幻灯二

汤桦建筑设计事务所 招聘(汤羽扬:历史建筑数字化建档方法研究)

汤羽扬

北京建筑大学建筑遗产研究院常务副院长

北京长城文化研究院常务副院长

刚听了申处关于北京市历史建筑的9个关键词,我想再补充一个词——“数字档案”。我觉得这对历史建筑非常重要,也正是我们下一步要做的工作。在这里,我想与大家做一个交流。

邱理事长在发言中解释了历史建筑与文物建筑差异。我觉得其中非常重要的一点是历史建筑有了法定的保护身份。历史建筑保护的各项工作开展较晚,是因为与文物建筑相比,其法定保护身份晚了40年。相比之下,公众对历史建筑了解的时间较短。近些年,经过认定的历史建筑已经有了保护法规与制度,后续还要不断地丰富和完善管理文件,并让公众有更多的了解。

图1 海淀区历史建筑(调查组摄)

这两张照片是我们在海淀区进行历史建筑调查时拍摄的。从中可以看到,建筑的式样和规模差异很大,这种差异是历史建筑的特点之一。规模大的建筑面积可达万平米以上,小的面积仅有一百多平方米,甚至几十平方米。因此,数字建档工作需要考虑历史建筑的差异性。

北京市历史建筑目前已开展的工作包括:北京市已经公布了三批次历史建筑名单,并逐一挂牌,将其纳入保护管理的规范程序;公布的1056栋/处历史建筑图则编制已完成;同时,也在陆续发布一些重要的保护利用管理文件。此外,还启动了历史建筑图则出版工作,希望将1056栋/处历史建筑图则正式向社会发布。不过,如果我们要将1056栋/处历史建筑编成正式出版物供公众查阅,还需要再做一些深入细致的工作。我们需要本着对产权方负责,也要对后续保护利用负责的态度来进行这项工作,因此历史建筑图则全部出版的工作可能还需要一段时间。

下一步要推进的工作是历史建筑数字建档。住房和城乡建设部对此项工作提出了要求。2019年,住建部建筑节能与科技司印发了《关于报送历史建筑测绘档案三年行动计划和规范历史建筑测绘建档成果要求》的函,这是一个普适性的要求。北京需要在这个框架下,根据自身特点开展试验性的探索研究。

历史建筑与文物建筑均可称为建筑遗产,它们的相同之处是价值。在国际上,对于建筑遗产更多地是从价值角度统筹进行分级保护,而不是按照文物部门管理文物建筑,建设部门管理历史建筑的方式进行管理。

历史建筑数字建档工作是我们做好价值保护、活化利用、文化传承以及后续各项工程最基础的工作。有人可能认为,对历史建筑进行测绘后,有了测绘图就可以了。其实不然,历史建筑数字档案将能够在其全生命周期中发挥动态管理的作用。这些数字档案还可以在整个城市管理、公众宣传教育以及活化利用中起到作用。当我们有这两点认识,在进行历史建筑进行数字建档和测绘等工作时,结果就会不一样了。

我简单举三个国际案例。1933年,美国的一位景观建筑师提出了开启国家历史建筑测绘系统测绘管理之路的提议。1969年,因工业转型而产生大量工业遗址,美国启动了历史工程记录计划,编制铁路、桥梁、工厂等工业遗产记录档案。由此,形成了历史遗存遗址及工业遗产遗址记录两套体系。另外,所有这些记录档案都有统一的程序和标准,并全部由可靠的机构保管。公众可以在国会图书馆检索使用这些档案资料。

图2 美国肯塔基州盲人学校测绘记录

(转引自 吴葱“美国文化遗产测绘记录建档概况”《新建筑》5/2007)

欧洲历史建筑保护工作开展得非常早。英国的历史保护建筑测绘不是由政府负责,而是由一家非政府组织机构负责,他们来管理遗产记录工作。这项工作有来自不同专业的很多人参与,因此编制有各种各样的导则、指南、规范、标准等。这些规定针对不同保护级别、不同记录内容、不同记录方式进行编制,并出版有培训教材。通过细分构筑起一个层次清晰、目标明确、专业化的指导框架,使得具体的实践操作有法可依、有据可循,保证不同的人做事时达到的目标是基本一致的。

我们发现,在将北京历史建筑图则出版时遇到很多问题,原因就在于很多人做同一件事情时评判标准未能够统一。比如,在填写历史建筑的结构时,有砖混结构、钢混结构、砖木结构、框架结构、钢结构等各种描述,但这些描述与结构专业分类标准并不一致。我们需要通过指南或标准,让不同人在做记录档案时能达到基本共识。

还有一个很极端的案例,就是我们都知道的2019年巴黎圣母院大火,整座建筑损毁严重,尖顶如被拦腰折断一般倒下。多亏有非常完整的三维激光扫描数据与档案,使其完全有条件按照原来的样式精细地修复每一部分。虽然当时竞赛时有人提出修建一个全新的玻璃塔,但最终还是确定按原样重建。2021年修复工作开始,据报道有望2024年对外开放。这一切都多亏了有特别详实的历史档案记录。

图3(左) 德国摄影师布鲁奈蒂2013年拍摄的巴黎圣母院正立面(引自公众号丹尼尔先生)

(右)网络下载图片

自住建部要求规范历史建筑测绘建档成果以来,国内多个省市出台了有关历史建筑测绘数字化、建档的标准或规范。这些标准规范的内容可以归纳成三个部分:一是如何获取数据,包括用什么方法和如何表达;二是获取数据的建档;三是建立一个管理使用的数字平台。

图4 历史建筑数字建档相关规范标注

(作者根据收集资料整理)

可以看到,目前杭州、湖北、广东、福建、四川、湖南、上海等各地都颁发了地方标准。其中杭州市最早出台,而广东省则发布了两个文件,包括历史建筑数字化技术规范和数字化成果标准,这两个文件对住建部行业标准的形成产生了重要影响。

总体来看,地方历史建筑数字测绘与建档的相关规范、标准、规程先于行业层面,内容涵盖了测绘报告、测绘图片、测绘图纸、成果资料整理等,并提出了全面测绘、典型测绘和简略测绘的分层级概念。即不需要对每一座历史建筑的数字工作都采用同样的深度和精度,根据历史建筑保存使用情况和价值可以有所区别。在住建部的技术标准中,明确了历史建筑数字化档案工作分为三个层级,包括全面的信息记录、重要的信息记录和基本的信息记录。不论文物建筑还是历史建筑,在对其进行信息记录时进行分析都是通行做法,不同层级的对象要求不同,包括测绘或记录的内容、精度要求等。查阅这几年各地历史建筑数字化工作成果,实际使用的技术手段比规范要求的更加丰富多样。

另外,从各地已经完成的案例来看,前期普遍侧重于测绘和图纸表达,随着工作的深入,数字化档案和应用平台逐步受到重视。例如,广东省出台的两部地方标准都强调了历史建筑档案资料的数字化概念,而同期的其他省市都没有这样表述。从这两部地方标准还可以看到,对历史建筑数字化采取的分级方式,以及多个附录中,对数字化表达都提出了非常细致的要求。

总结已有的案例,我们可以看到历史建筑数字测绘与建档的形式非常丰富,包括航拍、三维建模、点云、全景图、切片图等。但是也存在一些欠缺,例如在行业标准中,缺少了一个重要板块——影像记录。北京历史建筑的数字化建档应该包括影像记录,包括现场的采访记录等,这些都是非常宝贵的历史档案。

在网上查阅的资料可以发现,珠海市历史建筑保护数字化工作展示得较多,而且比较专业。这里也提出了一个非常重要的问题,即历史建筑的数字化档案要与国空专项规划衔接,应当将历史建筑保护纳入其中,例如将保护区划作为单独的图层纳入到整个城市管理的系统中。

图5 珠海历史建筑数字化成果

(根据网络资料整理)

住建部发布的《历史建筑数字化标准》规定了使用表格、数码照片、点云数据、测绘图纸、三维模型等成果全方位记录历史建筑信息,以及通过数据库进行成果管理和应用的历史建筑保护工作标准。该标准将信息记录分为三级,包括全面信息记录、重要信息记录和基本信息记录,强调了测绘技术、成果表达和档案格式。以及,我们在进行所有历史建筑信息记录时要突出价值要素。住建部吸收了多个地方标准中的优点,并特别提出鼓励利用更新的技术。

北京正在准备开展更为广泛的历史建筑数字化建档工作,依据前面所提国际案例、各省市经验及行业要求,结合北京特点工作,我们认为,做好历史建筑数字化档案建设,特别需要做好两部分的系统工作:一是历史建筑数字档案的技术体系,明确目标,做好实操指南,建立技术规范;二是建设档案管理体系,提供历史建筑数字平台,加强全生命周期管理,推动活化利用。政府用来管理,老百姓享受保护成果。通过分步扎实推进,建立北京历史建筑数字档案技术体系与管理体系。

图6 北京历史建筑数字档案技术体系与管理体系构想框图(作者整理)

我非常喜欢以下这些图片——一个国际建筑师通过摄影来留取的资料。如果我们在拍照时能保证细节和精度,再配合其他手段即可达到立面图的效果。因此,我们要提高摄影与测量结合的技术。

图7 德国摄影师布鲁奈蒂2013年拍摄的欧洲教堂建筑立面(引自公众号丹尼尔先生)

在成果表达方法上,可以采用多种技术手段综合记录。当难以通过绘图表达细节特别是色彩细节时,可以将三维扫描成果与剖面图结合表达。或许还可以不使用传统的线图,而是直接用三维扫描数据进行标注来存档。总之,成果表达方式可以丰富多彩。

图8 多样化的成果表达方式

(作者完成的数字化测绘成果)

针对北京五类历史建筑的数字化测绘和建档的示范工作即将开始,我们期待体现北京历史建筑特点的、创新性的示范成果早日与大家见面。

感谢北京建筑大学建筑与城市规划学院王兵老师提供的帮助。

温馨提示:

此次活动现场的完整内容,将以图文及视频的形式,在“北京印迹”平台陆续与大家分享,敬请关注!

文章根据汤羽扬于“名城保护·大家谈”活动演讲整理,已经专家审阅

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