施工圖測繪在古建筑異地保護(hù)中的應(yīng)用研究

呂彩忠

摘 要：古建筑異地保護(hù)是實(shí)現(xiàn)古建筑保護(hù)的一種有效方法，衢州市龍游縣古建筑資源豐富，通過使用傳統(tǒng)方法對龍游古建筑的主體結(jié)構(gòu)測量，水準(zhǔn)控制點(diǎn)采用四等水準(zhǔn)測量，距離和角度測量時(shí)采用等外級標(biāo)準(zhǔn)；使用近景攝影測量方法對龍游古建筑的壁畫、紋理和層面施工技術(shù)等方面的測繪，使用三維激光掃描測量方法對龍游古建筑磚雕、石雕、木雕等工藝品測繪，實(shí)現(xiàn)龍游古民居的異地保護(hù)。通過對龍游古建筑的水準(zhǔn)測量、控制測量和建筑物內(nèi)部的碎部測量，獲得大量真實(shí)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)誤差分析，借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，還原古建筑的施工圖，為古建筑的異地保護(hù)提供工程參照。

關(guān)鍵詞：古建筑 施工圖 測繪 異地保護(hù)

中圖分類號：TU198.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-03

1 研究背景

龍游是孔府南宗所在地衢州的一個(gè)屬縣。由于地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、社會結(jié)構(gòu)諸多因素的特殊性，龍游縣許多村落的形成有著鮮明顯著的地域文化背景，縣境內(nèi)有眾多的新石器時(shí)期、商周時(shí)期、春秋戰(zhàn)國、秦漢及其后歷代的古遺址，有保護(hù)完好、文物價(jià)值較高的明清古民居300多幢，享有“古建筑之鄉(xiāng)”的美譽(yù)。館藏一、二、三級文物達(dá)100多件，有全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位1處，省級文物保護(hù)單位6處7點(diǎn)，省級歷史文化保護(hù)區(qū)2處，縣級文物保護(hù)單位93處，縣級文保點(diǎn)110處。其中古建筑分布較分散，明清時(shí)期的古建筑較多，位于龍游縣橫山鎮(zhèn)脈元村的“龔氏民居”建于清咸豐年間，建筑內(nèi)外裝飾有磚雕、石雕、木雕，三雕齊全，是龍游清代民居的典型代表；建于民國初期龍門橋村的“余氏民居”，木雕精細(xì)，牛腿、雀替、梁及樓柵外側(cè)均雕刻有精美的戲曲人物圖案，代表了民國初期雕刻藝術(shù)的較高水平；原位于龍游縣模環(huán)鄉(xiāng)上張村的“滋樹堂”，則建于晚清道光年間，氣勢壯觀的磚雕雕刻非常精細(xì)，制作技巧爐火純青，堪稱龍游古建筑磚雕藝術(shù)的杰作。由于年代久遠(yuǎn)，這些建筑到現(xiàn)在有些已經(jīng)徹底毀壞，有些已嚴(yán)重破壞，有些正在損壞，加上有些不法分子盜賣文物，更加劇了古建筑的毀壞速度，為了使這些祖宗留下的中華瑰寶不再漫漫的消失，對古建筑進(jìn)行保護(hù)刻不

容緩。

2 古建筑異地保護(hù)

為了避免分散式保護(hù)帶來的資金等重重困難，選擇在龍游雞鳴山建立集中的古民居苑，將分散各地的古民居遷建到雞鳴山，采取集中式保護(hù)管理，成為較好的文物保護(hù)和管理乎段，但是由于民居苑用地范圍和資金有限，無法提供更多古建筑的遷建保護(hù)，因此希望通過配套工程，借鑒民居苑的做法與經(jīng)驗(yàn)，遷建與其內(nèi)現(xiàn)有建筑風(fēng)格一致的古建筑，并遵循《中華人民共和國文物保護(hù)法》第四條中“保護(hù)為主、搶救第一、合理利用、加強(qiáng)管理”的方針，進(jìn)一步加強(qiáng)對龍游縣內(nèi)古建筑的集中式保護(hù)管理，以“保護(hù)性利用、合理性開發(fā)”為指導(dǎo)思想，并發(fā)揮古建筑旅游功能，吸收進(jìn)一步保護(hù)所需的大量資金，從而解決了保護(hù)迫切性與資金短缺之間的矛盾，走向積極式保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展道路。把散布在鄉(xiāng)村的古建筑遷移異地集中保護(hù)，不失為一種科學(xué)的保護(hù)方法。由文物部門嚴(yán)格審批，控制性的集中“遷建”保護(hù)是可行的，當(dāng)然，這并不是最佳選擇。古建筑如果離開了原來的周邊環(huán)境，它的存在價(jià)值和展示效果就會發(fā)生變化，任何一幢古建筑通常和周圍環(huán)境是融為一體的，在異地搬遷過程中，建筑物多少會有些損傷。目前龍游縣境內(nèi)還有大量的有價(jià)值的明清古民居，由于各種原因，他們隨時(shí)面臨著被拆毀的境遇，無論以何種方式進(jìn)行保護(hù)，我們都有必要對其進(jìn)行研究，為這些散落在民間、瀕臨滅絕的鄉(xiāng)村古民居留下一些資料（圖1）。

3 施工圖測繪

現(xiàn)代建筑都是根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的施工圖進(jìn)行施工建造的，但是，幾乎沒有一幢古建筑的施工圖能夠保存下來，因此，古建筑在異地搬遷重建之前必須要補(bǔ)測施工圖，目前常用的補(bǔ)測方法有：傳統(tǒng)的測量方法、近景攝影測量方法、三維激光掃描測量方法。

具體測繪要求是，在主體結(jié)構(gòu)測量時(shí)，使用傳統(tǒng)的測量方法，在對龍游古民居進(jìn)行保護(hù)測量中，我們對高程測量采用四等水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)，對距離和角度測量時(shí)采用等外級標(biāo)準(zhǔn)；在壁畫、紋理和層面施工技術(shù)等方面的測繪時(shí)，使用近景攝影測量方法，測量古建筑的過程中，將精度控制在20 mm內(nèi)；在磚雕、石雕、木雕等工藝品測繪時(shí)，使用三維激光掃描測量方法，將測量古建筑細(xì)部結(jié)構(gòu)的三維數(shù)據(jù)精度控制在10 ram級。

在實(shí)際工程中，考慮到項(xiàng)目的主要目的和精度的要求，一般做到傳統(tǒng)的古建筑測量方法和其他方法綜合運(yùn)用。在龍游古民居異地保護(hù)測量測量中，我們首先建立水準(zhǔn)路線控制網(wǎng)，確定統(tǒng)一高程坐標(biāo)體系，然后在建筑物四周和內(nèi)部設(shè)立平面控制點(diǎn)建立平面控制網(wǎng)，再根據(jù)各個(gè)平面控制點(diǎn)測定建筑物的細(xì)部特征點(diǎn)的就根據(jù)上述方法進(jìn)行施測的。

4 施工圖拼圖

經(jīng)過水準(zhǔn)測量、控制測量和建筑物內(nèi)部的碎部測量，將測得數(shù)據(jù)歸類，然后分類整理，根據(jù)測量誤差理論計(jì)算，精度達(dá)到規(guī)定要求后，將符合要求的數(shù)據(jù)按高程和平面控制點(diǎn)再分類，計(jì)算出每個(gè)特征點(diǎn)的高程、特征點(diǎn)間的水平距離和水平角，粗略繪制出平面圖和立面圖，由于古建筑本身存在變形和測量時(shí)的誤差，圖紙必須經(jīng)過拼圖處理，比如開間和層高，其數(shù)值取分米整數(shù)，對難以取舍的測量數(shù)值，重返實(shí)地印證，得出建筑模數(shù)值，然后，得出古建筑的最后測量數(shù)值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)就可以在電腦上繪制CAD圖紙。整套圖紙包括平面圖、剖面圖、立面圖、現(xiàn)狀圖和俯視圖，成為搬遷重建工作的施工圖，整套圖紙可以滿足古建筑主體結(jié)構(gòu)施工的基礎(chǔ)施工、墻體施工、梁柱結(jié)構(gòu)施工、屋面施工等，基本上可以恢復(fù)原建筑物的主體形態(tài)。下面是我們測繪后通過CAD完成的施工圖，如

圖3。

5 古建筑保護(hù)施工圖測繪的思考

在施工圖的測繪的過程中，存在著儀器誤差、觀測誤差和外界因素引起的誤差，為了還原古建筑的原始面貌，觀測誤差的大小非常關(guān)鍵，采用先進(jìn)的測量儀器，選擇合適的測量方法、誤差處理方法及熟練的觀測人員，才能減小觀測誤差，盡可能實(shí)現(xiàn)古建筑的原樣保護(hù)。本次施工圖的測繪，采用了傳統(tǒng)的測量方法，將古建筑的主體結(jié)構(gòu)原貌測繪成施工圖，但由于設(shè)備配置欠齊全，近景攝影測量方法、三維激光掃描測量方法還沒有完全的綜合運(yùn)用，因此，有些施工工藝沒有辦法和施工圖紙一起保存下來。

施工圖的測繪為我們提供了古建筑保護(hù)的新思路，通過附合和閉合水準(zhǔn)路線的高程控制測量、平面控制測量，測圖和拼圖和數(shù)據(jù)的誤差處理，為我們對古建筑異地保護(hù)測量積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)：

（1）古建筑文化遺產(chǎn)的保護(hù)，就測量工作來說，應(yīng)該采用先進(jìn)的儀器設(shè)備，綜合的測量方法，避免對古建筑的保護(hù)測量而使古建筑受到人為損壞。

（2）對異地保護(hù)的古建筑測繪，應(yīng)當(dāng)建立獨(dú)立的直角坐標(biāo)系和獨(dú)立的相對高程系統(tǒng)，將古建筑的平面結(jié)構(gòu)圖、剖面結(jié)構(gòu)圖、立面結(jié)構(gòu)圖建立在統(tǒng)一的坐標(biāo)體系中，這樣有利于提高古建筑保護(hù)測繪的精度。

（3）為提高古建筑施工圖和原建筑物的相似程度，在測繪的過程中，必須建立一套適合當(dāng)?shù)毓沤ㄖＷo(hù)測繪精度的評價(jià)方法，確保測量精度從高級到低級的實(shí)際要求，以提高古建筑測繪施工圖的最終精度。

（4）測繪的施工圖紙，除平面的施工圖紙外，還應(yīng)該建立較為精確的三維的古建筑原貌立體圖，以保留人文信息、建筑材料信息等方面的更多的古建筑信息。

總之，龍游豐塘村徐氏古民居和陳氏古民居測繪是我們對古民居搬遷異地保護(hù)工作的起步，隨著人們對我國古建筑歷史作用認(rèn)識的提高，測繪工作在古建筑保護(hù)中的作用將不斷提升，屆時(shí)對測繪人員的要求也將進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)

[1] Gao D F，Zhao H T，Xue J Y.Aseismatic carpentry of ancient Chinese timber building.Proceedings of the Eighth International Symposium on Structural Engineering for Young Experts[C].2004.08 Xi'an，China.

[2] 馬海志，郭志奇.古建筑測繪的原則與方法探討[J].北京測繪，2007（2）：51.

[3] UchidaA，et al..Dynamic characteristics in Japanese traditional timber buildings[C].Proc.，World Conf.on Timber Engrg.，Presses Polytechniques et Universitaires Romandes，Montreux，Switzerland：34-41，1998.

[4] 朱凌，周克勤，李小爽.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.

[5] Zhao H T，Yao K，Xue J Y，Li J H，Wu Y Q.Study on the Seismic Characteristics of Chinese Historic Timber Buildings.Proceedings of the Ninth International Symposium on Structural Engineering for Young Experts[C].2006.08 Fuzhou&Xiamen，China.

[6] Mander J B，Priestley M J N，and Park R.concrete[J].Journal of Structural Engineering，Theoretical stress-strain model for confined ASCE，1988，114（8）：1804-1826.

[7] 周建鄭.建筑工程測量[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.