古建筑病害系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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摘要：對于古建筑的病害問題和修繕進(jìn)行相應(yīng)的研究，對建筑物的病害信息建設(shè)以精細(xì)的數(shù)字檔案作為基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，這是對建筑文化遺產(chǎn)實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)的重要方式。本文針對三維激光的掃描技術(shù)、數(shù)據(jù)庫和可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)問題進(jìn)行研究和分析。在此環(huán)節(jié)中，相關(guān)工作人員需要將古建筑作為主要研究對象，并在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中制定相應(yīng)編碼原則和數(shù)據(jù)分析方式，通過這種方式更為有效地實(shí)現(xiàn)對古建筑病害信息管理系統(tǒng)的建設(shè)。古建筑病害系統(tǒng)的建設(shè)能有效提升修繕工作的工作效率，為古建筑的重建和修復(fù)提供更好的方法。

關(guān)鍵詞：古建筑病害系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、古建筑的數(shù)據(jù)處理

在對古建筑病害信息系統(tǒng)進(jìn)行管理和操作的環(huán)節(jié)中，數(shù)據(jù)是我們不能忽視的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，這項(xiàng)工作的開展對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和病害管理信息系統(tǒng)工作的開展有著十分顯著的積極意義。在此環(huán)節(jié)中我們需要對系統(tǒng)中涉及的點(diǎn)云數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和病害信息等進(jìn)行必要的預(yù)處理工作。

1.點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理

借助地面激光雷達(dá)技術(shù)能對三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集。由于其自身具備明顯的數(shù)據(jù)量大和噪點(diǎn)多的特點(diǎn)，所以并不能對其進(jìn)行直接應(yīng)用，而是在對三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用之前，進(jìn)一步加強(qiáng)對原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪和抽稀工作的處理。

2.影響數(shù)據(jù)處理

在對影響信息進(jìn)行獲取的環(huán)節(jié)中，對于現(xiàn)實(shí)三維場景的重現(xiàn)也有著十分重要的幫助，有助于三維場景向著更為真實(shí)的方向發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)對中目標(biāo)原本區(qū)域的有效還原。數(shù)碼相機(jī)得到的數(shù)碼影像信息大多是在勻色、裁剪等操作后得到的一項(xiàng)紋理影像數(shù)據(jù)，所以在對影像圖片進(jìn)行處理后，對相應(yīng)的建筑物進(jìn)行紋理信息建立，也能保證三維仿真模型自身的真實(shí)性得到有效提升。

3.古建筑病害信息的處理

由于系統(tǒng)管理工作主要是對古建筑及其病害信息進(jìn)行管理，因此在實(shí)際工作中需要將古建筑的構(gòu)建作為普查工作的基礎(chǔ)。由于普查專業(yè)存在較為明顯的差別，所以在實(shí)際工作中我們可以將病害的類型劃分為木質(zhì)結(jié)構(gòu)病害、瓦面病害、墻體病害和裝修病害等幾種不同的類型。通過這種方式更有效地實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。

二、古建筑數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

古建筑中的病害管理信息系統(tǒng)主要包含三維數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)。專題數(shù)據(jù)指的是古建筑構(gòu)件中的相關(guān)構(gòu)件信息與病害信息。在這項(xiàng)系統(tǒng)中主要采用的是PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，在建筑模型上需要和臺賬進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，而病害屬性信息表則需要和臺賬之間建立聯(lián)系。

三、系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)工作

系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)工作需要建立在業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，保證在重點(diǎn)專題數(shù)據(jù)中得以有效應(yīng)用，通過這種方式更有效地滿足廣大用戶對于三維古建筑場景的瀏覽。這種工作方式對于古建筑管理信息中工作問題的查詢和定位也將起到極大的幫助作用。

四、古建筑的相關(guān)病害信息

我國大多數(shù)古建筑屬于木質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此在時(shí)間的作用下，很容易出現(xiàn)變形或是蟲蛀的問題。和以石質(zhì)建筑為主的西方國家古建筑相比，我國的古建筑更為復(fù)雜。對于不同結(jié)構(gòu)的古建筑構(gòu)件而言，發(fā)生的病害影響存在較大的差距，所以為了更有效地進(jìn)行后期系統(tǒng)的建設(shè)，應(yīng)該加強(qiáng)對古建筑病害信息的有效整理。我國古建筑不僅是古代人民智慧的結(jié)晶，同時(shí)也是古代社會人們對藝術(shù)的一種表達(dá)方式。所以，對于古建筑進(jìn)行普查不僅僅是對構(gòu)件的缺失或是變形問題進(jìn)性研究，同時(shí)還應(yīng)該對古建筑進(jìn)行全方位研究和探究。在實(shí)際工作中只有對病害進(jìn)行及時(shí)掌握，并對其進(jìn)行有效處理和治愈，我國眾多古建筑文物才能得到更有效的發(fā)展，并且直觀地展現(xiàn)于人們面前，實(shí)現(xiàn)對古建筑文化遺產(chǎn)的代代相傳。

五、系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)工作

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該建立在業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上。為了更有效地實(shí)現(xiàn)對用戶需求的滿足，在進(jìn)行三維古建筑瀏覽和管理信息的研究上都應(yīng)該加強(qiáng)個(gè)性化研究。

1.構(gòu)件模型

古建筑的病害信息管理工作通常需要將構(gòu)件的模型作為主要載體，如果在現(xiàn)場的普查工作中無法獲取有效的模型，那么目標(biāo)構(gòu)件的病害信息就很難進(jìn)行有效的添加或是記錄等操作。古建筑構(gòu)件信息在正式進(jìn)行錄入之前，需要先確定中目標(biāo)構(gòu)件的所在，也就是只有在確保構(gòu)件的存在背景下才能實(shí)現(xiàn)對病害信息的有效處理。古建筑構(gòu)件模型的導(dǎo)入功能設(shè)計(jì)主要是將數(shù)據(jù)庫中不具備的建筑構(gòu)件模型進(jìn)行有效錄入，以便更有效地為后續(xù)病害信息工作的開展提供更大的幫助。

2.構(gòu)件查詢和顯示模型

系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作中需要將古建筑中最少的環(huán)節(jié)作為古建筑構(gòu)件單位開展，從而確保古建筑構(gòu)件的更有效安排。如果在這項(xiàng)工作中僅依靠肉眼對其進(jìn)行識別，既花費(fèi)時(shí)間又消耗大量的精力，同時(shí)工作的正確率也無法得到保障，對于相關(guān)工作人員而言來說將存在較大的困難。所以在此環(huán)節(jié)中，古建筑構(gòu)件的定位和檢索設(shè)計(jì)功能的有效開展就能在很大程度上對古建筑病害信息管理提供幫助，從而實(shí)現(xiàn)后期信息變更的有效性。

六、對古建筑進(jìn)行病害處理的相關(guān)對策

通過對當(dāng)前我國古建筑研究發(fā)現(xiàn)，對修繕技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，從而進(jìn)行病害處理還存在很多問題，需要進(jìn)一步完善。為此今后進(jìn)行古建筑系統(tǒng)建設(shè)和完善要進(jìn)一步強(qiáng)化以下幾方面。

1.加固斗拱

在古建筑的病害系統(tǒng)工程中進(jìn)行相應(yīng)的修繕工作中一項(xiàng)不可或缺的工作就是加固斗拱。古建筑的斗拱由多個(gè)小的構(gòu)件構(gòu)成，這些小構(gòu)件比較簡單、粗糙，因此時(shí)間一長很容易發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致斗拱的斗耳墜落、歪曲變形、糟朽等。一旦出現(xiàn)以上情況，就需要利用修繕技術(shù)對古建筑中出現(xiàn)的病害問題進(jìn)行處理，也就是考慮斗拱的構(gòu)成，如枋、栱、斗等幾方面，進(jìn)而采用適合的方法來處理，從而修繕斗拱，加固斗拱。假如斗拱的斗出現(xiàn)別離狀況，則需要把斗劈裂成兩半，對齊斷面，進(jìn)而采用黏結(jié)的方式來修繕。針對斗拱出現(xiàn)嚴(yán)重的糟朽或兩斗斷面無法對齊，則需要更換不能再用的斗，進(jìn)而合理修繕兩個(gè)斗。對于掉落斗耳的情況，則選擇適合的斗耳，將其粘貼在原位，從而完成修補(bǔ)?？傊槍沤ㄖ饭捌茡p的情況，應(yīng)當(dāng)找出問題所在，采用適合的方法來進(jìn)行修繕，以達(dá)到加固斗拱的目的。

2.更換斗拱構(gòu)件

在古建筑病害修繕工程中另一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是更換斗拱構(gòu)件。看似非常簡單的一項(xiàng)工作，實(shí)際操作起來是比較麻煩的。為了保證更換后的斗拱構(gòu)件能夠發(fā)揮同樣的作用，在具體更換斗拱構(gòu)件時(shí)應(yīng)當(dāng)確定需要更換的斗拱構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)尺寸。在此基礎(chǔ)上，按照斗拱形狀及款式，將原斗拱構(gòu)件繪畫出來，選用適合的木材進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)尺寸、樣式的斗拱構(gòu)件制作。最后就是更換斗拱構(gòu)件。為了保證斗拱構(gòu)件搭接嚴(yán)密，應(yīng)暫時(shí)開卯，進(jìn)而安裝斗拱構(gòu)件。如果在這項(xiàng)技術(shù)和手段的應(yīng)用環(huán)節(jié)中，仍然難以進(jìn)行斗拱構(gòu)件的移動，則需要將斗拱拆卸，按照順序?qū)Ω鱾€(gè)斗拱構(gòu)件進(jìn)行編碼，再按照順序來組裝斗拱構(gòu)件，最終完成斗拱的修繕。

3.小木作修繕

（1）天花修繕。平閻是由支條構(gòu)成小格局的天花，并且平閻板多為通長木板。井口天花是由支條構(gòu)成大方格的天花，天花板是分塊裝置。井口天花在具體應(yīng)用的過程中容易出現(xiàn)下陷的情況。針對此種情況，需要采用修繕技術(shù)來處理，即托住底部木板，用千斤頂頂住，之后利用鐵拉條將上部吊裝在梁枋上；在此基礎(chǔ)上利用適合規(guī)格的釘補(bǔ)修殘裂的井口天花板。（2）槅扇門、窗修繕。古建筑在長期使用的過程中，其槅扇門、窗容易出現(xiàn)不同程度的變形，且邊挺抹頭榫卯松脫。針對此種情況，采用修繕技術(shù)來處理，主要是根據(jù)槅扇門、窗的組裝順序?qū)⑵湫⌒牟鹦叮僦匦陆M裝，并用粘固性較佳的膠將其榫卯粘牢即可。綜上所述，在我國五千年的發(fā)展過程中，古建筑是不容忽視的一項(xiàng)重要組成環(huán)節(jié)，為我國的長遠(yuǎn)建設(shè)和發(fā)展都增添了濃墨重彩、不可或缺的一筆，使我國發(fā)展中的文化底蘊(yùn)不斷得以增厚。但是，古建筑在長期使用的過程中容易受到自然、人為等因素的影響，導(dǎo)致古建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的影響甚至損毀。對此，我們更需要在今后工作中加強(qiáng)對這些問題的處理，實(shí)現(xiàn)我國文化的有效傳承。

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作者：趙志穎 單位：天津國土資源和房屋職業(yè)學(xué)院