施工圖測繪在古建筑異地保護中的應用研究

古建筑異地保護是實現古建筑保護的一種有效方法，衢州市龍游縣古建筑資源豐富，通過使用傳統方法對龍游古建筑的主體結構測量，水準控制點采用四等水準測量，距離和角度測量時采用等外級標準；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，實現龍游古民居的異地保護。通過對龍游古建筑的水準測量、控制測量和建筑物內部的碎部測量，獲得大量真實數據，通過數據誤差分析，借助計算機輔助設計，還原古建筑的施工圖，為古建筑的異地保護提供工程參照。
　　1 研究背景
　　龍游是孔府南宗所在地衢州的一個屬縣。由于地理環境、經濟發展狀況、社會結構諸多因素的特殊性，龍游縣許多村落的形成有著鮮明顯著的地域文化背景，縣境內有眾多的新石器時期、商周時期、春秋戰國、秦漢及其后歷代的古遺址，有保護完好、文物價值較高的明清古民居300多幢，享有“古建筑之鄉”的美譽。館藏一、二、三級文物達100多件，有全國重點文物保護單位1處，省級文物保護單位6處7點，省級歷史文化保護區2處，縣級文物保護單位93處，縣級文保點110處。其中古建筑分布較分散，明清時期的古建筑較多，位于龍游縣橫山鎮脈元村的“龔氏民居”建于清咸豐年間，建筑內外裝飾有磚雕、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，牛腿、雀替、梁及樓柵外側均雕刻有精美的戲曲人物圖案，代表了民國初期雕刻藝術的較高水平；原位于龍游縣模環鄉上張村的“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，制作技巧爐火純青，堪稱龍游古建筑磚雕藝術的杰作。由于年代久遠，這些建筑到現在有些已經徹底毀壞，有些已嚴重破壞，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，對古建筑進行保護刻不
　　容緩。
　　2 古建筑異地保護
　　為了避免分散式保護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，采取集中式保護管理，成為較好的文物保護和管理乎段，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，因此希望通過配套工程，借鑒民居苑的做法與經驗，遷建與其內現有建筑風格一致的古建筑，并遵循《中華人民共和國文物保護法》第四條中“保護為主、搶救第一、合理利用、加強管理”的方針，進一步加強對龍游縣內古建筑的集中式保護管理，以“保護性利用、合理性開發”為指導思想，并發揮古建筑旅游功能，吸收進一步保護所需的大量資金，從而解決了保護迫切性與資金短缺之間的矛盾，走向積極式保護的可持續發展道路。把散布在鄉村的古建筑遷移異地集中保護，不失為一種科學的保護方法。由文物部門嚴格審批，控制性的集中“遷建”保護是可行的，當然，這并不是最佳選擇。古建筑如果離開了原來的周邊環境，它的存在價值和展示效果就會發生變化，任何一幢古建筑通常和周圍環境是融為一體的，在異地搬遷過程中，建筑物多少會有些損傷。目前龍游縣境內還有大量的有價值的明清古民居，由于各種原因，他們隨時面臨著被拆毀的境遇，無論以何種方式進行保護，我們都有必要對其進行研究，為這些散落在民間、瀕臨滅絕的鄉村古民居留下一些資料（圖1）。
　　3 施工圖測繪
　　現代建筑都是根據事先設計好的施工圖進行施工建造的，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測施工圖，目前常用的補測方法有：傳統的測量方法、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，在主體結構測量時，使用傳統的測量方法，在對龍游古民居進行保護測量中，我們對高程測量采用四等水準測量標準，對距離和角度測量時采用等外級標準；在壁畫、紋理和層面施工技術等方面的測繪時，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；在磚雕、石雕、木雕等工藝品測繪時，使用三維激光掃描測量方法，將測量古建筑細部結構的三維數據精度控制在10 ram級。
　　在實際工程中，考慮到項目的主要目的和精度的要求，一般做到傳統的古建筑測量方法和其他方法綜合運用。在龍游古民居異地保護測量測量中，我們首先建立水準路線控制網，確定統一高程坐標體系，然后在建筑物四周和內部設立平面控制點建立平面控制網，再根據各個平面控制點測定建筑物的細部特征點的就根據上述方法進行施測的。
　　4 施工圖拼圖
　　經過水準測量、控制測量和建筑物內部的碎部測量，將測得數據歸類，然后分類整理，根據測量誤差理論計算，精度達到規定要求后，將符合要求的數據按高程和平面控制點再分類，計算出每個特征點的高程、特征點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的誤差，圖紙必須經過拼圖處理，比如開間和層高，其數值取分米整數，對難以取舍的測量數值，重返實地印證，得出建筑模數值，然后，得出古建筑的最后測量數值，根據這些數據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構施工的基礎施工、墻體施工、梁柱結構施工、屋面施工等，基本上可以恢復原建筑物的主體形態。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鍵，采用先進的測量儀器，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，盡可能實現古建筑的原樣保護。本次施工圖的測繪，采用了傳統的測量方法，將古建筑的主體結構原貌測繪成施工圖，但由于設備配置欠齊全，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的新思路，通過附合和閉合水準路線的高程控制測量、平面控制測量，測圖和拼圖和數據的誤差處理，為我們對古建筑異地保護測量積累了寶貴的經驗：
　　（1）古建筑文化遺產的保護，就測量工作來說，應該采用先進的儀器設備，綜合的測量方法，避免對古建筑的保護測量而使古建筑受到人為損壞。
　　（2）對異地保護的古建筑測繪，應當建立獨立的直角坐標系和獨立的相對高程系統，將古建筑的平面結構圖、剖面結構圖、立面結構圖建立在統一的坐標體系中，這樣有利于提高古建筑保護測繪的精度。
　　（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地古建筑保護測繪精度的評價方法，確保測量精度從高級到低級的實際要求，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工作的起步，隨著人們對我國古建筑歷史作用認識的提高，測繪工作在古建筑保護中的作用將不斷提升，屆時對測繪人員的要求也將進一步提高。?