科技赋能建筑遗产保护与传承

科技赋能,建筑遗产保护与创新

建筑遗产保护是城市更新高质量发展的重要内容,面对数字时代的来临,上海历史建筑保护行业单位持续追寻新质生产力以跟上时代发展的脚步。提升传统行业的新质生产力,不是摒弃传统工艺,而是将数字化、工业化、智能化赋能行业创新,在传承中创新,在创新中保护。
本篇将以英商怡和纱厂旧址及外滩12号汇丰银行为案例,讲述历史建筑保护修缮项目施工企业在修缮过程中运用“数智”保护的相关案例。

数智保护 英商怡和纱厂旧址

杨树浦路670号工业遗存历史建筑群原为英商怡和纱厂旧址,位于上海杨浦生活秀带国家文物保护利用示范区,始建于1896年,由六栋建筑单体组合而成,涵盖厂房、仓库、废纺车间、英老板住宅等建筑类别,是上海开埠后外商在沪开设的第一家纱厂,也是上海红色工人运动的阵地,见证了上海近代工业和革命运动的发展与变迁。

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英商怡和纱厂修缮成果
1.基于机器视觉的 外立面损伤劣智能评估诊断技术 针对大面积清水墙劣化严重、传统人工搭设脚手架查勘周期较长的问题,集团率先采用非接触式无人机倾斜摄影及三维扫描技术提取建筑外表皮劣化信息,应用自主创新研发的基于机器视觉的AI智能损伤劣化诊断评估技术实现大体量、大面积清水墙快速无损查勘,同时自主开发了可视化协同管理平台,迅速生成修缮部位及数量,为商务测算和方案编制提供高效精准数据。查勘作业仅耗时2小时,效率提升170%,形成1000+图像劣化识别样本,为AI训练提供准确基础数据,管理效率提升30%。图片非接触式立面勘察

图片损伤劣化智能识别

图片模型映射定位与决策引导

2.基于多参数优化算法的拱券智能辅助修缮设计技术

清水墙表面花饰、线脚、壁龛、拱券等特色部位众多,勘察难度大,原始工艺获取困难,选取了清水墙中难度与复杂度最高的“拱券”部位进行数模联动,采用手持式三维激光扫描仪获取特色部位毫米级高精度三维测绘数据,并研发基于多参数优化算法的拱券智能辅助修缮设计技术,通过参数化模型进行最优排版设计,获取了最优砖块排布及斜切加工角度,砖块排布精度和效率大幅提升,并且将各特色部位100多种非标砖规格降低到10多种。图片拱券数字还原及加工数据提取

图片砖块最优斜切加工角度拟合计算

3.基于智能数控雕刻机器人的异形砖块精密加工技术

针对清水墙大批量异形砖采用传统人工切割加工效率低、难度大、精度差、成本高等问题,自主创新开发了智能数控雕刻机器人,现场实现400余块异形砖精细化批量切割加工。与传统工人使用加工台切割加工相比,减少材料损耗约150%,提升工作效率约130%。将数字化软件与工业硬件融合,这是集团对建筑遗产保护领域的一次探索,更是对城市更新前沿技术的储备。图片图片

智能数控雕刻机器人多轴数控加工异形砖块

数智保护 外滩12号汇丰银行

中山东一路12号大楼,于1923年建成,原系英商汇丰银行大楼,1955-1995年间用作上海市人民政府办公楼,现作为浦发银行总行办公大楼使用。大楼采用新古典主义手法,体态雄伟,典雅庄重,为全国重点文物保护单位“上海外滩建筑群”中的主体建筑之一、上海市第一批优秀历史建筑,曾被誉之为“从苏伊士运河到白令海峡最华贵的建筑”。大楼内的中华厅更是以其中国传统的装饰格调而引人瞩目,展现了20世纪初期上海独具特色的钢结构吊顶和彩绘艺术。

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汇丰银行大楼修缮成果

1.狭小隐蔽空间内工业级结构内窥技术
修缮前,结构损伤与病害严重,独特的“撑平顶”木结构非常罕见,狭小的吊顶空间为详勘与修缮带来巨大难度。因此,自主研发了狭小隐蔽空间内工业级结构内窥技术,实现极限狭小空间条件下吊顶内部基层龙骨构造及劣化情况的精细查勘。引入金属探测仪定位吊顶金属麻丝位置,建立数字模型,验证原始工艺,最终,完成了麻丝石膏板保护性逆向卸解,实现了最小干预保护。图片图片

工业级内窥镜查勘

2.特种光固化增材制造的柔性临时支撑模组
为确保修缮施工时能够全方位保护已有百年历史的吊顶梁饰线脚段石膏面板(仅1.5cm厚),避免对其造成二次损伤,在行业内首次创新研发了光固化3D打印柔性临时支撑模组,利用数字孪生模型与打印技术,实现对石膏饰面及复杂装饰造型的全方位贴合保护。图片

吊顶梁饰线脚高精度数据采集

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原始花饰与三维模型对比

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光固化快速成型打印工艺                   柔性临时支撑模具              实际支撑效果 柔性支撑模组

3. 720全景远程协同信息平台 自主开发了720全景远程协同信息平台,点对点录入吊顶现状劣化情况特写,最终形成一个交互式的轻量化项目信息发布及共享平台,项目各参与方可便捷地开展吊顶劣化情况评估与分析,远程确定修缮位置、修缮内容及对应技术措施,辅助修缮方案的制定,远程指导施工。

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基于720全景影像的吊顶劣化情况记录

4.产学研深度融合技术创新体系
启动产学研机制,联合高校专家团队研发多组份无机可擦除保护漆。动员20余位装饰集团匠心青年促进会工程师,采用“打针法”、“回粘法”完成保护,为行业培育一批年轻修复师。图片专家研发团队

在科技赋能的时代背景下:一方面,需要全力提升技术创新能力,提升跨界专业综合能力,在建筑遗产数字保护、数字技术应用、高性能材料与建筑遗产的适配性研究、传统工艺传承等方面发挥专业特长;另一方面,需要大力推进生产转型能力,尊重传统工艺,并进一步规范行业工艺标准;同时,以新科技创新重塑传统加工方式,有效化解日益严峻的工匠需求压力,让历史文化遗产的修缮变得更为高效,为更多从业者搭建了历史文化传承领域的新平台。

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作者: net

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