古建筑修复(精选7篇)
关键词:古建筑;保护;修复
中国古建筑的类别
中国历史文化悠久,古建筑类型颇多,结构形式多种多样,大致可以分为以下几种:寺院古建筑、宫廷古建筑、园林古建筑、祭祀古建筑和民居古建筑。寺院古建筑有灵隐寺、白马寺和兴教寺等;宫廷古建筑有故宫、承德避暑山庄及末代皇宫等;园林古建筑有留园、拙政园、蠡园等;祭祀古建筑有十三陵及乾陵等;民居古建筑有王家大院、洛阳卫坡村和乔家大院等。
中国古建筑在不同的时期其规制划分也有比较大的不同,例如在宋代的《营造法式》中主要将其划分为殿堂、厅堂和余房三类基本的规制;在清代的“工程做法则例”中则主要划分为大式建筑和小式建筑[1]。由此可见,古代的历史记载中并没有对古建筑的规制给出明确规定。此外,中国古建筑雄伟庄严的风格体现出了我国独特的历史文化。
古建筑的保护与修复原则
古建筑如同其他的历史文物一样,是经过若干年的积淀保留下来的东西,不能够再生产及再建造,如果遭到破坏就不能挽回。因此,在对古建筑进行保护与修复时必须正确认识和掌握相应的基本原则。
我国在《文物保护工程管理办法》中对古建筑的保护及修复提出了具体的规定。其中“原状”是指古建筑建设时的原来状况,未被他人修缮改动的状况,是古建筑健康真实的状况而非残破的状况。通过相应地勘察得到其建造时间、工艺和类型等具体信息,分析出古建筑中的原有构件和后变构件,以此来确定古建筑是否“原状”。
《文物保护管理暂行条例》中强调“恢复原状”的基本原则,但是在恢复原状所需资料不足时,可以“保存现状”,等资料足够时再“恢复原状”。此外,对于一些经历过修改变动但其形象独特、为大家所接收的古建筑可以“保持现状”。
总而言之,在对古建筑进行保护与修复时应严格按照以上基本原则实施,不能随便加入个人主观看法。古建筑的修复方法
对于古建筑中损坏的构件,能够修复的都尽量不替换。当必须替换时,应参照原材料的外形特点及内部构造选用匹配的新材料。倘若修复缺失的构件,必须有准确的历史资料和相应数据,而不能通过臆测想象来进行修复工作。对于替换的构件涉及结构本体时,需要对古建筑进行详细的勘测调查,以便确定最优的修复方案。当情况不清楚或者不易探查时,需要事先设置必要的临时支撑再进行下一步工作,例如在米兰大教堂柱子的修复工作中,曾使用过一种繁复的拱顶架体系,由于此结构的支撑,可以对柱子进行任何的修复。
英国的巴格雷府邸是一栋早期的木构架建筑,为防止其倒塌,曾经提出过两个加固方案:原位补强和落架大修。最后根据现场情况综合分析后选择了落架大修的方案 [2]。此外,归位复原法在古建筑的修复中也是一种常用方法,将现场挖掘得到的散乱部件进行原位组合重建,使得古建筑的面貌全部或者部分再现。由于归位复原法的独特优点,使得其应用相当广泛。古建筑保护与修复的一些问题
4.1 缺乏针对性
由于古建筑的建造时间不同和历史背景各异将导致建筑结构形式多样,在进行保护和修复时,应当因地制宜,从建筑类型、气候环境、结构类型、所用材料及构件部位等进行全面考虑,避免出现一概而论的情况。
4.2 技术选择的不合理
现在,虽然古建筑有关部门对于其修复工作已有足够的重视,但是由于修复人员掌握的技术比较陈旧而无法给出优秀的修复方案。古建筑修复规范指导的缺乏是非常突出的问题,使得修复人员没有一定的学习指导,无法得到相关培训,对于古建筑缺乏保护意识。此外,一些修缮单位盲目使用新技术,使得古建筑产生一些严重的损伤。
4.3 缺乏对木结构破坏的认识及维护措施
木结构建筑中的微生物劣化机理是进行古建筑保护及修复不可忽略的问题,应对其进行深入分析和研究。木构架建筑其劣化现象的产生有多方面的原因,如地理原因、气候原因及自身原因等,但是微生物腐蚀是影响最严重的因素。微生物腐蚀具有其特定的降解模式及衰变信号,为技术人员进行分析提供了重要信息。
古建筑保护与修复的未来
古代建筑图纸能够反映古人对建筑独特的认识与理解,不仅具有极高的历史价值、文化价值和科学价值,同时也是现代仿古建筑、园林景观和旅游景区的重要借鉴[1]。建筑图纸的质地、图形、字体及涂料具有多样性,需要特别的保护。当前,在实际的工作环境中,大部分建筑图纸以卷宗的形式进行保存,随着时间的变迁,建筑图纸的缺损非常严重,且在扫描、微缩处理中,图纸的像素丢失严重。对建筑图纸进行修复、评估及再利用,一直作为建筑学科及计算机图像处理等领域的研究热点而受到关注[2]。僛文峰等人指出图纸的破损主要是由于图纸质地的酸性化而变黄、发干,以及随之而来的粉碎和撕毁情况比较严重;由于时间久远,图纸质地及颜料也会出现不同程度的缺损、黄色斑点等破损;在对古建筑图纸进行信息化加工的过程中也会造成像素的丢失,出现黑色斑点等。本文针对扫描及微缩以后的古建筑图像提出一种新的基于字典学习的修复方法,该算法在稀疏域针对污损图像的特迭代处理,从而达到古建筑图纸修复的目的。通过实验表明,该算法能较好地修复古建筑图像,降低了图像的均方误差,在实际应用中具有良好的前景。
1 古建筑图像修复模型
1.1 基于稀疏表示的古建筑图像处理模型
在图像处理领域[3],任一理想的古建筑图像可以表示为y0∈RN,稀疏表示的目标是找到一个稀疏表示向量x0,且x0的0范数||x0||0=k0,满足:y0=Ax0。A为字典,B为图像退化算子,表示图像丢失掉的p个采样,则:y=By0。B表示单位矩阵(大小为:n×n)根据丢失掉的(缺损)采样去除p行后的矩阵,其大小为(n-p)×n,则古建筑图像修复问题就转化为求其稀疏表示向量,进而获得未降质图像,则可以建模为式(1)[4]:
当测量或者图像本身存在缺损时,该模型转化为式(2)的问题:
1.2 对模型的求解
该问题中由于原始古建筑图像y0未知,且古建筑图像一般较大,存在多种类型的缺损,因此需要对大的图像进行分块。根据给定的字典A,将大的图像分割成一些小的块后,每个块都有其稀疏表示系数,降质操作B为一矩阵,根据Elad等人的原理,该问题属于M-稀疏域模型,则可以转化如下最大后验概率问题[5]:
在该模型中,表达式第一项总体上衡量降质图像y和恢复图像z之间的相似程度,第二项和第三项是古建筑图像的先验模型,用来确保恢复图像z中的大小为的每一块pk在其正确位置有界,且误差最小。系数uij在位置上需要相互独立,即需满足||Aqk-pk||22≤ε。
假设字典A已知,则该模型中存在2个未知量,分别是每个位置的稀疏表示向量qk和整体输出图像z。为了求解该问题,本文采用块坐标下降算法求解该问题。通过初始化z=BTy,然后迭代求得最优。由于在古建筑图像z中存在大量缺损像素,因此需要考虑,从而将该问题转化为了求解式(4)的问题:
式中,σ为噪声方差,c为常数,nk为阈值。当误差项小于c nkσ2时停止迭代,通过此方法也能得到uij。该滑动窗口稀疏编码法,图像块的错误能量表示为Aq-pk,可以通过图像块中现有的像素进行估计,即第k块的局部污损可以表示为:Bk=RkBTBRKT,根据式(2)每次对大小为的图像进行处理,得到全部uk后再更新z。根据式(3),对给定的固定,通过固定,然后更新z,即需要求解式(5)的问题:
下一部分获得该模型中字典A的求解,通过式(5)能够获得输出图像,对丢失掉的像素,通过块中已知像素进行平均获得。
2 字典学习算法
字典学习过程一般分为2个阶段,分别是稀疏编码及字典更新。在对式(5)求解时,一般假设字典A∈Rn×k(k>n)为已知,如DCT、DWT和FFT等。为了进一步提高修复古建筑图像的修复能力,本文分别通过MOD算法和K-SVD算法进行字典学习,在字典学习过程中需考虑缺损像素。因此,一旦获得字典,就可以完成稀疏编码,然后固定系数,再更新字典,从而转化为求式(6)错误的最小值:
2.1 MOD字典学习算法
MOD算法(Method of Optimal Direction)也称为最优方向法[6],该算法由K.Engan等人在1999年提出,通过对错误求导,然后令其为0,则可得:
利用Kronecker内积公式,对式(7)进行进一步分解,可得:
2.2 改进的K-SVD字典学习算法
本文根据缺损的古建筑图像进行K-SVD字典学习,利用K-SVD算法[7]每次更新字典A的一列,对字典的第j列aj,根据式(6),仅有第k块用到了这个原子,将其表示为域Pk,则可将式(6)进行如下转化:
令ykj=(pk-Aqk+ajqk),这是第k块稀疏表示后的剩余部分,所有原子与已经使用的第j块进行了分离,因此转化为了求式(10)的最小化问题,即:
对该问题的求解,首先固定{qk(j)}k∈P,然后更新字典aj,即:
然后固定字典,更新系数qk(j),从而得到修复后的图像块:
将图像块合并后输出即可获得最终修复图像,经过字典学习后获得的MOD字典及K-SVD字典如图1和图2所示。由图可见,K-SVD字典包含了缺损图像形变区的原子,表明K-SVD字典能够根据图像的特点进行自适应调整,从而保留更多的细节和边缘信息,更加有利于后续的处理。
2.3 算法分析
该算法的计算复杂度可以分为两部分:稀疏编码、字典更新(迭代J次)与最终的输出过程构成。古建筑图像中的每个像素点的计算复杂度为:O(K×L×J),其中,K为字典的列向量的个数,L为每个系数的非零元素的个数,一般取决于古建筑图像的噪声的方差和缺损像素的个数。
3 模拟实验
对本文提出算法的性能进行测试,实验用古建筑图像称为重檐四角亭,来源于成都理工大学;图像的大小为256×256。实验所使用的PC是CPU 3.0 GHz,内存为2 GB,算法用GNUOctave进行实现。图3分别为加噪20 d B后,损失50%像素后的原始古建筑图像,以及采用MOD字典学习算法的修复结果和采用K-SVD字典学习算法的修复结果图。设置字典原子的个数为256,图像块大小为8×8。图4为随着迭代次数的增加,MOD字典学习算法和K-SVD字典学习算法的修复效果对比图。表1为采用MOD字典学习算法和K-SVD字典学习算法迭代15次后所获得的RMSE(均方根误差)。由图3可见,采用K-SVD算法修复的效果明显优于采用MOD算法修复的效果,尤其是右上角塔顶处的局部放大图所示。
(单位:d B)
本实验中运用K-SVD字典学习算法实现了对古建筑图像的修复,由图4可见,K-SVD字典学习算法的修复效果优于MOD字典学习算法,且K-SVD算法的鲁棒性更强。
4 结论
本文通过对缺损古建筑图像问题进行建模,然后利用字典学习算法实现对缺损图像的修复。通过对重檐四角亭古建筑图像进行修复试验,表明K-SVD字典学习算法具有更优的效果。本文利用机器学习及图像处理技术对解决古建筑图纸、古文献修复等问题提出了新的思路,对该算法的优化和应用的拓展是下一步研究的重点。
摘要:古代建筑图纸是我国重要的民族瑰宝,亟待利用现代计算机技术对古代建筑图纸进行信息化和修复。提出了一种新的基于字典学习的古建筑图像修复模型,通过K-svd算法进行字典学习,在稀疏域利用已知像素信息填充缺损像素,从而实现对古建筑图像的修复及噪声的滤除。实验表明,该算法能较好地修复古建筑图像,降低图像的均方误差,在实际应用中具有良好的可行性和应用前景。
关键词:稀疏表示,古代建筑图纸,字典学习,图像修复
参考文献
[1]王茹.古建筑数字化及三维建模关键技术研究[D].西安:西北大学,2010.
[2]李四明.工程图纸输入与自动识别系统的研究[D].北京:中国农业大学,2000.
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[4]ELDAR Y C.Compressed sensing:theory and applications[M].Cambridge University Press,2012:556.
[5]ELAD M,AHARON M.Image denoising via sparse and redundant representations over learned dictionaries[J].IEEE Transactions Image Process,2006,15(12):3736-3745.
[6]OLSHAUSEN B A,FIELD D J.Sparse coding with an overcomplete basis set:a strategy employed by V1[J].Vision Research,1997,37(23):3311-3325.
1、施工前得材料准备
1.1熟化后的草筋灰。使用前30天采用传统的制作方法:先将熟石灰加稻草加水熟化,沤烂稻草成草根灰备用。
1.2中粗河砂。
1.3补缺的瓦件规格、数量。
2、瓦顶现状记录
2.1在揭除瓦件之前,首先进行现状记录,除文字记录外,还应附以草图和照片。
2.2记录包括:瓦顶的式样;做法;瓦件的质地;瓦顶的尺寸,各坡面长、脊长、各面檐头长、翼角翘起的尺寸等。
2.3瓦件编号: 在揭除瓦件之前,记录其原工艺技术及做法,拆揭的瓦件要清洗污迹。
2.4拆除瓦件: 一般顺序是先从檐头开始,拆除勾头、滴水、帽钉,然后进行坡面揭瓦,自瓦顶的一端开始,一陇筒瓦、一陇板瓦地进行,以免踩坏瓦件。瓦件拆除后应随时从施工架上运走,放在安全场地,分类码放整齐。
2.5拆除要求:①素筒瓦:四角完整或残缺部分在瓦高1/3以下的列为可用构件。碎成二段接口能对齐的,列为可修构件。其余残碎的或不符合原瓦件形制的列为需要更换的构件。②土板瓦:完整的或缺角不超过瓦宽1/6的(以铺瓦后不露缺角为准),后尾残长在瓦件2/3以上的,列为可用瓦件。断裂为二段接口能对齐的,列为可修构件。其余碎裂的或不符合原瓦件形制的列为需要更换的构件。③瓦当、滴水:检验方法与筒板瓦一致,但应特别注意瓦件前部的雕饰,如花纹残而轮廓完整的也应列为可用瓦件,轮廓残缺或色釉全脱的,列为需要更换的瓦件。④拆除时按照文物修缮原则以最少干预,来进行拆除,但拆除时出现因为更换一个瓦筒而令其他瓦筒松动的都应该卸下清理干净,重新铺回。
2.6清理瓦件: 重新安装瓦件前,在适当的时间内要对瓦件进行清理,清除瓦件上的灰迹,并用麻布擦拭干净。
3、材料的要求
3.1瓦面铺盖前须逐件检查,发现瓦面有裂纹、扭曲、掉棱缺角霉烂不全,尺寸不符等质量问题的瓦件禁止使用,确保屋面铺盖质量。
3.2所增补的瓦片应与原瓦片的色泽、规格相一致。
3.3屋面盖瓦碌筒工艺技术采用草根、熟石灰、河沙制作为碌筒砂浆施工。
4、重铺碌筒瓦屋面施工
经过瓦垄的放样定位后,就可开始铺瓦了,现分别就筒瓦、瓦合瓦等介绍其铺瓦过程。
4.1素筒瓦的操作过程为:审瓦冲垄→瓦沟滴瓦→瓦底瓦→瓦盖瓦→捉节夹垄→翼角铺瓦。
4.1.1审瓦、冲垄:“审瓦”是在铺瓦之前,对所用瓦件进行检查一遍,将带有扭曲变形、破损掉棱缺角、尺寸偏差过大的瓦件挑选出来。“冲垄”是选择几处适当位置按“三线”铺筑几条标准瓦垄(一般是屋顶中间的两淌底瓦和一淌盖瓦),作为屋面高低检查标准,“瓦边垄”是对屋面两端的冲垄。
4.1.2瓦勾滴瓦:即对勾头瓦和滴水瓦的铺筑和安放。安放滴水瓦,先在滴水瓦尖位置拴一道与“檐口线”平行的线,滴水瓦的高低和出檐以此线为准,滴水瓦出檐为该瓦的舌头厚度。当位置确定后,即可铺筑瓦泥灰(用掺泥灰或月白灰)安放滴水瓦,并在瓦的尾端缺口内加钉固定。勾头瓦应以“檐口线”为标准,先在勾头处放一块遮心瓦(可用碎瓦片)以拦住蚰蜒当铺筑的瓦泥灰,然后安放勾头瓦,勾头的出檐为瓦头“烧饼盖”的厚度,使勾头盖里皮紧贴滴水瓦外皮,最后在钉孔内加钉加铜线固定。
4.1.3瓦底瓦:按照已排好的瓦当和脊上号垄标记,拴挂一根上下方向的“瓦刀线”,“瓦刀线”的上端固定在脊上,下端拴一块瓦吊在屋檐下,线的上中下之高低以“三线”为准。一般底瓦的“瓦刀线”拴在瓦垄的左侧(盖瓦拴在右侧)。拴好线后即可铺筑瓦泥灰安放底瓦,铺灰厚度一般为3㎝左右,依据线高进行增减。铺瓦工作要在两个坡面上对称同时进行,防止屋架偏向受压。底瓦窄头朝下,压住滴水瓦,然后从下往上依次叠放。搭接密度有句口决:“三搭六留四;搭七留三;稀瓦檐头密瓦脊”。即三块瓦中,首尾两块瓦要能搭头,上下瓦要压叠搭接要严密;而檐头部分的瓦可适当少搭点,脊根部位的瓦可多搭点。底瓦的高低和顺直以“瓦刀线”为准,瓦要摆正,避免“不合蔓”(指因瓦的弧度不一致所造成全缝不严),不得偏歪,防止“喝风”(指因摆得不正而造成合缝不严),明显不合蔓的瓦应及时选换。摆好底瓦以后,进行“背瓦翅”即用灰泥浆瓦的两侧边抹实抹直。背瓦翅后进行“扎缝”即用大麻刀抹实蚰蜒当,扎缝灰以盖住两边底瓦垄的瓦翅为度。
4.1.4盖瓦:同上一样,在盖瓦垄的右侧挂好“瓦刀线”,铺筑瓦泥灰安放盖瓦,从下往上前后衔接,第一块筒瓦要压住勾头瓦后的熊头,后面的瓦都要如此衔拉,地块压一块,熊头要挂素灰。每块瓦的高低和顺直要“大瓦跟线、小瓦跟中”。一般瓦要按瓦刀线,个别规格稍小的瓦以瓦垄中线为准,不能出现一侧齐、一侧不齐的现象。
4.1.5捉节夹垄:它是对每垄筒瓦进行勾缝补隙的操作过程,是将每垄筒瓦的衔接缝,用草筋灰灰勾抹严实,上口与瓦翅外棱要抹平:“夹垄”是将筒瓦两边与底瓦之间的空隙,用夹垄来填满抹实,下脚平顺垂直。上述完成后,清扫干净。
4.2瓦合瓦
4.2.1审瓦、沾瓦:审瓦“要求与前同”,“沾瓦”是用生石灰浆浸沾底筒瓦前端露明部分,“底瓦沾小头,盖瓦沾大头”。
4.2.2瓦檐口瓦:操作方法同前,不过合瓦屋面的檐口瓦为“花边瓦”,花边瓦之间的蚰蜒当不放遮心瓦。
4.2.3瓦底瓦:操作方法同前,不过底瓦的接头处要用素灰勾抹严实叫“勾瓦脸”,并用刷子沾水勒刷平整叫“打点瓦脸”。铺底瓦泥时应饱满。
4.2.4瓦盖瓦:其操作只是当花边瓦下的“瓦头”是预制时,应先沾好瓦头再放花边瓦;无瓦头者可用2~3块瓦圈叠在一起,放在蚰蜒当上用灰抹平。瓦盖瓦时也要做到“三搭头”,盖瓦搭接处要 “勾瓦脸”、“打点瓦脸”。
4.2.5盖瓦夹腮:即在盖瓦兩边先用麻刀灰抹塞一遍,塞严堵实,再用夹垄灰细抹一遍,捋平抹直,然后用刷子沾水勒刷干净中“打水槎子”。最后反复刷青浆和赶扎,扎实扎光。
5、结束语
2013全国眼部再修复援助工程启动仪式
2013年8月17日15:30分,由二十一世纪公益基金会主办,北京来美安眼部再修复医学研究院承办,CF眼部再修复技术推广学术大会暨眼部再修复专项基金成立仪式,2013全国眼部再修复援助工程启动仪式圆满落下帷幕。
2013年8月17日14:30分2013全国眼部再修复援助工程正式启动
卫生部原副部长孙隆椿为来美安医学研究院授予CF眼部再修复技术临床诊疗基地牌匾
二十一世纪公益基金会理事长吕军锋授牌“二十一世纪基金会眼部再修复专项基金”
仪式邀请了卫生部原副部长:孙隆椿;中华慈善总会原副会长:张汉兴;中国医学科学院继续教育学院院长:何仲;二十一世纪公益基金会理事长:吕军锋;中国医药导报社长:张浩臣;健康报社社长:蔡顺利;来美安眼整形修复医学研究院院长:王振军; 二十一世纪公益基金理事、眼部再修复专项基金干事长:常金纳;来美安医疗美容国际连锁机构院长:朱长久参加。
健康报社社长蔡顺利致辞
中国医学科学院继续教育学院院长何仲女士致辞
二十一世纪公益基金理事、眼部再修复专项基金干事长常金纳女士致辞
会议邀请cctv1朝闻天下、cctv4中国新闻、北京卫视、辽宁卫视、广东卫视、河南卫视、天津卫视、四川卫视;新华社、京华时报、人民日报海外版、人民政协报、中国妇女报等多家媒体联合报道。
现 浇 板 开 裂 处 理 方 案
四川XXXXX工程股份有限公司
2014年5月18日
目 录
一、编制依据..............................................1
二、工程概况..............................................1
三、混凝土现浇板开裂原因分析..............................4
四、处理方案............................................7
一、编制依据
1、富顺县XXXXXX工程11#楼工程设计施工图
2、富顺县XXXXXX工程施工组织设计
3、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-200
2二、工程概况
1、工程说明
工程名称:富顺县XXXXXXXX工程 工程地点:富顺县XXXXXXXX
建设单位:富顺县XXXXXXXX 设计单位:富顺县XXXXXXXXX 勘察单位:四川省XXX地质工程勘察院
监理单位:四川XXX建工程建设监理有限责任公司 施工总承包单位:四川XXXX建设工程股份有限公司
工程范围:合同中约定的全部施工内容 工程造价:323.8万元人民币
合同性质:总承包
合同工期:200天
2、建筑设计概况
本工程为富顺县XXXXXXX楼建设项目,项目位于富顺县XXXXX。本工程总建筑面积5116.5㎡。
3、结构设计概况
本工程住宅为底框砖混结构。人工挖孔桩基础,该工程抗震设防烈度为6度,抗震等级三级。混凝土为自拌,混凝土强度等级设计如下: 人工挖孔桩芯砼:C25 底层框架柱、梁、板砼:C30 上部砖混结构砼均为:C20
三、混凝土现浇板开裂原因分析
现浇板裂缝一般表现为:不规则、不连贯表面微裂缝;表面龟裂、纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。究其原因,主要有施工及混凝土原材料等方面的原因,以下将逐一具体分析。
1)、裂缝的形成:混凝土硬化过程中,由于混凝土脱水,引起收缩,或者受温度高低的温差影响,引起胀缩不均匀而产生的裂缝,混凝土裂缝修补处理,是指采取科学的方法对混凝土裂缝进行修复的技术。混凝土裂缝一般有三种状态:静止裂缝,活动裂缝,正在发展的裂缝。
2)水灰比、坍落度过大,或使用过量粉砂混凝土强度值对水灰比变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配置的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵送混凝土为了满足泵送条件,坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,混凝土脱水干缩时,就会产生表面裂缝。
四、混凝土现浇板开裂现象及处理措施
混凝土结构、构件的静止裂缝,且裂缝宽度在0.1~1.5mm之间,裂缝修补方法首选选用注射法,裂缝修补材料采用AB树脂类修补胶液。
注射法施工工艺流程:裂缝处理(清理)→ 粘贴注胶底座→ 封缝→ 配置灌注胶 → 注射裂缝修补胶。
对于混凝土构件上的裂缝,用钢丝刷等工具,清除裂缝表面的灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物;然后用压缩空气将裂缝内的灰尘吹出。
粘贴注胶底座:对于有通缝的厚度大于120mm的楼板、墙,需两面分别粘贴注胶底座。对于厚度小于120mm的楼板和墙,只需在一面粘贴底座。将底座底部周边均匀涂抹一层封缝胶,注意不要将底座的胶孔堵住,将底座出胶孔对准裂缝,粘贴安装,底座安装间距200~300mm。
封缝:封缝胶是一种与自动压力灌浆器配套使用的裂缝表面封闭和粘底座胶,10min初凝,1h终凝即可进行灌浆。用小铲刀将封缝胶刮抹到裂缝上,厚度1mm左右,宽度20~30mm,抹胶时应防止产生小孔和气泡,要刮平整,保证封闭严密可靠。
配胶: 按灌缝胶说明书提供的配比和所需用量提取A料和B料分别搅拌,以消除任何沉淀物,把A料和B料倒进混合容器,混合搅拌至颜色均匀,然后使用。一次配胶量不宜过多,以40~50min用完为宜。
注射是施工关键工序之一,应确保注射胶液的质量:将配制好的裂缝修补胶装入注射器,竖向裂缝按从下向上顺序,水平裂缝按从一端向另一端顺序,灌胶时从第一个底座开始注入,待第二个注胶底座流出胶后为止,然后用丝堵将第一个底座进胶嘴堵死,再从第二个注胶底座注入,如此顺序进行。最后一个注胶底座为排气用,可不注胶。待缝内浆液达到初凝而不外流时,可拆下灌浆嘴。裂缝处理好以后,进行碳纤维加固。方案一:①凿去楼板上部找平层,清扫干净。
②将待修补的砼表面清洗洁净,待干燥后用毛刷或排笔在裂缝处反复涂刷环氧树脂,每隔3—5min涂一次,涂层厚度达1mm左右为止。③采用1:2水泥沙浆摸面。
方案二:①凿去楼板上部找平层,清扫干净。②用切割机将裂缝切开,凿成V形槽 ③具体做法按方案一第 ②条。④按图布置钢筋
○5浇注C30细石砼,砼中参入2%-5%的膨胀水泥,砼浇注后4小时内专人守护抹光,并派专人对砼进行养护。方案三
①凿去楼板上部找平层,清扫干净。
②沿裂缝方向切开宽度为5~8mm的V形槽,具体做法按方案一第 ②条.③沿楼板双向布置φ8@150钢筋,具体布置见详图,钢筋嵌入墙内四周5cm。
④采用C30细石混凝土浇筑楼板,厚度为5cm..局部楼板面出现不规则细小裂纹采用方案一处理 楼板局部出现贯穿性裂缝采用方案二处理 楼板跨中出现贯穿性裂缝采用方案三处理 2.施工方面
2.1现浇楼板尝试设置伸缩缝,伸缩缝的间距可取14m 左右或住宅楼一个单元的纵向长度,设在楼板支座处,缝宽10mm,中间加软体材料,混凝土断而筋不断。
2.2钢筋绑扎时保证间距均匀,保证负筋位置不变,浇筑混凝土时设置马道,不踩负筋。
2.3 采用平板振捣器,两次抹压交活,第二次抹压在终凝前进行。2.4 在预埋电线管下加钢丝网,预埋管尽量顺着受力钢筋的方向布置。
2.5 采用覆盖加浇水的方法养护,覆盖并浇水是强制性规范的要求,目前我们大多只浇水,不覆盖,浇的水干后不能保证及时补充,养护期内不能保证混凝土处于连续湿润状态,达不到应有的养护效果。2.6 混凝土达不到1.2MPa 不得上人,不过早拆模,或采用早拆体系,拆模后保持竖向支撑。
3、搅拌站方面
3.1 保证按设计的坍落度生产,到现场发现离析现象要进行二次搅拌。
3.2 保证水泥、砂石质量,保证配合比科学合理。
3.3 减缩剂不久将面市,混凝土中掺入减缩剂后可减少收缩裂缝。
四、楼板混凝土裂缝处理
4.1 裂缝宽度小于0.3mm的可采用6202胶泥等封闭。4.2 裂缝宽度大于0.3mm 进行化学灌浆处理,做法如下:(1)凿缝:沿裂缝进行剔凿,根据开裂情况凿出宽、深各15~20mm的V型槽。
(2)埋设灌浆管:沿裂缝方向每隔50cm钻孔一处,埋设灌浆嘴,用胶固定住。
(3)封闭裂缝:用结构胶骑缝反复刮实,同时封闭周围裂缝及分支裂缝。
一、建筑动画虚拟技术
建筑动画虚拟技术, 是一种将计算机图形学、计算机图象学、虚拟现实及仿真学等多种科学技术融合起来;可以将人们难以想象的现已经不复存在的古建筑景观通过三维动画影片的形式设计再现出来;其原理是通过计算机虚拟软件设计出来的建筑实物造型、纹理、质感、环境、灯光、动态和特效等, 电脑计算生成连续的三维立体画面影片, 它也可以让用户和虚拟场景进行实时的人机交互。
现今, 建筑动画产业日益发展, 在各个领域的应用也越加广泛。针对我国古建筑的修复与保护逐渐成为社会需求的重中之重, 建筑动画镜头设计能够完美的达到虚拟现实古建筑仿真的效果, 通过分析古建筑的历史场景, 对古建筑进行全方位设计, 结合真实场景和虚拟古建筑素材的应用, 最终完成整个古建筑群的建筑布局虚拟再现。
二、吉林省古遗址的修复保护
(一) 吉林省古遗址留存的情况
吉林省内古遗址年代及留存情况:1. 旧石器时代:榆树人遗址。2. 新石器时代:敖包山遗址、双塔屯东岗遗址。3. 青铜时代:长蛇山遗址、猴石山遗址。4. 辽金:石头城子城址、大坡古城。5. 汉代时期:高句丽古城。6. 明代:乌拉古城。7. 伪满时期:伪满洲国皇宫旧址等具有地域历史特色的古遗址。
(二) 古遗址保护的意义
古遗址资源是历史文化资源中一种独特的自然资源, 是一种不可再生资源, 是一种特殊的历史文化产物。但是随着时间的变迁, 人类和自然的日益影响, 文物不断遭到破坏侵蚀。古遗址里存在大批量的文物, 都具有独特的造型和丰富的色彩, 但是这些古建筑和文物都很容易表皮脱落和退色。即便在人工修复下, 也无法长时间的保存下去。人们利用影像等技术记录信息, 可是这些图片与视频资料可以保存现有的文物状态, 是无法再现古建筑的。现在, 我们可以利用电脑三维技术模拟仿真, 对其色彩和外形进行修复, 通过技术手段表现其原本的重量和质感, 这样即不破坏文物本身的安全, 更可以完好的保存文物。
吉林省古遗址现存一些问题, 首先由于古遗址大都遍布辽东丘陵地区 , 不仅仅数量大, 而且保护资金有限, 人力物力均不稳定。其次保护范围划分的不清晰而且没有针对性。最后缺乏对古遗址有效地保护措施 , 大多与先进的科技手段没有结合。
(三) 古遗址保护的可行性方法
博物馆式保护 : 是最有效、最直接、最全面的一种保护方法。可按照古遗址区域的不同、类别的不同、形式的不同对部分古遗址进行博物馆式保护。未来还可以组建现在世界最前沿的——数字虚拟博物馆, 以一种全新的多维方式进行文物的数字化数据的记录、影像真实记录和数字三维修复记录等。
古遗址的虚拟修复保护:是根据古建筑的受损程度达到最佳完善的办法之一。对于一些已经被损坏污染严重的古遗址, 可以采取局部不开放参观政策, 通过三维建筑动画虚拟技术的表现方式, 制作出真实的和虚拟的古遗址修复影片, 对于一些古遗址可以进行再现重建, 来向人们展示这些古文化遗址的前世今生。
(四) 案例分析:吉林省集安高句丽古遗址修复。此案例现已在我院建筑动画工作室进行了影片修复再现
1. 吉林省集安高句丽古遗址的现状
集安高句丽古城遗址现位于吉林省集安市。高句丽民族, 是中国东北地区的古老民族, 高句丽政权始于公元前三十七年, 止于公元六百六十八年, 集安现有高句丽遗址36处, 古代城址8处, 古墓群75处、6974座, 碑碣石刻7处。2004年7月1日, 以“东方金字塔”将军坟、“海东第一碑”好太王碑、“东北亚的敦煌”五盔坟4号墓、5号墓等为代表的集安高句丽王城、王陵及贵族墓葬被联合国教科文组织列入——世界文化遗产名录。使得这个并不为人所熟知的中国历史文化遗产开始受到世人瞩目。集安墓葬在高句丽王城外, 近7000座位于群山环抱的洞沟古墓群中, 其中多处大型高句丽王陵及王室贵族壁画墓, 高句丽中古城墓室虽距今已有千余年, 但至今仍色彩鲜艳, 文化及内容极其丰富, 从不同侧面反映了高句丽民族的历史进程。
2. 高句丽古遗址修复的方法
古建筑外立面修复, 不仅可以加强高句丽古遗址整体的容貌感, 更可以使人们更清晰、直观的欣赏到高句丽古遗址的重点细节之美以及当时的雄礴伟岸。
古建筑室内修复, 想要科学有限的保护古遗址, 必须从自然环境、工程地质和保存现状入手, 分析研究遗址破坏的机理, 研制保护加固材料, 筛选适宜的工程措施和加固工艺方法。
古遗址建筑动画虚拟三维设计修复。在没有高句丽古遗址历史资料图片和原型图纸参考重建修复的情况下, 要根据历史典籍设计表现出具有代表性的高句丽古遗址的真容。高句丽古遗址作为世界遗产的历史文物, 必须做到精确的仿真设计复原。
3. 建筑动画虚拟三维技术在集安高句丽古建筑修复中的应用
建筑动画技术是在计算机中建立一个虚拟的三维场景, 在这个虚拟的三维场景中按动画剧本要求表现古建筑对象。
首先, 是总体设计的阶段, 要先设计创作集安高句丽古建筑动画剧本, 最重要的是用画面表现视觉运动。我们为了修复集安高句丽古建筑, 通过网络、书籍和影视等媒介, 根据文献的记载和古建现存的遗址, 寻找集安高句丽古建筑的全部资料, 借鉴文献记载进行研讨整理, 模拟的展现已经损坏或者已经泯灭的遗存和遗址。通过前期分镜头绘图及撰写, 将高句丽古城镜头总体框架设计表现出来。确立高句丽古遗址的经济区、住宅区、行政区、市政区等几项重要区域, 对几大区域进行细化分类。
其次, 是动画设计制作阶段, 1、设计工作是在高句丽古建筑动画剧本的基础上, 应用3DMAX软件进行三维虚拟古建筑场景模型的创建, 辅助软件Auto CAD和Photo shop软件。按照古建筑主次的关系、远近的结合以及简模与精模的对比, 先建立整个古遗址大全景数字模型, 然后根据区域划分做不同地区各类场景模型的建立。2、对模型进行材质的赋予, 赋材质时要根据不同材质的质感进行参数调节。3、进行灯光的设计调节, 打灯光时首先建立一个模拟太阳光, 起到总光源的作用, 然后进行个别补光, 特殊地方特殊打光, 使整体虚拟场景模拟的更真实、更贴切生活。4、做摄像机镜头运动调制, 打摄像机时要注意镜头的变化与切换, 根据不同地区、不同场景、不同需要进行镜头的前推、后拉、左移、右摆、摇转等变化。5、动画场景渲染, 让计算机自动数字运算, 本案例应用VRay渲染器进行渲染。6、后期合成, 软件以AE为主, 以Premiere为辅, 通过AE特效设计技术制作片头、片尾, 以及对渲染出来的场景进行合成, 后期的配合包含配乐、特效、剪辑合成等。最后通过连接的方式生成动态的虚拟动画影片视频。
三、建筑动画虚拟三维技术应用在吉林省古建筑旅游开发再利用的可行性
一直以来古建筑旅游开发再利用产业的发展与古遗址保护之间, 都存在着矛盾。我们都可以想象古建筑旅游产业对吉林省旅游经济所能产生的巨大的不可估量的能量。但是, 如果长期的发展古建筑旅游产业肯定会对我们的保护省内古建筑的初衷矛盾。我认为, 建筑动画虚拟三维技术可以使这两个方面紧密统一起来。使它们即是相辅相成、相互促进的关系, 又是相互完善的统一体。比如, 我们可以控制近距离和关闭一些局部的遭受环境污染和人为破坏严重的景区, 在景区外设立建筑动画虚拟三维影片播放区, 这样在保护古建筑的基础上又满足了游客的游览感受需要。也可以利用虚拟现实技术使游客和古建筑产生虚拟的人机互动, 增加古建筑旅游的知识性和趣味性。古建筑遗址作为长足发展的地方旅游产业部署, 政府和管理部门应当制定一系列措施, 应用三维动画技术使文物资源及古遗址的修复成为吉林省旅游产业发展的永生资源。
(一) 建筑动画虚拟三维技术可以应用于吉林省古建筑旅游开发再利用的规划
建筑动画虚拟三维技术可以对吉林省古建筑旅游景点景区的开发规划建设进行指导。对需要开发的景区分区域进行虚拟开发设计规划制作, 可以提前在未投入大量的人力和物力的情况下, 分析研究开发景区的建设效果, 规避景区开发各种弊端, 节约资源。由于通常这种古遗址景区的范围太大, 不方便每个景点的监控管理。通过三维动画技术在古遗址旅游景区的虚拟呈现, 旅游管理部门能够从直观的、立体的虚拟空间进行指挥管理。通过三维动画技术表现提示辅助旅游规划部分更加科学合理地进行旅游规划和管理, 实现旅游资源的可持续发展。
(二) 建筑动画虚拟三维技术可以促进吉林省古建筑旅游营销
吉林省古建筑旅游营销结合三维虚拟技术, 可以对现在旅游景观进行虚拟旅游, 这种虚拟旅游可以是现实景点, 也可以是互联网上的新兴产业。它可以让景区游客全景式地了解风景区概貌, 更直观地了解各景点地形地貌及旅游线路, 即宣传了旅游资源又方便了消费者, 起到了预先宣传、扩大影响力和吸引游客的营销作用。
(三) 建筑动画虚拟三维技术对未来吉林省古建筑网络虚拟旅游的展望
未来我们甚至可以建立个吉林省古建筑旅游网站平台, 通过建筑动画三维技术和虚拟现实技术等多种科技相结合, 制作大型的全辐射景区影像数据库, 让全世界的游客在网上进行古建筑景点的消费游览, 这种足不出户的虚拟旅游方式可能是未来推动吉林省或全世界旅游产业经济发展的全新形式。
随着虚拟仿真技术飞速发展, 文化遗产修复事业得到了全国各界的高度重视, 古代建筑修复与再利用也成为了一个新的研究领域。建筑动画虚拟技术为古建筑提供了新的修复技术, 为我国古建筑保护起到了重要的推动作用。建筑动画的虚拟修复不仅可以重新呈现古建筑遗存和遗址, 而且此技术可以为吉林省旅游开发再利用带来了全新的可行性发展。
摘要:中华五千年历经漫长岁月的变迁, 吉林省内的古代建筑已经遭到不同程度的损坏, 现在采取有效的古建筑修复和文物开发再利用的措施已经显得尤为重要。在此背景下, 三维建筑动画虚拟技术与吉林省古建筑保护修复设计和吉林省旅游开发再利用的结合势在必行。电脑三维虚拟技术应用的科技发展, 对古代建筑进行可行的虚拟的仿真和数字化三维建筑影片设计成为了我们新的研究领域。
关键词:建筑动画,吉林省古建筑,修复保护,再利用
参考文献
[1]贺林.古遗址与建筑保护方法探索及应用.2009年08期.
[2]杨莉.我国虚拟旅游的发展与应用研究.上海师范大学, 2011年.
[3]孙芳芳.虚拟现实技术在旅游业中的应用.苏州科技学院传媒大学, 2007年.
[4]石云, 刘万青.虚拟现在技术在旅游业中的应用——以国家级风景区骊山景区为例.宁夏大学, 西北大学, 2009年.
关键词:历史建筑;保护修复;周边环境;研究
1、引言
城市的开发与建设,对历史建筑造成了严重的破坏,历史文化遗产不断受到损失,使它们的保护与修复越来越被人们所重视。近年来,人们投入大量的资金和人力,来对这些宝贵的历史文化遗产进行恢复,从某一个历史建筑,到某一片文化街区,再到某个历史小镇,或是修复,或是对历史建筑空间再利用,范围越来越广,层次也越来越深。
2、历史文化建筑保护修复的基本要求
文章中提到的“历史文化建筑”,是现今还保存在城市中的城墙遗址等等,它们伴随城市历史的变迁,使整座城市拥有了更丰富的文化内涵,在城市成长的过去,现在,和未来,都起到了特殊的作用。因此,对城市中历史文化建筑保护和修复的要求有四点:
(1)整体性:历史文化建筑的保护修复应该与周边的自然环境,建筑景观相统一。
(2)原真性:历史文化建筑的保护修复应该还原它真实的历史风貌。
(3)可读性:历史文化建筑的保护修复应该可以拥有观赏的价值,从中能够解读到城市的历史。
(4)可持续性:历史文化建筑的保护修复在满足短期效益的同时,应该更有利于城市的长远发展。
3、历史建筑保护修复与周边环境保护要点
(1)充分利用原有周边环境的特点,着眼于统一城市整体风貌,烘托出城市历史文化景观风格特色。
①对历史文化建筑周围环境原先的环境风貌应给予保护并科学地利用,保持历史文化建筑与邻近社会生活环境的整体性。
保护历史文化建筑的行动正进行地热火朝天,然而具有历史文化价值的整体城市景观却没有能够完整地保持,只是对某一个或某一片历史文化建筑单一地给予维护,没有注意到历史文化建筑周围的历史环境特点,就造成只保住了点,而没有保住统一的整体,使城市历史文化建筑给人们的感觉十分孤立,缺乏整体的效果。所以,充分理解和把握城市历史文化建筑在内容与形式方面所涉及的范围,让其和周围环境自然地过渡,是构成城市整体历史文化景观的要素。
②城市历史文化建筑保护修复与周边环境保护应该是相辅相成的关系,它们的关系处理影响到整个城市的风貌。
市的历史文化建筑承载着城市和文化的发展,它与城市整个整体密不可分,如果是一座历史文化古城,它们之间的联系就更加地紧密,所以,如果只是就历史文化建筑与周边环境的关系而论历史文化建筑与周边环境的处理,忽视了城市风貌这个整体,也是片面的,不科学的。同时,历史建筑保护区域往往就位于城市的中心,原先的城市构成和氛围难免受到城市现代建设的影响,比如可能会造成交通,功能等方面的破坏,这种影响存在于城市现代化建设的每一步,所以,怎样在城市现代化建设的进程中,完整地保存历史文化风貌和个性有待进一步的探索和研究。
(2)维护城市历史文化建筑区域周边的自然环境,坚持构建可持续发展的城市景观。
①尊重人与自然的和谐相处,加强突出历史文化建筑周边的地域个性与环境氛围。
城市历史文化建筑只有和周边的自然环境相结合,才能够形成城市里一道独特的风景线,它之所以具有一定的欣赏价值与其周边的自然风貌密不可分。比如苏州园林的那种模拟自然风光,创造的“不出城郭而获山林之怡,身居闹市而又林泉之致”的理想空间,为现代城市留下了一片安宁,恬静,绿荫从从的生态空间。
②遵循生态环保的科学理念,充分利用历史文化建筑保护修复的积极要素,实现可持续发展的城市景观。
目前,对于国际上来说,生态环保是城市建设的主流方式,尽量保护和修复那些历史的传统的生活环境和氛围,是一种有效的方法且相对简单。例如,建设路面时不要统统使用水泥材料,也可以适当在街道铺些石板路,它的透气性能好,十分有利于城市的水循环;另外可以积极推广使用天然制品。绿化方面,除了加强种植各个种类的植物,同时,要注意对古木古树重点保护,特别是一些历史建筑旁的参天大树,高大的古树不仅与历史景观彼此呼应,成为一体,使历史建筑意韵更加深厚,而且浓密的树荫也能够净化空气,调节微气候,生态效果不容忽视。
(3)确立以保护城市历史文化景观的完整性,突出景观品牌效应为目标的主从关系。
①保护城市历史文化景观完整性和历史原貌是处理城市历史文化景观与周边环境关系的基本要求和责任。11l
城市历史文化景观是历史留下的城市古老印记,是一种亲切的历史文脉的延续,它是人们可以感受到城市文化信息的物质载体,使居于城市中的人们有强烈的文化和精神归属感觉,正因为此,城市历史文化景观的存在形式和状态在人们心目中早已经有了认同感和根深蒂固的意向概念,在处理城市历史文化景观与周边环境关系的问题上的首要原则就是应该尽量保持历史文化景观的“原真性”状态。
②景观品牌是靠历史文化景观打造出来的,必须明确城市历史文化景观和周边环境的主从关系。
正处在文化的自我调试,恢复时期的中国,城市历史文化景观日益受到民众和政府的重视,人们纷纷对城市历史文化景观的周边环境进行或改造,或扩建的活动来增强区域的景观文化辐射强度,扩大景观影响范围从而吸引更多的游客来发展旅游。但是由于在认识上的欠缺或受某些经济利益的驱使,人们在改造或建设历史文化景观周边环境的过程中,有时做出实际上对历史文化景观品牌起破坏作用的错误行为。国内比较典型的有两种情况。a.意识制造假古董。在没有对历史文化景观的历史做深入研究的情况下,不负责任地在周边环境大兴土木,建造质量粗糙的假古董。b.喧宾夺主。人们为发展旅游而增加历史文化景观周边的文化和旅游设施时,对历史文化景观于周边环境的主次关系,新旧关系颠倒的建设行为屡见不鲜。
(4)强化城市历史文化景观的内涵特征,营造城市地区性民俗文化氛围的延续特性。
①深刻全面地了解城市历史文化景观的历史渊源与文化内涵,并使隐形的文化内涵得到显性的物化表现。
有的地方政府为了迅速地带动当地的经济发展,动辄就要在历史文化景观的周围建造某某古城,某某仿古接到的大型微缩景观。其实这种对景观的肤浅理解方式和处理手段,也许可以在兴建后的一段时间里增加一些游客量,但终究会因为缺乏真实的,有鲜明文化特征的内涵而很快地被人们所遗忘。景观真正内在的文化价值,在于它的独特性。抓住特色,强化特色,并使隐形的文化内涵得到显性的物化表现,才能取得在文化和经济的双赢效用。
②对于历史文化建筑与周边文化地域个性的内在联系,挖掘地更进一步,更深一层,保持和延续地方民俗特色文化。
展现且延续地方民俗特色文化的重要平台之一就是当地历史文化建筑。因此,延续地方民俗特色文化理当成为城市历史文化建筑保护修复的重要内容。因为有了人们的行为活动,城市历史文化建筑才拥有了生命力。现在,人们之所以热衷于对城市历史景区的游览,其中一个关键的原因就是,在游览祖国大好河山之时,还能够见识到特别的地方民俗特色文化活动,还可以参与其中,感受那份特别的乐趣。
4、结束语
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