摘 要:本研究總結了古建筑修繕的一些技術,例如BIM、無損檢測、計算機相關技術等。
關鍵詞:古建筑;修繕;保護;再利用
引言
時代在進步,建筑體系不免也在不斷地進步與完善中,因住房需求拔地而起的高樓將古建筑層層包圍。而相對于可控性較強的人為因素,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、風蝕等自然災害大大增強了古建筑保護的困難。大部分古建筑材料都是由未經加固的磚石建筑(URM)建造的,很多城市的古建筑經常遭受戰爭和自然災害的破壞,盡管人口迅速增長,但維護水平卻很低。評估建筑物翻新和/或翻新時的主要需求之一是確定組成材料的特性。現場材料調查是在一座最初建于(大約)1896年的大型古建筑中進行的,原始結構由未加固的承重紅土石和粘土磚砌墻組成。已有研究在某個城市古建筑的14個離散測試地點進行了現場測試和樣本提取,包括:(一)粘土磚砌體的床面接縫剪切測試,整個建筑有16個測試;(二)紅土石砌體和粘土磚砌體的原位變形性試驗;(三)對單個粘土磚、紅土石塊和砂漿樣品進行實驗室壓縮試驗和巖相檢查。這些研究旨在為工程師評估古建筑提供指導。在種種現實意義下,古建筑的保護逐漸成為了一門社會研究課題[1]。
使古建筑無污染和節能的潛在好處只是最近才引起研究人員和決策者面對必要挑戰的興趣。已有研究定量評價了地中海氣候區夏季惡劣條件下古建筑遺產的室內環境和能源性能。塞維利亞(西班牙安達盧西亞)的歷史中心被用作案例研究。考慮到居住者的行為,對位于其保護區內有代表性的所列古建筑進行了監測和分析。研究結果表明,大多數情況下,減少機械冷卻需求并不需要侵入性的物理干預,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。古建筑作為優秀傳統文化的一種特別的形式存在,在我國近年來不斷宣揚保護我國優秀傳統文化的時代背景下,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
首先要講到的是BIM技術,完成古建筑的信息采集之后便可通過BIM軟件利用GIS技術進行模型的構建。古建筑內部結構形式以及各構件尺寸大小,由用戶在輸入界面將這些關鍵參數輸入,可以不斷生成并更新其所有的數據庫。與實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雜,比如建筑本身當時所用的材料以及所處的時代地域特征等。同時,錄入的歷史文化信息與實體空間信息是一個不可分割的整體,同處于同一個數據庫,一個數據的改動往往會牽扯到另一個數據的變動。完善這兩類信息采集之后,便能夠通過BIM技術快速方便的建立起建筑的三維動態模型,加以VR技術的運用,便能讓人有身臨其境的感覺。接下來要講到的“無痕設計”理念,和BIM技術最大的不同就是,BIM技術注重從建筑本身出發加以保護,而“無痕設計“則注重的是人文設計理念。”無痕設計“理念強調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。這對于古建筑在時代發展中的保護有著明顯的現實意義,要使古建筑融入如今所處的環境從而給人以感動,成功的”無痕設計“要超脫視覺上的感知,進入到意識的范圍,營造出一種意境,讓受眾們在這種意境中得到美的感受。”無痕設計“理念比較偏向于一種抽象性的存在,不同于BIM技術建模的肉眼可見,他需要的是對古建筑的保護的意識與監督體系的不斷完善,在實踐中發現問題并解決問題。
對于古建筑的保護早已不僅僅局限于最開始的簡單的修繕,越來越多的新技術正在被應用在古建筑保護上。例如2006年1月在享有“十三朝古都“的西安啟動的”西安市民居保護“工程,便大量采用了新技術。古建筑的保護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的人工測量,還有近景攝影測量和三維激光掃面技術。近景攝影測量具有相片信息量高且不受時間限制的優點,適合于不規則物體的外形測量以及動態目標的測量。三維激光掃面技術收集的是三維數據使得殘損的建筑獲得更立體的保護,說到立體不免又要建模,而前面說到的BIM技術便是應用于建模的一種新技術。如此一系列的新技術應用讓古建筑保護在信息儲存方面有了永久性的可能。
2 無損檢測
同時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識別方法。該方法包括使用人工神經網絡,人工神經網絡在為此目的構建的一組數據上進行訓練、測試和實驗驗證。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果。表明了在實踐中使用該方法的可能性。根據作者的觀點,更廣泛地使用所提出的方法需要對其他歷史建筑進行驗證。
3 計算機相關技術
最后要講到的是在計算機相關技術飛速發展下逐漸開始應用的“伴生類技術”數字化技術,數字化技術加強了古建筑保護的精細化,不同于傳統的人工測量有豐富經驗的技術人員的主觀判斷,數字化技術能夠得到建筑的全部信息且比較,使得后續工作也不離精細化的特點[2]。同時,數字化技術也節省了人工成本,利于減輕建筑保護的資金壓力。當然,想要更好的應用數字化技術,必須要保證該建筑已經受過較長時間持續的傳統保護,方可為數字化技術的應用提供必要的參考與支撐。
4總結
上述種種技術在我國古建筑保護都已經有了一定的應用面,也都初步顯示出了它們所具有的優勢,在古建筑保護領域今后的發展中,我國應更加重視這些技術的應用與完善,使得我國古建筑保護更上一層樓。
參考文獻:
[1]張鈞.研究古建筑修繕的原則與施工管理問題[J].綠色環保建材,2019(09):158+160.
[2]郭震冬,黃亮,顧正東,王潤哲.三維激光掃描技術在古建筑測量中的應用[J].智能城市,2019(18):1-2.
作者簡介:
陳彩意(2001-),廣西合浦人,建筑學專業,本科生。