Фотограмметрические и классические способы обмеров

Известно, что видимая форма памятника (в том виде, как его воспринимает глаз человека или монокуляр объектива фотоаппарата) отличается от реальной формы объекта. Реальная форма может быть определена на основе данных, опирающихся на точные размеры памятника, полученные по его ортогональным проекциям. При определении реальной формы классические методы обмера (какими бы приемами они не осуществлялись при снятии данных – ручным способом или при помощи геодезических инструментов) используют ограниченное число данных, полученных с той или иной степенью точности, на основании которых строится теоретическая форма, более или менее, в зависимости от объема данных, приближенная к реальной.

Фотограмметрический способ имеет преимущество в том, что в нем для построения реальной формы используется квазиобъемная модель памятника, создаваемая с помощью специальной аппаратуры. Такая модель представляет к распоряжению исследователя огромное количество данных (до 200 млн. точек на стереопаре), что обеспечивает большую точность результатов обмера.

Суть способа фотограмметрии заключается в том, что с помощью двух специальных фотоаппаратов, размещенных в разных точках, при определенных условиях фиксируются необходимые проекции (элементы) памятника. Изготовленная стереопара рассматривается в стереовосстановительном аппарате, где получается трехмерное изображение памятника. В поле зрения оператора имеется ориентировочный знак – «марка», которая может передвигаться оператором по изображению памятника в направлениях «влево-вправо», «вверх-вниз» и «вперед-назад», т.е. в системе прямоугольных координат. Перемещения марки интерпретируются в системе координат таким образом, что с помощью механических приспособлений дают возможность вычерчивать одновременно две ортогональные проекции памятника (например, план и фасад), либо, используя двухмерную координатную систему, одновременно переводить третью координату в цифровые данные. Наряду с повышенной точностью обмера достигается значительное ускорение работ. Недостатком способа является применение дорогой специальной аппаратуры и привлечение к работам операторов-специалистов по фотограмметрии, число которых в настоящее время недостаточно и не может обеспечить всех потребностей реставрации.

Поэтому на данном этапе актуальным остается применение для нужд реставрации классических методов обмера, осуществляемых специалистами-архитекторами.

Классический способ обмера. Кроки фасадовздания памятника прорисовываются максимально подробно, достаточно точно передавая пропорции не только его основных объемов, но и пропорциональное соотношение более мелких элементов фасада: крылец, оконных и дверных проемов, декоративного убранства. При зарисовке крока нужно следить за тем, чтобы не ускользнула ни одна деталь и детали правильно располагались на рисунке относительно друг друга и сами по себе были верно прорисованы. Нельзя забывать о тех перспективных искажениях, которые всегда возникают при взгляде человека на объект, в пространстве, поскольку линия горизонта, проходящая на уровне глаза человека, значительно ниже условного взгляда (линии горизонта) в ортогональной проекции. Поэтому при прорисовке кроков необходимо постоянно мысленно проецировать искаженные перспективой точки на проекционную плоскость, на которой строится чертеж фасада. При этом, даже если фасад здания памятника не очень протяженный и невелик по высоте, необходимо чаще менять точку, с которой производится составление крока, отходя как можно дальше от объекта или, наоборот, приближаясь достаточно близко к нему, постоянно сравнивая пропорции основных частей здания и находя более верное их положение, увязывая с более мелкими элементами фасада.

Как уже отмечалось выше, составление кроков является начальным этапом исследования памятника архитектуры, поэтому на рисунке (чертеже) фасада (равно как и плана и разреза) необходимо фиксировать все разрушения, утраты, перестройки, определяемые визуально, и наносить на крок их либо условными обозначениями, либо словесно (на предварительно сделанной выноске от нужного места крока – на его полях). Так, закладки показываются косой штри­ховкой, утраченные элементы – пунктиром и т.д. Обязательно показываются видимые трещины, сколы деталей, места загнивания древесины. Иногда в цокольной части или на кровле вырастают небольшой кустарник или деревья. Показывать их на кроке также желательно, так как скрупулезное составление крока в совокупности с тщательным обмером даст наиболее полное представление о современном состоянии памятника, что впоследствии при камеральной обработке материалов натурных исследований поможет не только уяснить общую картину утрат и деформаций, по которой будет составлен и проект реставрации, но и определить методы проведения реставрационных работ.

При составлении крока полезно просчитывать повторяющиеся детали и элементы и записывать на рисунке их число, обозначив фигурной скобкой. К ним относятся: повторяющиеся элементы резьбы карниза (сухарики и пр.), доски обшивки, тес кровель, венцы сруба и т.д. Венцы сруба лучше нумеровать прямо на чертеже, начиная с нижнего бревна, последовательно: 1, 2, 3 и т.д., причем так же нумеруются остатки бревен продольных стен (относительно рассматриваемого фасада). Так как в памятниках деревянного зодчества 1–2 нижних венца бывают подгнившими, необходимо сразу определить положение первого венца в натуре. Нумерация венцов поможет при составлении кроков разрезов, так как избавит от необходимости просчитывать каждый раз количество венцов от одного характерного узла до другого, ибо при составлении кроков разрезов приходится сталкиваться с помещениями, изолированными перекрытиями и стенами, в то время, как при составлении крока фасада мы имеем дело со всей стеной сруба сразу. Особенно необходимо нумеровать венцы сруба при составлении кроков культовых памятников, характеризующихся большой высотой. Впоследствии эта нумерация пригодится при составлении маркировочных чертежей для переборки или перевозки памятника.

Если выбранный масштаб крока не позволяет детально прорисовать отдельный фрагмент фасада, лучше его вынести на отдельный лист и в будущем обмерять отдельно или зарисовывать на полях того же крока, с соответствующей сноской. Также отдельно необходимо зарисовывать и «бмерять характерные для памятника обломы карнизов, профилей архитектурных деталей, которые не отражаются в фасадных проекциях. Кроки планов здания составляются для каждого неповторяющегося этажа или яруса здания памятника. Кроме того, отдельно составляется план стропильных конструкций, а при сложных кровлях (со многими вальмами и ендовами) – план кровель, если представляется возможность, то и план фундаментов. В плане стропильных конструкций, равно как и в плане фундаментов, важно отобразить все их конструктивные особенности. Причем, в плане стропильных конструкций все подстропильные элементы – мауэрлат, угловые связи, затяжки, прогоны – целесообразно показывать сплошной линией, а сами стропила – пунктиром, условно несколько смещая их проекцию в одну сторону, что нужно только для удобства прочтения крока.

Существуют определенные особенности в зарисовке планов деревянных построек. Рисуя план бревенчатого сруба, мы не показываем конкретную толщину бревна в том месте, где рассекаем здание условной плоскостью, иначе две стены получились бы явно тоньше остальных. Условно изображается наибольшая толщина бревна, которая впоследствии и замеряется. Кроме того, подробно зарисовываются примыкания вертикальных элементов, попадающих в сечение плана – стояков в стенах и особенно дверных и оконных косяков, не забывая при этом, что первоначальные косяки имеют пазы, в которые заведены шипы в торцах бревен – «забривки». Необходимо зарисовывать на кроке явные изгибы неровных бревен (если такие встречаются), показывать затески на бревнах сруба у оконных и дверных косяков. Таким образом, необходимо зарисовывать все, что попадает в сечение плана: пилястры, колонны, детали сечения наличников окон, наружную обшивку, внутреннюю штукатурку и т.д. Все, что находится в плоскости сечения, обводится жирной линией. Все, что ниже ее (лестницы, пандусы, ограждения лестниц, балконов, крылец и т.д.) показывают тонкими линиями. Все, что находится выше воображаемой плоскости сечения, показывают пунктиром, но если в этом есть необходимость (потолочные балки, своды). На лепнину потолка или росписи плафонов составляют отдельные кроки и обмеряют они их отдельно.

Если возможно при визуальном осмотре установить поздние переделки и пристройки, на кроке плана эти стены показывают косой штриховкой (то же относится и к поздним закладкам); еще более поздние пристройки штрихуют в двух направлениях. Ранние части здания (первоначальные) показывают более жирной линией либо затушевывают. Утраченные стены, от которых остались видимые следы или место их примыкания, показывают жирным пунктиром. Таким образом, на кроке плана уже можно проследить стратиграфию современного состояния памятника. Но чаще всего она определяется при сопоставлении обмеров с натурными исследованиями при камеральной обработке материалов.

Полезно на кроке плана показывать число и направление досок пола; если имеется паркет с несложным повторяющимся рисунком, зарисовывается фрагмент его и отдельно обмеряется с разбивкой пола модульной сеткой с соответствующими промерами. На более сложный наборный паркет составляется отдельный крок с покраской и раскладкой по породам древесины. Необходимо также в тонких линиях, не затрудняющих прочтение чертежа, показывать встроенную мебель, которая является неотъемлемой частью крестьянской избы (пристенные лавки, шкафы, полати и т.д.), причем прямо на кроке можно дать словесные пояснения к деталям интерьера.

Кроки разрезов составляются в зависимости от сложности объемно-пространственной композиции здания памятника (от 2 до 4 – 5). Количество необходимых разрезов определяется на натуре специалистом – архитектором. При этом необходимо четко уяснить, где, как и в каком количестве надо провести плоскости разрезов, чтобы наиболее полно и точно отобразить на кроке существующее положение конструктивных частей здания памятника и элементов интерьера. Составление кроков разрезов является наиболее сложным этапом в работе по составлению кроков здания памятника. Если фасад здания памятника мы видим полностью, а зарисовка крока плана для опытного архитектора труда не составляет, то, рисуя крок разреза, исполнитель обречен на ряд мелких ошибок, исправляемых по мере ознакомления с объектом или в процессе обмера.

Поэтому перед тем, как приступить к работе, необходимо: во-первых, совершенно определенно уяснить, в каком месте, по какой оси пройдет будущий разрез, что попадает в этот разрез, а что будет видно за разрезом; во-вторых, особенно подробно ознакомиться с объектом, осмотреть все его помещения и отметить особенности его конструкций. Затем по составленным крокам планов и фасадов намечается схема разреза, которая уточняется детально на натуре. В кроке разреза, помимо внешнего абриса разрезаемых конструкций, необходимо по возможности полно показывать и внутреннюю их конструкцию (например, в обшитой стене здания памятника на кроке разреза необходимо показать не только доски обшивки, но и бревна сруба). Также тонкой линией показываются бруски каркаса, к которым крепится обшивка. Полезно на разрезаемых, а также видимых бревнах сруба проставлять их порядковые номера, начиная с нижнего венца. Это поможет проследить за соответствием количества изображаемых на кроке бревен их количеству в натуре, а также обеспечит быстрый поиск нужного места на кроке для перенесения с натуры мест врубки балок или связей, сохранившихся старых гнезд от врубок и ускорит проставление необходимых отметок при обмере.

После того, как необходимые кроки фасадов, планов и разрезов памятника составлены, они еще раз просматриваются, чтобы уточнить необходимость составления отдельных кроков на некоторые архитектурные детали, столярку, скобянку и фрагменты интерьеров. Причем, на натуре тщательно определяют первоначальные элементы, на которые и составляют кроки, а затем их обмеряют. Впоследствии эти кроки составят основу для выполнения рабочих чертежей на утраченные и восстанавливаемые детали.

До начала обмера полезно на всех кроках проставить те линейные размеры и отметки, которые необходимо обмерить. Причем, как на фасадах, так и на разрезах могут появиться некоторые линейные размеры, не нашедшие своего отражения на кроках плана (простановка линейных размеров на фасадах и разрезах возможна только на кроках). Размерные линии и отметки желательно изображать остро отточенным цветным карандашом или тонко пишущей шариковой ручкой, но так, чтобы не затруднить прочтение самого чертежа. Чтобы не возникало разночтение, размерные линии необходимо подводить к непосредственно обмеренной точке. Условным обозначением отметок является равносторонний треугольник со стороной 2 – 3 мм, своим острием направленный к точке, от которой осуществлялся промер от «нулевой» линии. Все «нулевые» линии с принятыми значениями относительных отметок наносятся на кроки фасадов и разрезов (желательно выделить их красным цветом).

Способы пробивок «нулевых» линий на натуре изложены в следующем разделе.

Пробивка «нуля»

Основной базисной линией, всегда применяемой в обмерной практике, является линия «нуля», образуемая пересечением стен памятника так называемой «нулевой плоскостью». Это строго горизонтальная плоскость, проходящая на условно принятой отметке, равной нулю, в нижней четверти высоты оконных проемов первого этажа. Эта плоскость закрепляется в натуре множеством точек как внутри памятника, так и, если представляется возможным (низкая высота первого этажа или наличие на объекте лесов или подмостей), с наружной стороны его одним из тех способов пробивки «нуля», которые будут рассмотрены ниже. Для удобства обмера разрезов, а также фасадов памятника пробивают вспомогательные горизонтальные плоскости: в подклети, вышележащих этажах или ярусах, мезонинах и чердаках.

Отметки вспомогательных нулей, лежащие выше «нулевой плоскости», принимаются положительными, лежащие ниже – отрицательными; для удобства подсчетов желательно, чтобы они были кратны 0, 5 м. Все эти отметки вспомогательных горизонтальных плоскостей определяются участниками обмеров с одним условием: чтобы сечение стен плоскостью было наиболее показательным для плана данного этажа, так как планы этажей или ярусов, во избежание ошибок, лучше обмерять в уровне этих плоскостей.

Пробивка «нуля» может быть осуществлена различными инструментами: ватерпасом, прикрепленным к рейке; водяным уровнем; геодезическими инструментами (нивелир или теодолит). Причем, независимо от вида применяемого инструмента способ пробивки «нуля» всегда остается одним и тем же и заключается в последовательном переносе условно принятой отметки «нуля» на стенах (внутренних и наружных) здания памятника. Наиболее признанным среди архитекторов-реставраторов инструментом для пробивки «нуля» является водяной уровень. Этот инструмент состоит из резинового шланга диаметром 15 – 20 мм и длиной 4 – 5 м с закрепленными на его концах стеклянными трубками. Принцип работы основан на законе сообщающихся сосудов. Единственное неудобство водяного уровня – в его непригодности для использования при низких температурах. В этом случае воду лучше заменять незамерзающими жидкостями (глицерином или водным раствором антифриза).

Перед началом пробивки «нуля» водяной уровень заливают водой таким образом, чтобы во время заливки как можно меньше образовывалось воздушных пузырьков. После заливки водой уровень проверяется, для чего необходимо, взявшись за стеклянные трубки, несколько раз поменять их положение относительно друг друга. Если при этом уровни воды в трубках совпадают, можно приступить к пробивке «нуля»; если нет, то, осторожно, встряхивая шланг или наступая на него ногой, необходимо выгнать попавшие в шланг пузырьки воздуха (если этого не сделать, в процессе пробивки «нуля» могут накопиться ошибки, и условная плоскость не будет горизонтальной).

Условную отметку «нуля» выбирают примерно на уровне груди того, кто будет пробивать «нуль»; это необходимо для избежания перспективных искажений при отметке уровня на стене, когда он окажется выше роста человека или же достаточно низко. С этой же целью можно поднимать либо опускать отметку «нуля» на величину, кратную 0, 5 м, что чаще всего вызывается падением рельефа. При этом прямо на стене, в месте подъема или опускания уровня «нуля», обозначается относительная отметка (например, + 0, 5 или – 0, 5) и стрелкой указывается направление. Пробивка «нуля» осуществляется двумя работниками. Причем избежать ошибок проще, когда каждый отмечает «свою» отметку, то есть, вначале один устанавливает свою трубку уровня на заранее отмеченную условную отметку «нуля», а другой тем временем, примерно в том же уровне, устанавливает свою трубку и по команде коллеги по установившемуся уровню (средняя линия мениска) отмечают на стене отметку «нуля». Затем, кто делал новую отметку, остается на том же месте, а другой переходит дальше; теперь отмечать его очередь, и т.д., до тех пор, пока все здание памятника снаружи не будет обнесено и обмеряющие не подойдут к первой отметке. При этом, если все было сделано правильно, отметки должны совпасть (допускается отклонение до 0, 5 см); если отметки не совпали, производится обратный ход. Чтобы избежать ошибок во время отметки уровня, необходимо, чтобы уровень глаза совпадал с уровнем мениска в трубке. Также, отмечая на стене отметку «нуля», лучше наметить точками (карандашом) средний уровень мениска с обеих сторон трубки, а затем уже соединить их линией. Отметки «нуля» следует закреплять в натуре в характерных точках, которые впоследствии будут обмеряться: это углы здания и помещений, оконные и дверные проемы (отметку «нуля» на них нужно отмечать на обоих косяках как снаружи, так и внутри) и т.д.

Если «нуль» вокруг памятника обнесен верно, то от него можно занести «нуль» и внутрь здания памятника, что осуществляется тем же способом. Так же обносятся «нули» и на других этажах или ярусах. После проверки «нули» окрашивают (в зависимости от длительности сохранения – масляной краской или мелом) таким образом, чтобы они были хорошо видны на фотофиксации; над ними достаточно крупно и четко проставляются их относительные отметки.

При пробивке «нуля» с помощью геодезических инструментов возможно не только закрепить горизонтальную плоскость на здании памятника, но и определить с достаточной степенью точности вертикальные отметки фасадов, а при больших размерах сооружений – и разрезов. Однако использование геодезических инструментов при обмерах памятников деревянного зодчества чаще всего затруднительно, как правило, из-за небольших объемов сооружений или же ветхости перекрытий, не дающих возможности точно установить приборы. Поэтому весьма часто, наряду с геодезическими приборами, для пробивки «нуля» на одном объекте приходится пользоваться еще и водяным уровнем. Геодезические приборы лучше использовать на тех объектах, где обмеры затруднительны в силу больших высот и протяженности здания, причем эффективность работы с ними выше, когда с одной стоянки можно охватить обмером как можно больше точек памятника.

После закрепления на памятнике «нулевой» и вспомогательных горизонтальных секущих плоскостей, они переносятся на кроки фасадов и разрезов. Вначале в точном соответствии с натурой переносятся те точки, которые закреплены на стенах здания памятника, после чего они соединяются линией со всеми перепадами, полученными при пробивке «нуля». На всех линиях, вынесенных за пределы крока, проставляются их относительные отметки, а основная «нулевая» плоскость привязывается к государственному реперу в системе Балтийских координат.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: