006 (30):12．

［3］朱凌．基于現(xiàn)代測繪技術(shù)的古建筑測繪方法研究［J］．山西建筑，2007，33(14):356-357．

Discussion on ancient architectural surveying and mapping
technology with Imperial Academy in Songjiazhuang of Xiaoyi city as an example

Li Yaqi
(Taiyuan Technology University Building Design Academy，Taiyuan 030024，China)

Abstract:Taking Imperial Academy in Songjiazhuang of Xiaoyi city as an example，the paper summarizes surveying and mapping methods and procedures，analyzes the importance of ancient architecture surveying and mapping，and puts forward corresponding solving methods in light of problems existing in architecture surveying and mapping，which has provided some basis for ancient architecture surveying and mapping．

Key words:ancient architecture，surveying and mapping technolgy，surveying methods，architecture structure

作者簡介:李雅琦(1982-)，女，工程師

收稿日期:2015-10-28

文章編號:1009-6825(2016)01-0219-02

中圖分類號:TU198

文獻標識碼:A