古建筑相关内容浅析

姚雨桐

摘 要：本研究从古建筑的地震风险评估、热适应性评估等角度分析古建筑的相关内容，以期可提供理论指导。

关键词：古建筑;地震;热适应;保护

0.引言

由于历史悠久，中国古代木结构建筑表现出不同程度的磨损。因此，迫切需要对这些文化和历史宝藏进行结构健康监测，以评估服务状况。虽然有一些基于FBG传感的自蔓延高温监测系统，但由于建筑类型、结构荷载、材料和环境的不同，它们不适合中国古代木结构建筑。此外，基于光纤布拉格光栅（FBG）传感的柱倾角监测存在技术差距。为了克服这些不足，也有研究开发了一个基于FBG传感的中国古代川斗式木结构建筑结构健康监测系统，旨在监测结构变形，即梁挠度和柱倾角、温度、湿度和建筑物周围火灾。通过现场试验和仿真分析，验证了所开发的自蔓延高温合成系统的有效性。为了验证所开发的自蔓延高温监测系统的长期运行，对15个月内的监测数据进行了分析。结果表明所开发的自蔓延高温合成系统与其他方法具有很好的一致性。此外，自蔓延高温监测系统在部署后的第一年运行良好。这表明所开发的自蔓延高温监测系统在中国古代川斗式木结构建筑的健康状态监测中是适用和有效的，为这类木结构建筑的损伤预测奠定了基础。

1.古建筑的地震风险评估

古建筑的复杂性意味着这些地区的风险评估应基于对建筑环境特征和人口特征、暴露程度以及与周围环境的相互作用的联合分析。迫切需要这样一种整体方法来评估减灾战略的影响，特别是在突发灾害，主要是地震中。事实上，在安全级别上改造干预措施和应急管理策略的有效性在很大程度上取决于这种相互作用，也与路径网络特征有关。相关工作提出了一种基于PDCA的地震风险评估方法，该方法创新性地將建筑环境损害评估与人员疏散行为模拟相结合，以识别潜在的无法到达的疏散路径和城市区域，定义相关路径/区域安全级别，并评估在紧急情况下建议的改造和管理策略对人口安全的影响。为此，砌体外墙经验证的地震易损性指数方法与经验损伤评估相关性（室外空间碎片深度估计）相结合，以创建震后损伤场景。然后，这些被用作通过现有地震行人疏散模拟器进行疏散过程评估的输入数据。相关研究提出路径和安全区域风险指数，以评估紧急情况下的主要行为问题。

目前有多种方法用于历史砖石建筑的抗震评估。在静态方法中，pushover分析中容量曲线的定义受控制点选择的影响。然而，砌体结构通常容易受到面外载荷的影响，控制点可能位于易受倒塌机制影响的结构元件上。以往工作旨在开发一种耦合的数值几何方法，通过考虑适当数量的包围所研究结构形状的边界控制点来表示推覆分析产生的结果。通过对位于意大利南部卡拉布里亚地区的斯蒂格纳诺圣菲利城堡进行数值模拟，验证了所提出的方法。静力和动力分析都是在一个非线性框架中进行的，在这个框架中，结构在地震荷载作用下的行为得到了研究。考虑到极限分析的运动学定理，对一个重要的失效机理进行了进一步的研究，以验证所获得的结果。比较所有方法的光谱加速度值。结果显示了关于建筑物整体结构性能及其地震安全性的详细信息。

2.古建筑的热适应性

据统计，全国古建筑建筑占建筑总量的30%左右，能耗很高，必须降低。其中许多具有遗产价值，外墙保温是不可能的。如果采用内部绝缘，必须进行仔细的湿热评估，以避免墙体中的临界湿度条件导致故障模式。绝缘材料市场由石化产品或不可再生的天然材料主导。然而，生物基隔热材料的发展在不断增加，其中一些已经成功进入市场。欧盟生物经济战略加强了对生物资源的利用，以增加其附加值。以往研究评估了创新的生物基松针隔热材料的适用性，这种材料是根据生物经济学原理生产的，作为历史上巨大墙壁的内部隔热材料。结果表明，所研究的材料多孔性强，具有较高的水分传递和储存能力，是一种很好的高分子调节剂。石灰处理过的材料在相对湿度为85%时没有霉菌生长。即使隔热材料用石灰处理，也必须牺牲热量节约来降低模具生长的临界条件。

3.古建筑的保护

由于天气条件（污染、酸雨等）的快速变化，古代建筑和雕塑的保护近来受到越来越多的关注，并成为研究的焦点。目前，石材养护技术主要包括使用有机涂层处理，但它们的副作用已经被认识到。相比之下，古代石头建筑中使用的一些传统材料几千年来运行良好。少数学者报告了我们对传统保护材料能够提供意想不到的长期保护的原因的研究。首先，按照制作中国传统胶结材料的配方制备碳酸钙，并用不同的仪器对其结构和形貌进行检测。其次，通过研究碳酸钙粉体的表面特性，对制备的碳酸钙粉体的增强效果进行了测试和分析。以往实验结果表明，生物控制过程发生了，其中有机模板可以诱导矿物结构的沉淀，这反过来又导致受这些传统保护材料保护的历史石头建筑物的保护有了很大改善。这为生物控制过程的新研究和通过生物控制合成的一些性能优异的保护材料的发展做出了贡献。

4.古建筑的测绘

建筑对环境和自然资源有重大影响。新兴世界的能源和环境挑战要求建筑设计理念、策略、技术和施工方法发生重大变革。古建筑是由那些设计决策受其文化传统影响的人建造的，这些建筑是通过长期的反复试验和当地建筑者的独创性收集的，他们对自己在地球上的位置有着特定的知识，因此在向现代建筑推广特定气候的被动式建筑技术方面很有价值。已有研究介绍了一种方法来分类不同的乡土地区和评估古代民居的能源性能，以及确定最佳建筑使用古建筑技术。该研究对不同气候区域观察到的许多有代表性的古建筑特征进行了广泛的计算机能量建模。将本地测试对象与根据国际节能规范建立的测试对象和优化软件生成的测试对象进行比较。能量模型的模拟结果表明，将古建筑中的传统视为提高建筑能量性能的一种方法是一种值得的努力，科学的指导有助于提高建筑能量性能。

参考文献

[1]Fei Du，Kenji Okazaki. Building improvement responses to multi-hazard risk in the historic Dali Dong Village， Guizhou， China[J]. International Journal of Disaster Risk Reduction，2016，19.