Методы производства архитектурно-археологических обмеров

Обмерные чертежи памятников архитектуры обычно выполняются в масштабе 1:50 (основные проекции). Этим определяется принятая точность обмера — до 0,5 см, что дает в масштабе чертежа 0,1 мм— предельно мелкую, ощутимую на глаз величину. Лишь для особо тонких и тщательно выполненных деталей, если они вычерчиваются в крупном масштабе, обмер иногда производится с точностью до 1 мм.

Выполняется обмер при помощи рулеток (желательно стальных) и складных метров. Промеры, производящиеся вдоль какой-либо одной линии, ведутся «нарастающим итогом» от одной точки, а не порознь, так как при складывании отдельных частных промеров неизбежные небольшие ошибки могут нарастать.

Для того чтобы архитектурная форма памятника, которая при архитектурно-археологическом обмере заранее принимается как нерегулярная, могла быть зафиксирована на ортогональных чертежах, ее элементы должны быть привязаны к надежно выверенным прямым (натянутый шнур), вертикалям (отвес) и горизонталям (отбитая на памятнике «нулевая линия»). Обмер обычно начинают с отбивки нулевой линии по всему периметру, по всем этажам или ярусам здания отдельно. Все эти нулевые линии должны быть надежно связаны между собой, а по возможности — привязаны к ближайшему реперу. Отбивается нулевая линия при помощи водяного уровня (две стеклянные трубки, соединенные резиновым шлангом), а при больших размерах здания— нивелиром. Отбивка нулевой линии позволяет получить как бы горизонтальный срез здания, его план, который может быть обмерен сравнительно простыми средствами.

Основу обмера планов составляет триангуляция — разбивка любого сложного по конфигурации пространства на отдельные треугольники— простейшие геометрические фигуры, у которых при условии промера всех сторон каждая точка может быть точно определена засечками из двух других углов (рис. 35).

35. Схема обмера плана методом триангуляции (по П.Н. Максимову и С.А. Торопову)

При этом точность построения будет наивысшей, если засечки будут пересекаться под углом, близким к 90°, что необходимо учитывать при выборе системы обмера. Простейший пример триангуляции — обмер, произведенный от двух точек, так называемого базиса. Как правило, чем проще и четче выбранная схема триангуляции, тем надежнее точность обмера и его построения. Для помещений очень сложной конфигурации, имеющих внутренние столбы или загроможденных, обмер от одного базиса невозможен, и приходится для разных его частей выбирать разные базисы, следя за тем, чтобы все они были надежно связаны между собой. Сложности еще более возрастают, когда приходится замерять план целой группы помещений, а также увязывать его с внешним абрисом здания. В этом случае приходится прибегать к устройству вспомогательной системы причалок— натянутых по одному уровню тонких шнуров, образующих геометрическую основу всей схемы обмера (рис. 36).

36. Схема обмера плана с причалками (церковь Архангела Гавриила в Кирилло-Белозерском монастыре)

Отдельные шнуры причалок должны быть увязаны между собой особо тщательно, так как от этого зависит возможность правильного вычерчивания плана. К причалкам привязываются либо вообще все основные точки памятника, либо базисные точки, от которых производится обычная триангуляция.

Помимо триангуляции при промере кривизны отдельных стен может быть применен координатный метод обмера— система прямых промеров между отдельными точками стены и натянутым вдоль нее шнуром.

При обмере планов сложной конфигурации, а также при наличии разобщенных помещений, плохо связанных между собой, рекомендуется заменять устройство причалок проложением теодолитного хода с привязкой к нему основных точек плана системой полярных координат (рис. 37).

37. Схема обмера плана с применением теодолита (церковь Архангела Михаила в Смоленске)

Следует учесть, что при сравнительно небольших размерах, которые обычно имеют обмеряемые памятники, достаточна точность обмера углов до половины минуты, что значительно упрощает работу с теодолитом. Вычерчивать такие чертежи можно и путем расчета координат, и пользуясь точными геодезическими транспортирами. Для возможности точного наложения друг на друга планов отдельных ярусов, без чего нельзя бывает правильно вычертить вертикальные проекции, все эти планы должны быть связаны между собой системой отвесов, которые рекомендуется привязывать к причалкам или к другим выверенным точкам.

Обмер вертикальных проекций в основном сводится к привязке к зафиксированным на плане точкам и к нулевой линии всех остальных элементов. Производится такая привязка следующим образом. Все горизонтальные членения привязываются как на углах здания, так и в ряде промежуточных точек к нулевой линии прямыми промерами по вертикали. Вертикальные членения привязываются к отвесам, что позволяет установить не только их наклон, но и возможную кривизну. При фиксации отдельных деталей фасадов и разрезов: оконных наличников, порталов, декоративных вставок—обычно сочетают обмер от нулевой линии и от отвесов для горизонтальных или вертикальных элементов и триангуляцию для элементов криволинейных (рис. 38).

38. Схема обмера арки от двух точек (по П.Н. Максимову и С.А. Торопову)

Особую сложность представляет обмер линий двоякой кривизны, например распалубок, ребер сводов и т.п. В этом случае необходимо фиксировать каждую точку не только по высоте, но и в плане, опуская от нее отвес и привязывая его к каким-либо характерным точкам методом триангуляции. Только таким способом удается иногда уловить слабую вспарушенность свода или имеющиеся деформации.

Большое значение при обмерах памятника, связанных с его реставрацией, имеет точность передачи шаблонов, по которым впоследствии могут воспроизводиться утраченные элементы декора. Шаблоны плоских деталей могут сниматься простым наложением кальки. Сечения профилей обычно отжимаются пластилином и затем обрисовываются на листе бумаги. Однако, поскольку пластилин при снятии с профиля и перенесении на бумагу легко деформируется, необходимо бывает тут же вырезать обратные шаблоны и сверять их с натурой. В тех же случаях, когда требуется особо большая точность, следует делать гипсовые оттиски профилей. Места снятия шаблонов следует каждый раз отмечать, поскольку профилировка в разных частях памятника может довольно сильно варьироваться, что особенно часто наблюдается у сооружений допетровского времени.

Хорошее качество обмера во многом зависит от тщательности выполнения черновых зарисовок — кроки. Они должны рисоваться на плотной чертежной бумаге с возможно точной передачей пропорций и всех особенностей изображаемых частей памятника. При больших размерах сооружения рисуются общие схемы его проекций. и отдельно — более крупные фрагменты, на которых фиксируются различные части здания со всеми подробностями и записываются размеры. Каждый лист кроки подписывается с точным обозначением объекта, изображенного элемента памятника, даты и фамилий исполнителей. Кроки — основной документ полевой стадии работ и подлежат хранению в архиве учреждения.

Обмерные чертежи выполняются на листах чертежной бумаги или на планшетах. Чертить их на бумаге, натянутой на подрамник, не принято, поскольку срезанные с подрамника чертежи могут значительно измениться в размерах, что приведет к искажению масштаба. На чертежах проставляются все основные размеры в той системе, как они были обмерены. Так, сохраняется обозначение обмера «нарастающим итогом». Обводить чертежи принято от руки, что позволяет передать «живой» характер линий здания, прожившего длительный период времени. Помимо необходимых надписей каждый лист обязательно должен быть снабжен линейным масштабом.