滁州市古橋梁現(xiàn)狀與三維視景修復(fù)設(shè)計(jì)研究

劉怡然

（滁州學(xué)院，安徽 滁州 239000）

滁州市古橋梁現(xiàn)狀與三維視景修復(fù)設(shè)計(jì)研究

劉怡然

（滁州學(xué)院，安徽 滁州 239000）

截至2017年初，滁州市人民政府對(duì)滁州古橋的修復(fù)重建工程使得滁州古橋梁現(xiàn)狀得到了極大的改觀，在此背景下，本文立足于以往相關(guān)研究文獻(xiàn)，梳理出最新的滁州市老城區(qū)古橋梁的現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果，綜合調(diào)查情況，總結(jié)滁州老城區(qū)6座古橋的主要損毀原因，并提出三維視景修復(fù)設(shè)計(jì)方法，以期為滁州市歷史文化遺產(chǎn)的保護(hù)提供理論參考.

滁州老城區(qū)；古橋梁損毀原因；古橋梁現(xiàn)狀與修復(fù)設(shè)計(jì)

新型城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下，針對(duì)城市發(fā)展的方向，“中央城市工作會(huì)議”時(shí)隔37年時(shí)間，于15年末再度召開，其中，習(xí)近平總書記在會(huì)議上提出“要保護(hù)弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，延續(xù)城市歷史文脈，保護(hù)好前人留下的文化遺產(chǎn).”看似簡(jiǎn)單樸實(shí)的話，卻深深觸動(dòng)了廣大人民群眾、眾多文化學(xué)者、景觀建筑設(shè)計(jì)者們的心.

在快速城市化影響下，歷史文化遺產(chǎn)不斷遭到嚴(yán)重的破壞，如何更合理的保護(hù)修復(fù)歷史文化遺產(chǎn)中的古建筑景觀，又能與快速發(fā)展的城市相和諧，受到學(xué)術(shù)界的普遍關(guān)注.

滁州地區(qū)的老城區(qū)作為城市的歷史名片，更應(yīng)將城市發(fā)展與文化保護(hù)共同關(guān)注.

安徽省文化廳在2011年下發(fā)的皖文秘 [2011]120號(hào)文件：《關(guān)于滁州市滁政73號(hào)請(qǐng)示的答復(fù)》表示同意對(duì)滁州市部分古橋進(jìn)行加固維修與重建.這一文件下達(dá)后，歷時(shí)6年，立足于現(xiàn)有研究文獻(xiàn)與滁州市老城區(qū)古橋的現(xiàn)狀調(diào)查，綜合梳理，得到最新的滁州市古橋梁現(xiàn)狀結(jié)果，并以上水關(guān)古橋?yàn)槔岢鋈S視景修復(fù)方法的研究，希望以此能為滁州市古橋梁的記錄與保護(hù)做出更全面的研究.

1 滁州市老城區(qū)古橋現(xiàn)狀

滁州老城區(qū)范圍：滁州市老城區(qū)劃分主要有兩種劃分觀點(diǎn)：1以瑯琊大道為界，瑯琊大道以北為老城區(qū)[1]，2：市名調(diào)查結(jié)果，京滬鐵路以西、明光路以北為劃分.

在此區(qū)域內(nèi)，排除瑯琊山風(fēng)景區(qū)范圍，有代表性古橋梁，自西向東依次為以下六座：①上水關(guān)橋、②廣慧橋、③通濟(jì)橋、④三元橋、⑤下水關(guān)橋、⑥五川橋.

1.1 基本情況

滁州老城區(qū)面積相對(duì)較小，6座古橋建筑在老城區(qū)中的位置分布均衡.其中截止2017年，此6座古橋梁建筑有3座較大大規(guī)模修復(fù)修繕重建，1座加固修繕，2座保持原狀.6座古橋均保持原結(jié)構(gòu)拱橋[2]，其中4座為三孔拱橋，1座五孔拱橋，1座單孔拱橋.

圖1 滁州老城區(qū)古橋位置分布圖

圖2 上水關(guān)現(xiàn)狀

1.2 古橋改善過程與現(xiàn)狀發(fā)展[3]

1.上水關(guān)橋

上水關(guān)橋位于滁州市老城區(qū)西側(cè)，由于改建修造前被破壞極度嚴(yán)重，橋面已被完全損毀，僅保留橋基部分，不能作為橋梁使用，故而長久在地圖上搜索不到此橋位置.現(xiàn)與2016年開始針對(duì)上水關(guān)古橋及其周邊環(huán)境大規(guī)模修建改造，至2017年初，上水關(guān)橋除橋面部分細(xì)節(jié)外，基本竣工，預(yù)計(jì)將于2017年內(nèi)周邊環(huán)境改造可以竣工，并恢復(fù)古橋通行.

2.廣慧橋

廣慧橋位于滁州市老城區(qū)鼓樓街道與四牌樓街道交匯處，現(xiàn)為三孔石拱橋，橋面鋪裝僅替換了破損極為嚴(yán)重的石材外，其余保留了改造前的原貌，為不規(guī)則的石板路面，橋兩側(cè)護(hù)欄在省文化部的批準(zhǔn)指導(dǎo)下，2016年加固修繕過程中秉承著“修舊如舊”的原則，回歸歷史樣貌，由改造前的白色涂料護(hù)欄，改為與橋梁整體色彩統(tǒng)一，風(fēng)格一致的石材護(hù)欄.

圖4 廣慧橋現(xiàn)狀

圖5 上水關(guān)古橋現(xiàn)狀平面圖與立面圖

3．通濟(jì)橋

通濟(jì)橋俗稱南大橋，位于滁城南譙北路中段西澗水上.原為三孔石拱橋，建于隋唐，后1978年拆除，重建新橋，成為橋路結(jié)合的城內(nèi)南北交通要道.又于2016年7月改造，現(xiàn)為4道機(jī)動(dòng)車道，2道非機(jī)動(dòng)車道與人行道組成的混凝土路面橋.

圖6 通濟(jì)橋現(xiàn)狀

圖7 通濟(jì)橋現(xiàn)狀平面圖與立面圖

4.三元橋、下水關(guān)古橋

三元橋當(dāng)?shù)厝朔Q之文德橋.滁州市政府于2016年改造三元橋至下水關(guān)古橋梁周邊環(huán)境，欲打造為老城區(qū)的沿河公園綠化帶.兩座古橋本身未做大型改造修復(fù).

圖8 三元橋現(xiàn)狀

圖9 三元橋現(xiàn)狀平面圖與立面圖

5.五川橋

圖10 下水關(guān)現(xiàn)狀

圖11 下水關(guān)現(xiàn)狀平面圖與立面圖

圖12 五川橋現(xiàn)狀

圖13 五川橋現(xiàn)狀平面圖與立面圖

表1 2017年滁州市老城區(qū)代表性古橋梁情況調(diào)查表

五川橋，現(xiàn)稱五孔橋，位于滁州市東關(guān)外的清流河上，由于年久失修，現(xiàn)已基本不能通車，古橋現(xiàn)狀岌岌可危，地圖搜索不到此橋名稱與位置.《光緒滁州志》記載：“五川橋，古名‘清流橋’.唐后曰‘滁和橋’.永樂十四年重修，又名‘永樂橋’”.

1.3 古橋損害原因[4]

1.年代久遠(yuǎn)，荷載增大，過度使用

現(xiàn)存古橋始建年代最遲也為清朝年間，雖后期有過修繕，但由于年代久遠(yuǎn)，古橋梁的用途在時(shí)間的變遷下，也發(fā)生了極大的轉(zhuǎn)變，使用對(duì)象從人群、牲畜轉(zhuǎn)變?yōu)樽孕熊嚒㈦妱?dòng)車、汽車等機(jī)動(dòng)車輛，荷載形式增多，荷載量增加，并隨古橋使用時(shí)間延長，本身橋梁承載力降，使得古橋本身收到損害.外加國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口的不斷增多，使用頻率也在不斷增加，超負(fù)荷使用，更加破壞了古橋本身的情況.

2.城市南遷，環(huán)境破壞

城鎮(zhèn)化建設(shè)導(dǎo)致部分古橋區(qū)域荒廢房屋坍頹，自2008年確定了滁州中心城區(qū)為“三大片區(qū)、六個(gè)組團(tuán)和一個(gè)風(fēng)景區(qū)”的總體布局[3]至今，滁州主城南遷，老城區(qū)環(huán)境不斷受到忽視，出現(xiàn)大面積河道污染嚴(yán)重，淤泥沉積，無人治理，橋體周邊雜草叢生，喬灌木肆意生長，橋基受到損壞，綠藻及腐爛的有機(jī)物對(duì)古橋材質(zhì)腐蝕嚴(yán)重.甚至出現(xiàn)上水關(guān)古橋關(guān)樓全毀，關(guān)座被種菜的慘烈境況.

3.人民群眾文化古跡保護(hù)意識(shí)欠缺

滁州文化歷史悠久，然而較為注重亭文化的宣傳，人民群眾對(duì)于古橋建筑重點(diǎn)文物的保護(hù)意識(shí)缺乏，導(dǎo)致肆意在橋面涂抹張貼廣告，周邊居民生活生產(chǎn)破壞等情況普遍，隨著時(shí)間推移，對(duì)古橋的重視情況基本消失殆盡，破壞力度越發(fā)增大.

4.政府修繕部門力量薄弱

滁州缺乏專業(yè)歷史文物修護(hù)人才，再加以資金缺乏，古橋在很長一段時(shí)間都只能任其損毀或者治理表面問題，導(dǎo)致疾患成疾，難以恢復(fù)，最終只能拆除重建.例如通濟(jì)橋，始建于隋唐，1978年拆除重建，喪失歷史文化遺產(chǎn)珍貴的原貌.

1.4 三維視景修復(fù)設(shè)計(jì)方法研究[5]

針對(duì)滁州老城區(qū)以上6座古橋的加固修繕調(diào)查情況以及現(xiàn)狀分析古橋損害原因的總結(jié)，加以研究者碩士建筑專業(yè)及后期對(duì)于園林建筑景觀的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，提出以上水關(guān)為例的三維視景修復(fù)設(shè)計(jì)案例.

目前，滁州市此六座古橋的古跡還原修復(fù)設(shè)計(jì)過程為：可視化途徑僅限于二維平面圖、立面圖、剖面圖；效果圖；三維模型幾種方式.他們均有一定的弊端性，如：二維圖紙施工性強(qiáng)，直觀修復(fù)后效果不明確；效果圖僅僅只能觀察單角度效果；三維模型效果非實(shí)性，與周邊景觀合理性無法預(yù)測(cè)等等.

而本研究者將以上傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，將欲修復(fù)古跡按園林建筑設(shè)計(jì)的過程進(jìn)行，加以改進(jìn)，將古跡建筑修復(fù)設(shè)計(jì)以以下方式進(jìn)行：

本項(xiàng)目以江淮分水嶺滁州地區(qū)的上水關(guān)古橋保護(hù)修復(fù)這一目標(biāo)展開調(diào)查研究，將城市文化古跡修復(fù)與城市發(fā)展結(jié)合，將打造“宜居”城市為目標(biāo)，通過對(duì)城市古景觀建筑的修復(fù)設(shè)計(jì)——古跡三維立體化——古跡與環(huán)境的視景仿真，實(shí)現(xiàn)古景觀建筑在未修復(fù)動(dòng)工情況下，通過三維構(gòu)建下仿真系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)景漫游的效果，及時(shí)調(diào)整古跡修復(fù)與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)方案.項(xiàng)目具體研究方法如下：

1.研究對(duì)象數(shù)據(jù)的收集

以江淮分水嶺滁州地區(qū)的上水關(guān)古橋?yàn)閷?duì)象，查閱清光緒年間熊祖詒《滁州志》后，走訪實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)考察，與下水關(guān)古橋現(xiàn)狀做出對(duì)比調(diào)研，結(jié)合滁州老城區(qū)居民的問卷調(diào)查，得出古橋建筑原始數(shù)據(jù)與滁州居民記憶映像做比較，利用近期衛(wèi)星遙感地圖（分辨率2m），結(jié)合相關(guān)部門的用地現(xiàn)狀圖、規(guī)劃圖以及大量與上水關(guān)相關(guān)的古景觀建筑參考文獻(xiàn)，確立上水關(guān)古橋與周邊城市景觀修復(fù)設(shè)計(jì)范圍.在此基礎(chǔ)上，利用紅外線激光測(cè)量儀等，對(duì)現(xiàn)狀橋體進(jìn)行尺寸數(shù)據(jù)測(cè)量、材料結(jié)構(gòu)分析、橋面裝飾方法收集、現(xiàn)狀破損度調(diào)查.取得研究對(duì)象的完整基礎(chǔ)數(shù)據(jù).綜合數(shù)據(jù)與實(shí)地現(xiàn)狀，進(jìn)行初步繪制上水關(guān)老城的粗略cad圖.

圖14 上水關(guān)CAD地形圖

2.三維構(gòu)件下上水關(guān)古橋修復(fù)模型構(gòu)建[6]

在上水關(guān)古橋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持下，利用AutoCAD軟件，繪制二維古橋修復(fù)圖紙.利用ANSYS技術(shù)，結(jié)合Rhinoceros、SketchUp、Photoshop軟件，對(duì)古橋的橋型、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)重建，完成三維構(gòu)件下的古橋修復(fù)模型.

圖15 上水關(guān)古橋模型修復(fù)

3、視景仿真下實(shí)現(xiàn)景漫游效果.

完成較為完善的上水關(guān)古橋修復(fù)模型后，進(jìn)入Lumion,創(chuàng)建場(chǎng)景，選擇Movie景觀動(dòng)畫制作選項(xiàng)進(jìn)行動(dòng)畫創(chuàng)建；點(diǎn)擊record，通過從Lumion模型中拍照記錄創(chuàng)建動(dòng)畫，通過WSADQE移動(dòng)相機(jī)位置，選擇適當(dāng)?shù)奈恢命c(diǎn)擊拍照按鈕；再次移動(dòng)相機(jī)找到合適的角度，再次拍照，最終的動(dòng)畫路徑將由相鄰的兩張圖片角度決定，最終拍下系列照片，完成動(dòng)畫路徑創(chuàng)建，并在動(dòng)畫預(yù)覽過程中調(diào)節(jié)動(dòng)畫速度.結(jié)合上水關(guān)古橋周邊城市環(huán)境，實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)景漫游效果.與期根據(jù)預(yù)計(jì)修復(fù)效果，可調(diào)整完善修復(fù)古建與未來城市的和諧度，及時(shí)做設(shè)計(jì)階段調(diào)整，以達(dá)到實(shí)際修復(fù)的準(zhǔn)確性，提高修復(fù)效果.

圖16 上水關(guān)古橋融入現(xiàn)實(shí)模型場(chǎng)景

圖17 上水關(guān)古橋修復(fù)視景圖

本項(xiàng)目是將古景觀建筑保護(hù)項(xiàng)目，在規(guī)劃施工前，通過二維圖像到三維模型延生至視景仿真角度，完美展現(xiàn)古跡修復(fù)方案完成后在城市環(huán)境中的實(shí)況，具有一定的方法創(chuàng)新性.并對(duì)快速發(fā)展下的城市景觀與文化的保護(hù)協(xié)調(diào)融合有著實(shí)質(zhì)的貢獻(xiàn).對(duì)未來徽州江淮分水嶺地區(qū)古景觀建筑的保護(hù)修復(fù)設(shè)計(jì)及施工方式起著指導(dǎo)性作用.

〔1〕仰思寧.老城區(qū)警務(wù)管理研究——以安徽省滁州市老城區(qū)教務(wù)管理為例 [J].滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（4）: 47-49，85-92.

〔2〕徐勇.拱橋的起源與石拱橋的發(fā)展[J].世界橋梁，2013,41（3）.

〔3〕張倫超.滁州古橋建筑文化內(nèi)涵及保護(hù)開發(fā)研究[J].滁州學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（8）：5-7.

〔4〕陳述彭.文化遺產(chǎn)保護(hù)與開發(fā)的思考[J].地理研究,2005，4 (24):489-498.

〔5〕張興國、冷婕.文物古建筑保護(hù)原則中“原真性”的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐——以重慶湖廣會(huì)館修復(fù)工程為例[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（04）.

〔6〕唐三元.明清古建筑參數(shù)化三維構(gòu)建庫研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2012.05.

TU-8

A

1673-260X（2017）08-0025-04

2017-06-22

滁州學(xué)院校級(jí)規(guī)劃項(xiàng)目：《古景觀建筑三維構(gòu)件下視景仿真保護(hù)修復(fù)研究——以滁州歷史文化遺產(chǎn)上水關(guān)古橋?yàn)槔罚?015GH04）