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​仿古建筑厂家浅谈古修建木结构的维护与修正

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​仿古建筑厂家浅谈古修建木结构的维护与修

发布日期:2017-10-13 00:00 来源:http://www.csmuhua.com 点击:

仿古建筑厂家浅谈古修建木结构的维护与修正
    古代修建代表了其时劳动人民在修建、设计及工程等方面的成就,品种和功用繁复,是我们研讨古代前史、文化、艺术的重要实物资料。若按照建造材质分类,我国的古修建以木结构系统为主流,木结构首要在修建中起到支撑和装饰美化效果,包含梁、柱、枋、斗栱、门窗等构件。可是,这些木结构最易遭到人为和自然的损坏,跟着时刻的推移,其内部结构、外部花纹色彩都会遭到不同程度的损坏,若遇到地震、强风、水患等自然灾害,木结构易遭到毁灭性的损坏而不复存在。因此,古修建木结构的维护与修正作业刻不容缓,本文拟就以下几个相关问题进行探讨。
    1 古修建木结构遭受的损坏和病害
     现阶段古修建木结构遭受的损坏首要是人为和自然两品种型的损坏。人为的损坏多半是暴力性的撤除毁弃等行为,自然力的损坏首要有自然环境、虫蚁病害等对木结构造成的危害。许多民众对木构古修建维护意识淡薄,在观赏的过程中,经常出现刻划等损坏木材的陋俗,乃至出现人为的火灾而把修建付之一炬,四川大学华西医学院的怀德堂就因火灾毁于一旦。①木结构还面临着因不恰当的修正、翻新和重建造成的维护性损坏。鉴于篇幅的限制,本文讨论的重点是自然力对古修建木结构的损坏。木结构是由纤维素、半纤维素和木质素组成的一种天然高分子资料,其老化是指木材在保存过程中由于遭到环境中热、氧、水、光及微生物等因素的归纳效果,而导致化学成分和分子组成发生变化,木结构物理性能和机械性能遭受损坏,然后出现开裂、变脆、变硬、剥落、糟朽等现象,影响古修建的框架和外观。木结构的老化有物理老化、化学老化、光化学老化和生物老化等四类。
     木结构的物理老化是指在温湿度变化的长期影响下,木材经不同程度重复的收缩、膨胀而导致的干缩、翘裂等损坏。湿胀和干缩是木材固有的特性。温、湿度的变化会让木材发生湿胀干缩而引起应力,应力又导致表面和内部发生裂纹和内部的损坏。这对古修建的首要支撑构件如梁、柱、椽等危害极大,也极大要挟着修建的全体安全。古修建木结构的化学老化首要包含化学降解、氧化降解、热降解、光降解等,光化学老化首要包含光降解、光氧化、光敏氧化、光催化氧化及大气污染成分引起的光化学反应。②所谓降解是指在热、光、机械力、化学试剂等外界因素效果下,聚合物发生了分子链的无规则断裂、侧基和低分子的消除反应,致使聚合度和相对分子质量下降。木材还极易遭到微生物和虫鸟等生物的危害。微生物对木材的损坏,是微生物在生长代谢过程中发生的,其实质是酶的反应,导致木材中纤维素、半纤维素、木质素降解,聚合度变小,强度下降。对古修建木结构危害最大的虫类是白蚁和土蜂,它们蛀或钻通木构的梁、柱、椽等构件,严重影响修建的寿数与安全。白蚁,我国古书所称蚁、螘、飞螘、蚍蜉、蠡、螱等,都与蚂蚁混同。宋代开始有白蚁之名,并确定为白蚁的别称。白蚁以木材或纤维素为食,首要分布于热带和亚热带地区,我国现在发现的白蚁已达300 余种,分布范围非常广。其间,家白蚁属的品种是损坏修建物最严重的白蚁品种,其特点是分散力强,群体大,损坏敏捷,在短期内对木材造成巨大的损坏。土蜂(钻孔虫)对古修建木构件的损坏深度和速度也十分的惊人,其幼虫在木材内部生长发育,吸食木材的淀粉为营养,成虫则危害稍干燥的木料。一些鸟类常喜欢在古修建木结构的顶部空挡筑巢,影响修建的强度,并且其排泄物污染修建上的一起,古修建木结构极易遭到自然灾害的影响,水患、地震、强风、泥石流等恶劣的自然环境会对木结构造成极大的损坏。以2008年汶川地震为例,仅四川省就有83 处全国重点文物维护单位和174 处省级文物维护单位遭到不同程度的损坏。
    2 古修建木结构维护修正的准则
    古修建木结构自身就是比较重要的文物,因此在维护修正的过程中有必要恪守文物维护的根本准则,即完整性和真实性的准则。不只要确保古修建木结构的完整性,还要坚持真实性准则,包含以下几个方面。坚持修建资料的真实性,修建原始资料是其时前史、科学及艺术的有用载体,只有坚持其真实性,才能最大程度地维护文物所携带的各种信息和价值;坚持修建工艺和设计的真实性,古修建的工艺和设计反映了古代科学技能的发展水平,木结构的树种及物理学性质关系着修建安全,也代表了古代工匠的认知水平;坚持最低干涉和原址维护,维护古修建首要考虑原地维护,尽量防止搬家和移动,最低的干涉才能确保古修建的原状;坚持总体协调和可持续发展的准则,作出久远的维护修正规划,也为后人的维护修正留有余地,以便新资料和技能能顺利运用。跟着科技的前进,许多先进的维护修正办法和技能开始运用于古修建,尤其是一些化学试剂及办法。可是,《威尼斯宪章》修正章第十项提出:“当传统的技能不能处理问题时,能够利用任何现代的结构和维护技能来加固文物修建,但这种技能应有充分的科学根据,并经试验证明其有用。”因此,在防止维护性的危害,处理中不能造成新的污染和损坏,所有的新资料和新工艺有必要经过前期的试验和研讨,证明对古修建木结构是有用且无害的,才能运用。
    3 古修建木结构维护修正中新技能的运用
     对古修建木结构进行科学详尽的勘查作业,不只可为维修的施工设计供给根据,也可为古修建木结构建立健康档案,使古修建的维护作业走向科学化和系统化。勘查根本上可分为法度勘查与破损状况勘查两类,以往的木结构的勘查方法以手工操作为主,即凭借简单的工具,依托经历、肉眼调查、实地丈量、取样剖析等手法。手工操作简单易行,但其精确性很大程度上因人而异,尤其是对木材的内部状况很难做出精确的判别。并且如安在不损坏原有木结构的前提下,科学地检测旧木构件是否存在迂腐或虫蛀,定量地测定运用若干年后的旧木构件的材性和物理力学性质的衰减百分比以及残余力学强度,确定木构件是否需求加固或更换,是木结构勘查中的一个难题。
    跟着社会前进和技能的发展,在我国古修建的木结构勘查中,逐步引进了一些国外先进的检测设备,例如阻力仪和三维应力波断层扫描仪等,其间阻力检测技能具有精确及检测范围广的优点,而三维应力波断层扫描技能则可一次完成对目标目标多个平面的探测,尤为适用于尺寸较大的立柱的现场检测。三维应力波断层扫描技能的作业原理是,经过敲击装置在被检测木构件上的传感器,使之发生应力波,根据应力波的传播速度,经过计算机的处理,直接显示木构件内部缺点的图画,能够判别木材内部质量。选用应力波技能检测古修建木构件,操作方便,成果精确,实现无损检测然后达到最低干涉的效果,为古修建木结构的维护和维修供给根据。④并且__木材无损检测是一种归纳性的木材非损坏性检测技能,可在不损坏木材及木质复合资料自身形状、原有结构和动力状态以及终究用处的前提下,对木材的缺点和迂腐状况以及根本物理力学性质进行测定。现在运用于实践的无损检测办法多达十余种,其间应力波无损检测技能发展敏捷,是现在对木材及木质复合资料性质检测时最常用的办法。⑤经过试验表明,⑥三维应力波断层扫描仪与阻力仪的结合运用,能够进行优势的互补,防止三维应力波断层扫描仪对迂腐、空泛、裂缝等缺点的区分不精确的缺点,以及阻力仪图形处理作业量大的不足,更快捷、精确地断定缺点,防止资料的浪费和木构件的损坏。
   在古修建木结构的维护修正作业中,获取精确的丈量数据十分重要。传统的修建测绘办法存在着精度低、作业量大、完整性差、信息量少等缺点,经过传统手法无法精确获取木结构原貌的所有丈量数据,因此需求凭借高科技的手法进行丈量制图。三维激光扫描技能的出现为空间三维信息的获取供给了全新的技能手法,选用非触摸、主动丈量方法获取大量高精度三维坐标,能对任何可见物体进行表面的扫描,并且不受光线的限制,能够快速将木结构的空间信息转换成计算机方便处理的三维数据,并且易操作、抗干扰能力强。⑦经过长期对故宫古修建测绘的实践,终究形成了一套运用三维激光扫描仪,进行丈量数据采集并加工成图的技能办法与流程,特别是三维建模与模型运用方面成果卓著,大幅提高了古修建测绘的作业效率。⑧并且激光扫描仪也能够对古修建木结构进行非触摸性的三维重建,不只能够精确记载古修建的真实资料,并且不会对修建自身造成损伤,在深度和广度上为修正作业供给第一手资料。⑨一起,也可利用数字图画处理、计算机图形学、计算机视觉、人机交互等多项技能,对古修建木结构进行虚拟重建,最大极限地坚持古修建的原貌,这项技能已在圆明园的补葺作业中起到有利的效果。⑩经过多学科、新技能的归纳运用,相互配合,运用各学科的常识对古修建进行研讨,有助于达到对古修建木结构坚持的科学认识。并且利于现代科技处理传统技能难以处理的问题,在古修建木结构的维护修正中有特殊的优势,可是也不可能彻底代替传统技能,因此在实际操作中,应该做到二者的有机结合,各自发挥优势,处理好传统工艺与现代科技的结合问题。

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