施工图测绘在古建筑异地保护中的应用研究

古建筑异地保护是实现古建筑保护的一种有效方法，衢州市龙游县古建筑资源丰富，通过使用传统方法对龙游古建筑的主体结构测量，水准控制点采用四等水准测量，距离和角度测量时采用等外级标准；使用近景摄影测量方法对龙游古建筑的壁画、纹理和层面施工技术等方面的测绘，使用三维激光扫描测量方法对龙游古建筑砖雕、石雕、木雕等工艺品测绘，实现龙游古民居的异地保护。通过对龙游古建筑的水准测量、控制测量和建筑物内部的碎部测量，获得大量真实数据，通过数据误差分析，借助计算机辅助设计，还原古建筑的施工图，为古建筑的异地保护提供工程参照。
　　1 研究背景
　　龙游是孔府南宗所在地衢州的一个属县。由于地理环境、经济发展状况、社会结构诸多因素的特殊性，龙游县许多村落的形成有着鲜明显著的地域文化背景，县境内有众多的新石器时期、商周时期、春秋战国、秦汉及其后历代的古遗址，有保护完好、文物价值较高的明清古民居300多幢，享有“古建筑之乡”的美誉。馆藏一、二、三级文物达100多件，有全国重点文物保护单位1处，省级文物保护单位6处7点，省级历史文化保护区2处，县级文物保护单位93处，县级文保点110处。其中古建筑分布较分散，明清时期的古建筑较多，位于龙游县横山镇脉元村的“龚氏民居”建于清咸丰年间，建筑内外装饰有砖雕、石雕、木雕，三雕齐全，是龙游清代民居的典型代表；建于民国初期龙门桥村的“余氏民居”，木雕精细，牛腿、雀替、梁及楼栅外侧均雕刻有精美的戏曲人物图案，代表了民国初期雕刻艺术的较高水平；原位于龙游县模环乡上张村的“滋树堂”，则建于晚清道光年间，气势壮观的砖雕雕刻非常精细，制作技巧炉火纯青，堪称龙游古建筑砖雕艺术的杰作。由于年代久远，这些建筑到现在有些已经彻底毁坏，有些已严重破坏，有些正在损坏，加上有些不法分子盗卖文物，更加剧了古建筑的毁坏速度，为了使这些祖宗留下的中华瑰宝不再漫漫的消失，对古建筑进行保护刻不
　　容缓。
　　2 古建筑异地保护
　　为了避免分散式保护带来的资金等重重困难，选择在龙游鸡鸣山建立集中的古民居苑，将分散各地的古民居迁建到鸡鸣山，采取集中式保护管理，成为较好的文物保护和管理乎段，但是由于民居苑用地范围和资金有限，无法提供更多古建筑的迁建保护，因此希望通过配套工程，借鉴民居苑的做法与经验，迁建与其内现有建筑风格一致的古建筑，并遵循《中华人民共和国文物保护法》第四条中“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”的方针，进一步加强对龙游县内古建筑的集中式保护管理，以“保护性利用、合理性开发”为指导思想，并发挥古建筑旅游功能，吸收进一步保护所需的大量资金，从而解决了保护迫切性与资金短缺之间的矛盾，走向积极式保护的可持续发展道路。把散布在乡村的古建筑迁移异地集中保护，不失为一种科学的保护方法。由文物部门严格审批，控制性的集中“迁建”保护是可行的，当然，这并不是最佳选择。古建筑如果离开了原来的周边环境，它的存在价值和展示效果就会发生变化，任何一幢古建筑通常和周围环境是融为一体的，在异地搬迁过程中，建筑物多少会有些损伤。目前龙游县境内还有大量的有价值的明清古民居，由于各种原因，他们随时面临着被拆毁的境遇，无论以何种方式进行保护，我们都有必要对其进行研究，为这些散落在民间、濒临灭绝的乡村古民居留下一些资料（图1）。
　　3 施工图测绘
　　现代建筑都是根据事先设计好的施工图进行施工建造的，但是，几乎没有一幢古建筑的施工图能够保存下来，因此，古建筑在异地搬迁重建之前必须要补测施工图，目前常用的补测方法有：传统的测量方法、近景摄影测量方法、三维激光扫描测量方法。
　　具体测绘要求是，在主体结构测量时，使用传统的测量方法，在对龙游古民居进行保护测量中，我们对高程测量采用四等水准测量标准，对距离和角度测量时采用等外级标准；在壁画、纹理和层面施工技术等方面的测绘时，使用近景摄影测量方法，测量古建筑的过程中，将精度控制在20 mm内；在砖雕、石雕、木雕等工艺品测绘时，使用三维激光扫描测量方法，将测量古建筑细部结构的三维数据精度控制在10 ram级。
　　在实际工程中，考虑到项目的主要目的和精度的要求，一般做到传统的古建筑测量方法和其他方法综合运用。在龙游古民居异地保护测量测量中，我们首先建立水准路线控制网，确定统一高程坐标体系，然后在建筑物四周和内部设立平面控制点建立平面控制网，再根据各个平面控制点测定建筑物的细部特征点的就根据上述方法进行施测的。
　　4 施工图拼图
　　经过水准测量、控制测量和建筑物内部的碎部测量，将测得数据归类，然后分类整理，根据测量误差理论计算，精度达到规定要求后，将符合要求的数据按高程和平面控制点再分类，计算出每个特征点的高程、特征点间的水平距离和水平角，粗略绘制出平面图和立面图，由于古建筑本身存在变形和测量时的误差，图纸必须经过拼图处理，比如开间和层高，其数值取分米整数，对难以取舍的测量数值，重返实地印证，得出建筑模数值，然后，得出古建筑的最后测量数值，根据这些数据就可以在电脑上绘制CAD图纸。整套图纸包括平面图、剖面图、立面图、现状图和俯视图，成为搬迁重建工作的施工图，整套图纸可以满足古建筑主体结构施工的基础施工、墙体施工、梁柱结构施工、屋面施工等，基本上可以恢复原建筑物的主体形态。下面是我们测绘后通过CAD完成的施工图，如
　　图3。
　　5 古建筑保护施工图测绘的思考
　　在施工图的测绘的过程中，存在着仪器误差、观测误差和外界因素引起的误差，为了还原古建筑的原始面貌，观测误差的大小非常关键，采用先进的测量仪器，选择合适的测量方法、误差处理方法及熟练的观测人员，才能减小观测误差，尽可能实现古建筑的原样保护。本次施工图的测绘，采用了传统的测量方法，将古建筑的主体结构原貌测绘成施工图，但由于设备配置欠齐全，近景摄影测量方法、三维激光扫描测量方法还没有完全的综合运用，因此，有些施工工艺没有办法和施工图纸一起保存下来。 　　施工图的测绘为我们提供了古建筑保护的新思路，通过附合和闭合水准路线的高程控制测量、平面控制测量，测图和拼图和数据的误差处理，为我们对古建筑异地保护测量积累了宝贵的经验：
　　（1）古建筑文化遗产的保护，就测量工作来说，应该采用先进的仪器设备，综合的测量方法，避免对古建筑的保护测量而使古建筑受到人为损坏。
　　（2）对异地保护的古建筑测绘，应当建立独立的直角坐标系和独立的相对高程系统，将古建筑的平面结构图、剖面结构图、立面结构图建立在统一的坐标体系中，这样有利于提高古建筑保护测绘的精度。
　　（3）为提高古建筑施工图和原建筑物的相似程度，在测绘的过程中，必须建立一套适合当地古建筑保护测绘精度的评价方法，确保测量精度从高级到低级的实际要求，以提高古建筑测绘施工图的最终精度。
　　（4）测绘的施工图纸，除平面的施工图纸外，还应该建立较为精确的三维的古建筑原貌立体图，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。
　　总之，龙游丰塘村徐氏古民居和陈氏古民居测绘是我们对古民居搬迁异地保护工作的起步，随着人们对我国古建筑历史作用认识的提高，测绘工作在古建筑保护中的作用将不断提升，届时对测绘人员的要求也将进一步提高。‍