探討古建筑保護中現代科技的運用

虞挺

摘 要：隨著現代科技的發展，現代科技在各行各業中的應用十分廣泛。古建筑是我國重要的文化遺產，目前古建筑的破損程度較高，需要對其進行合理有效的修復和保護工作，而現代科技在這一工作中起到了至關重要的作用。本文通過對現代科技與古建筑的關系以及應用方向，提出相關運用對策。

關鍵詞：古建筑保護;現代科技;運用

一、緒論

春秋戰國時代，中國有全面管理建筑環境的觀念。20世紀后半期，我國也根據實際情況整理舊建筑保護和維修原則，寫入《古物保護法》。中國古代建筑的保護最快速的是以工匠的形式進行的。20世紀70年代以后，一些化學材料用于古代建筑的保護，在理論和技術方面與發達國家存在很大的差距。我們國家舊的建筑保護的實際要求相去甚遠。國家文物局文物保護科學技術研究所在1979年編纂了化學加固古建筑結構，但是并沒有出版。近年來，隨著多種新材料和新技術在古代建筑保護中的應用，古代建筑科技保護、文化遺產保護、材料科學、分析化學、信息技術等相關學科發生了有機的融合。古代建筑保護的科學技術已經是一個綜合的專業的知識，建筑養護，保護物化及防治療關系的方法和材料，不僅包括材料的性能、操作技術及調查、分析、檢查等方面的研究和應用。

二、現代科學技術對古建筑的認識

中國古建筑保護的基本法是《中華人民共和國文物保護法》。一切古建筑的保護和改造，必須以法律為依據，遵循法律的基本原則。因此，利用現代科技保護古建筑也必須以此為基礎。

（一）了解古建筑的建筑原型

舊建筑物屬于不許移動的文化遺產。不可移動文化遺產的保護應在充分認識到建筑結構原形的基礎上予以確立。當前使用的古老建筑結構的原型識別技術是三維激光掃描技術。3d激光器掃描技術是新的三維坐標測量技術。利用非接觸式快速激光快速獲得測量物體的幾何表面圖像數據。有非接觸式，效率和迅速的特征。例如，在舊建筑和橋梁保護中，三維激光掃描技術可以找到人類看不到的部分，像橋墩，避免對舊建筑造成不必要的破壞。你也可以使用GPS技術來識別舊建筑的原型。

（二）對古代建筑材料組成的認識

古建筑多采用木-混凝土或磚-混凝土結構。在古建筑的保護中，我們必須充分了解古建筑材料的組成。只有這樣，我們才能在改造中采用合適的材料，避免保護完成后對古建筑整體風格和人文價值的影響。例如，故宮博物院武英殿所用的木材就是油松。油松的物質組成有其特殊性。如果在吳英廳的裝修中使用其他木結構，可能會造成整體環境的不一致，也可能會對建筑的整體結構造成嚴重的破壞。通過對古建筑材料組成的分析，也可以確定古建筑存在的歷史分界點，評估古建筑存在的歷史意義，也可以確定古建筑的歷史價值，這在現代考古學中是經常用到的。

（三）傳統施工技術的認知與傳承

中國古代建筑是以特殊的建筑技術為基礎的。中國傳統的建筑技術是以“師生結合”的方式傳承下來的，在激蕩的社會歷史時期，這種傳統的建筑技術傳承被切斷，傳統的建筑技術也不斷流失。對古代建筑的傳統工程技術的分析不僅有助于保護和修復舊建筑，還有助于傳統施工技術的傳承和中國傳統文化的豐富。舉個例子，把北京故宮博物館的紙作為窗戶，百年不衰。這種造紙術值得學習和傳承。

與傳統的施工技術相比，現代的施工技術有更多的優點。因為對古代建筑有了充分的了解和認識，可以采取更加性的保護措施，更好地把現代建筑技術應用于古代建筑的保護，最大限度地保護古建筑的完整性和價值。

三、現代科技保護文物建筑的研究方向

《威尼斯修復憲章》第10條規定：“傳統技術無法解決問題時，可以保護何種近代結構和技術，加強文化遺產。”。但是該技術應當是完全科學的，證明實驗是有效的。《中國古物遺址保護指南》第22條“保護和保護技術”。要保持獨特的傳統技術。新材料、新工藝都必須事先試驗研究。“威尼斯憲章”有了一些進展。我國古代建筑保護實踐證明了這一點。這兩條規則是對的。中國有數千年樹形結構發展歷史的國家，建筑建筑、維修和修繕已經形成了完整的經驗和管理體系，建筑使用價值得到保障和延長。保持建筑外觀和景觀的美學特征，成為非物質文化遺產。這些經驗的重點是保護建筑的使用，而這些建筑不能被建筑性能系統重新使用或被誤解。這與保護現代文化遺產的目標不一樣。也有那個石頭。文化遺產的風化、彩繪老化等質量問題除了及時更新外，沒有更好的解決方法。這正是對現代遺產保護最集中的地方。

古代建筑是許多天然和人工建筑材料，各種材料的分解，偉大的外觀不同，同樣的材料在室內，室外的老化的過程和生活在不同的地方，不同的類型的材料的保存條件是完全相同的外部環境。因此，根據各種材料和工作進行不同的環境分類研究。近年來，與中國和意大利文化遺產部門合作的科技保護工程，以及與美國建筑遺產基金合作的科技保護工程，進一步增強了科技領域對建筑文化遺產的保護力度。

（一）針對每種類型的被保護對象制定保護程序

古代建筑的保護包括石雕刻文化遺產、彩繪、室內裝飾等各種各樣的工藝品。首先提出保護對象的分類，狀態記錄基準。根據這個記錄，用實際的地圖和照片充分地表示。然后你可以分類各種病害，你可以設計一個圖標，然后在圖紙上繪制。最后的檔案很獨特，有一些種類的病害，范圍多大，有多大，一目了然。接下來，根據調查結果，關于那個的發病機制進行了研究。必要時，對文化遺產的構成、病害的構成和侵入情況進行采樣分析。三是根據保護要求檢測和實施保護材料的技術。最后進行了小型試驗，驗證實驗結果，完成了保護方案。

（二）從科學實驗到實施過程中要謹慎

“威尼斯憲章”和指導方針的條件是應用現代科學和技術，這是這些工作的先決條件。在具體的項目中，我們堅持以下原則：（1）所有化學試驗藥物都要經過長時間的檢驗，在其他地方或者其他項目中被認為是無害的。化學試劑對文化遺產的影響程度根據強度而不同，因此在考試和選擇上強度較低，在效果不好時，其強度將進一步增大。化學試驗對文化遺產的影響程度不同。化學試驗劑的濃度也應該用同樣的方法進行控制。請事先確認保護效果。在實驗中，我們制作并研究了幾個小組參與的程度的樣本。基于該樣本來指定受保護的樣本。首先必須進行小規模的實驗。程序的實施過程必須要制定，每個過程的順序、化學實驗劑的濃度和頻率、實施的最佳條件等都要注意。

（三）古建筑安全防災設施研究

對古代建筑環境的監視和控制是古代建筑保護的基本條件，涉及宏觀環境的改善。特別是開放的單元應該研究旅游景點。古建筑也有安全防災設施，現在正在解決雷電問題。因此我們只能盡快預測火災預防。近年來，北方也發生了白蟻問題。這一切都是展示現代科技才能的機會。

四、用現代科技保護古建筑

古代建筑是自然材料和人工制造的結合。天然材料根據其位置和環境，在腐蝕過程中會出現不同的形態。在對老建筑的保護和修復中，我們必須對不同的自然材料采用不同的分析方法，以確保老建筑的完整性。中國古代建筑保護技術領域合作不斷深化，深化了古代建筑對現代科技保護作用的認識。

（一）文物保護精準，認知結果更精準

與傳統技術相比，近代科學技術手段在文化遺產保護方面具有特殊的優勢。保護對象的識別越正確，保護措施就會越具有對立性，技術措施也會變得科學。例如，大型木材結構的木材種類的鑒定是為制定保健和保護的計劃提供科學根據。特別是，在需要加固和更換大型木材部件時，必須選擇相同的木材。如果你需要保護更大的木材構件，你需要選擇更接近性能的木材，而不是一味追求機械性能較強的木材。通過改變文化遺產的原貌，改變結構力量的平衡，以避免文化遺產遭到破壞。傳統的改造技術主要用于加強大型木頭結構，修復外屋彩繪和維修屋頂。在石質文化遺產和石筆的保護方面，除了采用防水、防風雨等物理手段之外，經常采用現代科學技術手段。可以根據不同的類別選擇合適的手段，達到驅趕疾病的目的，也最大限度地保護建筑外表面材料，從而保護許多文化遺產。

現代科技可以對舊建筑材料的認識提出按照舊建筑質量標準復制古建筑材料的生產標準。現在大多數舊建筑遺址只能在現代建筑材料市場購買建筑材料。古建筑材料的品質標準一般無法達到，在古代建筑保護工程中無法得到材料的質量保證。未來要盡可能復制古建筑材料，達到品質標準，最大限度地延緩古建筑壽命。

（二）變形監視技術的應用

根據古建筑材料的特殊性，隨著自然環境的變化，古建筑可能會安全問題。舊建筑的倒塌不僅會帶來經濟和人類環境的破壞，而且也會威脅到人們的生命和安全。由于一些舊建筑的倒塌也是由長期的裂縫和變形引起的，因此變形檢查的技術的應用具有積極的意義。

變形檢查技術主要是檢測古代建筑的安全性，并使用半損傷檢查技術、全損壞檢測技術、無損壞檢查技術。半損耗檢測技術是檢測取樣。全損壞檢查檢測建筑物的裝載力和材料的強度。無損壞檢查技術是綜合的檢測技術。對舊建筑物的裂縫的檢測，也可以采用發出聲音的技術，與潛水艇的聲音檢測技術相似。

（三）數碼設備的古代建筑修復應用

首先是三維激光掃描技術。三維激光掃描技術不受環境條件的限制。那個可以快速掃描建筑物的表面，測量和獲得數據。這些數據又大又準確。該數據是三維坐標點海量云數據，可以滿足對舊建筑保護和修復的高精度要求。這些云的數據具有完整性、準確性和持之以恒的優勢，是舊建筑保護和修復的基礎。利用這些云數據和一些軟件，我們建立了一個三維的建筑表面模型，可以恢復以往不存在的舊建筑。

第二，全站電子轉速表。全站電子轉速計為全站計。使用使用總車站計測得的數據，計算任意觀測點的坐標，正確地測量舊建筑的形狀、大小、空間位置，從而自動地描繪出三種舊建筑圖像。在高距離測量中，你可以選擇任意位置。

第三，全球定位系統。GPS是世界定位系統的縮影。上空的衛星，地面監視系統和用戶終端控制裝置組成。全天候、全球、高精度，同期性的特點。在古代建筑保護中，gps的應用，靜止靜態那邊的方法，根據攝影測量室外控制，簡化了對測量數據可以迅速進行處理。

（四）對古老的建筑采用數字化保護工作。

利用數字化保護技術，使用激光技術掃描舊建筑，并利用相關軟件進行數字化處理和存儲，最終形成古代建筑的三維圖像。數字化保護的目的是為老建筑建立關聯的數字數據模型，為保護、開發、改造和參觀和學習提供數字化的可靠性依據。數碼監控圖像掃描，對舊建筑進行處理，經過了一段時間后，在這里圖像掃描處理，然后圖像的整合和利用圖像的融合技術，結合相關專家的意見，舊建筑的損傷和遺漏找出問題。

（五）古代建筑保護修復中的數字支持設計

舊建筑的保護和恢復中，我們是數字輔助設計系統使用了數碼機輔助設計的模式，并利用三維實體模式設計新的古代建筑模式，利用這種方式可以更快的恢復古代的建筑模式。你可以利用計算機輔助設計軟件，模仿舊建筑的原始調查數據，精確再現和再現舊建筑。

顯示著4.6建筑保護和修復中的數字。

你不能使用虛擬現實技術，網絡技術來建立虛擬數字博物館，并在計算機的幫助下模擬虛擬現實的場景。不僅節約物質資源，而且還擴大實體博物館的展示空間，進行全方位的展示，如果沒有人出來，就可以在虛擬和現實的博物館里玩。可以看到古代建筑的藝術魅力和人文的魅力。

五、結束語

隨著現代科技的發展和古代建筑的保護意識的提高，現代科技在古代建筑的保護中應用越來越多。現代科技應用為人類保護了古建筑，實現了歷史文化的傳承提供了新的可能性和新想法。為此，要注意現代科學技術和古代建筑保護活動的融合。

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