古建筑病害系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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摘要：對(duì)于古建筑的病害問(wèn)題和修繕進(jìn)行相應(yīng)的研究，對(duì)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(duì)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(duì)三維激光的掃描技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)問(wèn)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(duì)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(guò)這種方式更為有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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(kāi)展對(duì)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(kāi)展有著十分顯著的積極意義。在此環(huán)節(jié)中我們需要對(duì)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(duì)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(duì)其進(jìn)行直接應(yīng)用，而是在對(duì)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(duì)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(duì)影響信息進(jìn)行獲取的環(huán)節(jié)中，對(duì)于現(xiàn)實(shí)三維場(chǎng)景的重現(xiàn)也有著十分重要的幫助，有助于三維場(chǎng)景向著更為真實(shí)的方向發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)影像圖片進(jìn)行處理后，對(duì)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(duì)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(zhuān)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(lèi)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(lèi)型。通過(guò)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(zhuān)題數(shù)據(jù)。專(zhuān)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(kù)，在建筑模型上需要和臺(tái)賬進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，而病害屬性信息表則需要和臺(tái)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(zhuān)題數(shù)據(jù)中得以有效應(yīng)用，通過(guò)這種方式更有效地滿(mǎn)足廣大用戶(hù)對(duì)于三維古建筑場(chǎng)景的瀏覽。這種工作方式對(duì)于古建筑管理信息中工作問(wèn)題的查詢(xún)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(guó)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(chóng)蛀的問(wèn)題。和以石質(zhì)建筑為主的西方國(guó)家古建筑相比，我國(guó)的古建筑更為復(fù)雜。對(duì)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(duì)古建筑病害信息的有效整理。我國(guó)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(huì)人們對(duì)藝術(shù)的一種表達(dá)方式。所以，對(duì)于古建筑進(jìn)行普查不僅僅是對(duì)構(gòu)件的缺失或是變形問(wèn)題進(jìn)性研究，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)古建筑進(jìn)行全方位研究和探究。在實(shí)際工作中只有對(duì)病害進(jìn)行及時(shí)掌握，并對(duì)其進(jìn)行有效處理和治愈，我國(guó)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(duì)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(duì)用戶(hù)需求的滿(mǎn)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(chǎng)的普查工作中無(wú)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(duì)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(kù)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(kāi)展提供更大的幫助。
2.構(gòu)件查詢(xún)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(kāi)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(duì)其進(jìn)行識(shí)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(wú)法得到保障，對(duì)于相關(guān)工作人員而言來(lái)說(shuō)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(kāi)展就能在很大程度上對(duì)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(duì)古建筑進(jìn)行病害處理的相關(guān)對(duì)策
通過(guò)對(duì)當(dāng)前我國(guó)古建筑研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)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(wèn)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(jiǎn)單、粗糙，因此時(shí)間一長(zhǎng)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(duì)古建筑中出現(xiàn)的病害問(wèn)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(lái)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(duì)齊斷面，進(jìn)而采用黏結(jié)的方式來(lái)修繕。針對(duì)斗拱出現(xiàn)嚴(yán)重的糟朽或兩斗斷面無(wú)法對(duì)齊，則需要更換不能再用的斗，進(jìn)而合理修繕兩個(gè)斗。對(duì)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)。總之，針對(duì)古建筑斗拱破損的情況，應(yīng)當(dāng)找出問(wèn)題所在，采用適合的方法來(lái)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?？此品浅：?jiǎn)單的一項(xiàng)工作，實(shí)際操作起來(lái)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(huà)出來(lái)，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(kāi)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(dòng)，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(lái)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(zhǎng)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(guò)程中容易出現(xiàn)下陷的情況。針對(duì)此種情況，需要采用修繕技術(shù)來(lái)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(mén)、窗修繕。古建筑在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，其槅扇門(mén)、窗容易出現(xiàn)不同程度的變形，且邊挺抹頭榫卯松脫。針對(duì)此種情況，采用修繕技術(shù)來(lái)處理，主要是根據(jù)槅扇門(mén)、窗的組裝順序?qū)⑵湫⌒牟鹦?，再重新組裝，并用粘固性較佳的膠將其榫卯粘牢即可。綜上所述，在我國(guó)五千年的發(fā)展過(guò)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(guó)的長(zhǎng)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(guó)發(fā)展中的文化底蘊(yùn)不斷得以增厚。但是，古建筑在長(zhǎng)期使用的過(guò)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(duì)此，我們更需要在今后工作中加強(qiáng)對(duì)這些問(wèn)題的處理，實(shí)現(xiàn)我國(guó)文化的有效傳承。
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作者：趙志穎 單位：天津國(guó)土資源和房屋職業(yè)學(xué)院