​栖霞寺舍利塔BIM测绘展顺利开幕




 概序

汉至三国,佛塔初兴,南北朝至隋,记载中佛塔建造众多,但现存实物寥寥无几,唐塔存留较多,构造风格质朴大气。到了五代时期,石塔营造工艺已经十分成熟并有了新的发展,同时,也正是这个时期的技术实践,为繁丽的宋塔的出现提供了技术储备。

栖霞寺舍利塔位于栖霞寺藏经楼东侧,北依千佛崖。作为五代石质佛塔,该塔正是唐宋之间过渡时期石塔代表作。其构造特征的形成和技术的成就是当时社会发展和时代积淀的结果。

近代最早的修缮在1921年,刘敦桢先生设计,叶恭绰主持,主要对塔刹和栏杆构件进行了修复,是中国最早的建筑遗产保护工程实施项目之一。1993年,国家文物局再次对该塔进行了修缮,将脱落破损的八块构件粘贴复位,保存了五代南唐风格。刘敦桢先生作为我国建筑历史理论和遗产保护领域的先驱者,创立了东南大学建筑遗产保护学科和研究方向,栖霞山舍利塔早期修缮保护工作更是刘敦桢先生在建筑遗产工程保护领域重要的科研与工程实践。直至今日,东南大学建筑学院继续传承刘敦桢先生的衣钵,用新技术和新方法对栖霞山舍利塔进行基于BIM的全方位测绘,本次研究重点对其内部构造进行系统性的认识与建造研究。

   

测绘技术的发展

栖霞寺舍利塔立面图(源自中国文研院档案室)

1932年梁思成先生测绘蓟县独乐寺建筑以来,我国的建筑遗产信息采集已迈过将近90个年头。但古建测绘的基本思想,依然是营造学社开创的基于二维思维的测绘思想,主要为工具测量,手工记录,最后以二维平立剖和细部图纸的方式,记录测量成果。

栖霞寺舍利塔全景(源自中国文研院档案室)

每次修缮工作都会进行大量的测绘、记录、设计策划以及施工工作,但受技术限制,现留存在案的记录仅为修复后的黑白照片和手绘立面纹样图纸。对于修缮位置、所用建筑材料、构件尺寸等没有记录。如果这些信息能完整的留存下来并被合理的研究使用,将对现今的相关研究和文物保护产生极大的帮助。

针对以上问题,利用建筑信息模型(BIM)技术进行构件全信息采集存储的必要性就显现了出来。BIM技术以三维几何信息模型为基础,提供了一个可以支持整个建筑项目核心基础数据的平台,可以对古建构件进行全生命周期的信息记录,这里包括具体修缮的历史人文信息、各个构件的物理信息,包括构件的材料、重量、几何尺寸和属性,以及损伤、维护、设计施工的各专业信息等都可以进行清晰的记录。

  

测绘目标


左:无人机倾斜摄影模型 ,右:探地雷达

三维扫描仪

将构件法应用到古建筑研究中,在研究手段上与时代结合更为紧密,同时可以更好的理解工匠背景下的古建营造,为古建精细化保护提供有力的支持,在信息的传递和各专业协同上,构件法古建研究也有着独特的优势。

本次构件法古建测绘的三维数据采集方法包括三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影技术以及探地雷达技术。完成数据采集和优化后,确定构件分件并完成工具工序等营造研究。最终优化阶段根据古建的营造研究与可视化展示、古建构件重造数据系统、耐久性控制研究、构件全信息存储与标准器信息库建设这四个构件法测绘具体目标的所需流程进行。

  

栖霞寺舍利塔BIM测绘展开幕式

2021528日下午4:30,由东南大学建筑学院建筑技术科学研究所、东南大学BIM CIM研究中心、东南大学建筑遗产与环境研究中心和南京市文物局共同主办的“栖霞寺舍利塔BIM测绘展”在东南大学四牌楼校区前工院展厅正式开幕。学校、学院领导和行业专家学者汇聚于此,共话栖霞山舍利塔。

出席本次展览开幕的嘉宾有:

江苏省文物局张锋处长、南京文物局张国祥处长、栖霞山管委会冯欣主任、南京市栖霞寺管理处张军和高志寻。

国家十三五支撑计划课题合作团队敦煌研究院科研处陈港泉处长、故宫研究院相关专家和浙江大学计算机科学与技术学院人工智能研究所副所长董亚波副教授。

福建三明学院建筑工程学院副院长曾武华教授。

南京工业大学建筑学院孙政副教授和张莹莹老师。

东南大学建筑学院副院长李向锋副教授,东南大学建筑学院遗产保护和历史理论方向领头人陈薇教授也带着团队诸葛净副教授、是霏老师等成员出席了本次开幕式,并提出了许多宝贵的建设性意见。

  

展览现场

栖霞寺舍利塔传统测绘图纸展示区

栖霞寺舍利塔BIM测绘研究建造视频区

栖霞寺舍利塔BIM测绘研究流程区 

3D打印整塔模型和构件模型

本次展览分为以下几大区域:栖霞寺舍利塔传统测绘图纸张展示区、建造视频模拟和历史照片区、栖霞寺舍利塔BIM测绘研究流程区及3D打印构件模型。

在展览现场,BIM测绘课题组负责人东南大学建筑学院张宏教授向各位嘉宾介绍了上述展览区域的展品和展板内容,与嘉宾们展开了充分的交流,并一一回答了专家和同学们的提问。

  

总结与展望

东南大学建筑技术研究所支持东南大学建筑学院遗产保护学科建设、人才培养和技术研发,从建筑技术学科领域出发,创新地将构件法建筑设计原理拓展延伸到建筑遗产保护领域,建立以传统木结构和砖石结构为核心,建筑信息模型(BIM)技术为数字载体,利于激光雷达、3D扫描技术等系列数据技术和构件化建模技术,形成了从基于BIM的构件化建筑遗产测绘数据采集技术到建筑遗产安全性保障、耐久性保障和环境调控技术等技术系统,更是从方法和技术上对传统建筑遗产保护领域数据采集和分析利用技术的补充,从而推动我国建筑遗产保护领域的学术研究和工程应用的发展。

而基于构件法BIM测绘的栖霞寺舍利塔建造技术的教学与研究,是东南大学建筑学院十多年来致力于新型建筑学教学、科研与实践的结果。在经典建筑学的基础上,从建筑建造、性能与人文三方面构建新型建筑学知识体系,不断培养新型建筑学人才,不仅为社会提供高品质房屋系统,促进了城乡建设可持续发展,而且也将在建筑遗产保护工作上发挥重要作用,推动国家文化自信建设。

  

课题介绍

本研究是基于江苏省文物局课题《基于构件3D扫描技术的石质文物建造技术研究-以栖霞寺舍利塔为例》,借助先进的3D扫描技术,将石质文物结构构件做构件分件处理,形成了虚拟构件库系统,为石质文物的再造、修缮以及虚拟展示提供数据信息基础,推动石质文物相关保护工作的可持续发展。


团队介绍

教师团队:张宏,李永辉,鉾井修一,淳庆,王海宁,陆飞,孙政,张莹莹

研究团队:洪道宁,沙楚翘,向逸明,孔振懿,赵亮,陈雨蒙,胡心怡,朱郁松,卢钰岚,郭畅,黄成,吴非炀,刘子玥,蔡金晓,齐磊

  

特别鸣谢

江苏省文物局

中国文化遗产研究院

栖霞山风景名胜区管理处


信息提供:教师综合党支部


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