Function Assessment Method for Underground Pipe Trench of Ancient Architectural Drainage System in the Forbidden City
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摘要: 古建筑排水系统地下管沟是古建筑的重要组成部分，经历长久的历史过程后普遍存在功能退化，在采取应对措施之前需要进行管沟功能评估。以故宫古建筑排水系统地下管沟为对象，提出管沟评估的单元评分法和断面法，给出了方法的具体实现，并对两种方法在数据采集、分析评估及适应性方面的特点进行了比较，为古建筑排水系统地下管沟评估的实践和研究提供参考。Abstract: The underground pipe trench of ancient architectural drainage system is an important component of ancient buildings, and its function degradation is common after a long historical process. Before taking protective measures, it is necessary to conduct a functional assessment of the pipe trench. Taking the underground pipe trench of the drainage system of the Forbidden City as an example, a unit scoring method and a section method for the assessment of the pipe trench were proposed, and the specific implementation of the methods was given. The characteristics of the two methods in terms of data collection, analysis and assessment, and adaptability were compared. This provides a reference for the practice and research of the assessment of the underground pipe trench of ancient architectural drainage system.
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Key words:
- Forbidden City /
- underground pipe trench /
- function /
- assessment /
- unit scoring method /
- cross-section method
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表 1 功能缺陷划分表
缺陷名称 缺陷定义 等级描述 指标分值 淤积 水流带来的泥、沙、砾、块石等沉淀底部 淤积物使过水断面减少<10% 1 淤积物使过水断面减少10%~25% 3 淤积物使过水断面减少25%~50% 5 淤积物使过水断面减少>50% 10 障碍物 建筑的基础、布设于管沟内的设施等影响水流通过的阻挡物 障碍物使过水断面减少<10% 1 障碍物使过水断面减少10%~25% 3 障碍物使过水断面减少25%~50% 5 障碍物使过水断面减少>50% 10 垃圾 水流冲入管沟内的垃圾阻挡水流 垃圾物使过水断面减少<10% 1 垃圾物使过水断面减少10%~25% 3 垃圾物使过水断面减少25%~50% 5 垃圾物使过水断面减少>50% 10 结垢 管沟内壁上形成的影响水流通过的附着物 结垢使过水断面减少<10% 1 结垢使过水断面减少10%~25% 3 结垢使过水断面减少25%~50% 5 结垢使过水断面减少>50% 10 
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表 2 功能缺陷率整体评估表
缺陷率 $ {R}_{f} $=0% 0%<$ {R}_{f} $≤5% 5%<$ {R}_{f} $≤25% 25%<$ {R}_{f} $≤50% $ {R}_{f} $>50% 缺陷率评估 无缺陷 个别缺陷 局部缺陷 部分缺陷 整体缺陷
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表 3 功能缺陷度整体评估表
缺陷度等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 缺陷度参数 $ {F}_{f} $=0 0$ < {F}_{f} $≤3.8 3.8$ < {F}_{f} $≤11.3 11.3$ < {F}_{f} $≤22.5 $ {F}_{f} $>22.5 缺陷度评估 无缺陷 轻度缺陷 中度缺陷 重度缺陷 重大缺陷
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表 4 功能缺陷分类统计及评估表
管沟编号 分类统计值 缺陷率/% 缺陷度 P=0 0<P≤1 1<P≤3 3<P≤7 7<P≤10 0<P≤10 评估 P=0 0<P≤1 1<P≤3 3<P≤7 7<P≤10 0<P≤10 评估 1 23 44 58 11 1 77 整体缺陷 0.00 0.44 1.40 0.49 0.07 5.75 中度缺陷
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表 7 西二长街东侧管沟几处基本干净状态横断面尺寸
纵向
位置/m横断面尺寸 最大
宽度/m最小
宽度/m最大
高度/m最小
高度/m面积/m2 29.0 0.426 0.308 0.397 0.321 0.112 71.0 0.399 0.330 0.594 0.514 0.201 120.0 0.409 0.348 0.785 0.682 0.279 158.0 0.575 0.486 0.860 0.804 0.376
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表 8 丽景轩北墙外管沟横向剖切断面形状及断面面积
丽景轩北墙外管沟结构、功能缺陷指标评分 纵向
位置/m照片 结构缺陷评分 功能缺陷评分 横断面 断面面积变化曲线 图像 朝
向变
形塌
落碎
裂起
伏错
位支撑
失效异物
穿入小计
P淤
积障
碍
物垃
圾结
垢小计
P纵向
位置/m横断
面图横断面
面积/m2断面
朝向8～9 
西 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 3 8.25 
0.2173 西 
8.50 
0.1827 西 
8.75 
0.1823 西 9.00 
0.1707 西 9～10 
西 0 0 0 0 0 3 0 3 3 0 0 0 3 9.25 
0.1733 西 9.50 
0.1924 西
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图(5) / 表(8)
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