古建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：為歷史古建提供數(shù)字化守護(hù)

歷史建筑是不可再生的文化資源，其保護(hù)工作關(guān)乎文明傳承與城市記憶。近年來，在城鎮(zhèn)化加速與極端天氣頻發(fā)的雙重壓力下，歷史建筑面臨著前所未有的挑戰(zhàn)：全國第三次文物普查數(shù)據(jù)顯示，76.7%的古建筑存在不同程度的結(jié)構(gòu)損傷，其中因維護(hù)缺失導(dǎo)致的木質(zhì)構(gòu)件腐朽率高達(dá)43%，而自然災(zāi)害造成的年損毀率較十年前上升了28%。

古建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：為歷史古建提供數(shù)字化守護(hù)(圖1)

國家和地方政府為了保護(hù)這些珍貴的文化遺產(chǎn)，持續(xù)強(qiáng)調(diào)著對歷史建筑的保護(hù)和修繕。今年青島市政府工作報告提到持續(xù)開展歷史城區(qū)老建筑活化利用，《山東青島老城國家文物保護(hù)利用示范區(qū)建設(shè)實施方案》的正式印發(fā)，也標(biāo)志著青島老城區(qū)的文物保護(hù)與利用工作邁入了新的階段。除了政策的支持之外，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也為歷史建筑的監(jiān)測和養(yǎng)護(hù)工作提供著更多的幫助。其中建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的參與成為守護(hù)歷史建筑的重要技術(shù)手段。

古建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：為歷史古建提供數(shù)字化守護(hù)(圖2)

一、數(shù)字化守護(hù)：建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測的技術(shù)革新

WITBEE?萬賓科技?古建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)是綜合運用傳感器技術(shù)、信號傳輸與處理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析與智能算法等，對建筑結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測、分析和評估的系統(tǒng)。它就像為歷史建筑安裝了一套 “智能體檢設(shè)備”，通過在建筑關(guān)鍵部位布置各類傳感器實時采集建筑結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的響應(yīng)數(shù)據(jù)，感知著建筑結(jié)構(gòu)的每一個細(xì)微變化，判斷建筑結(jié)構(gòu)是否處于正常的運營狀態(tài)之下。

系統(tǒng)借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和科學(xué)的模型算法，對采集到的建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行深度解析與運算。當(dāng)其監(jiān)測到建筑某部位的變形量、應(yīng)力值等關(guān)鍵指標(biāo)超出預(yù)先設(shè)定的安全閾值，系統(tǒng)會在瞬間觸發(fā)預(yù)警機(jī)制并自動向管理者發(fā)送精準(zhǔn)的預(yù)警信息，為管理者制定科學(xué)合理的城市生命線保護(hù)措施提供有力的依據(jù)。

古建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：為歷史古建提供數(shù)字化守護(hù)(圖3)

二、預(yù)防性保護(hù)：從被動維修到智慧養(yǎng)護(hù)

傳統(tǒng)"病發(fā)就醫(yī)"式的維護(hù)模式正在被顛覆，古建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的投入使用革新了歷史建筑養(yǎng)護(hù)模式，以自動化監(jiān)測全面替代傳統(tǒng)人工巡檢的諸多局限。這個系統(tǒng)長期積累的海量監(jiān)測數(shù)據(jù)，為監(jiān)管單位提供了制定科學(xué)合理養(yǎng)護(hù)計劃的堅實基礎(chǔ)。監(jiān)管單位借助這些數(shù)據(jù)深入洞察建筑結(jié)構(gòu)在不同季節(jié)、不同環(huán)境因素影響下的變化規(guī)律，進(jìn)而提前規(guī)劃養(yǎng)護(hù)工作的時間節(jié)點、具體內(nèi)容以及重點關(guān)注區(qū)域。比如在雨季來臨前，對建筑的屋頂、墻體等易滲漏部位進(jìn)行預(yù)防性檢查與維護(hù);在大風(fēng)季節(jié)前夕，針對建筑的外立面裝飾、門窗等防風(fēng)薄弱環(huán)節(jié)開展評估與加固。

古建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)整合與實時共享功能也是一大亮點。它能夠?qū)⒏黝惐O(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)整合，并通過先進(jìn)的5G/4G信息技術(shù)手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享。文物保護(hù)單位借此可與其他相關(guān)部門、科研機(jī)構(gòu)以及建筑維護(hù)企業(yè)建立緊密的數(shù)據(jù)交互機(jī)制。各方基于這些共享數(shù)據(jù)共同開展深入研究與廣泛討論，構(gòu)建起全方位、多層次的歷史建筑養(yǎng)護(hù)體系。