基于BIM技术的古建筑信息模型建立★

王心峰 管 弦

(湖南科技学院，湖南 永州 425199)

1 概述

近年来，随着我国城市发展，许多地方都在进行古建筑的修缮和搬迁，如何保护好这些祖先留给我们的珍贵历史文化遗产，需要社会各界的共同努力。而目前的计算机辅助设计技术在某些专业领域方面的适用性不能满足实际需求。我们为了解决这些问题，尝试将参数化设计应用于中国古建筑保护过程当中。

随着建筑信息模型的发展与应用，我们发现通过将BIM技术引入永州市古村落信息模型建立当中，对古村落信息的收集，古建筑的修缮、保护、搬迁，都有极大的帮助，并且从二维平面切换到三维立体，更为直观和立体。

中国古建筑资源丰富，类型多样，由于缺乏较为统一的标准，古建筑的统计数据良莠不齐，亟待进行归类整理。本研究以永州本地入选全国重点文物保护单位的古建筑遗产周家大院为研究对象，数据来源于2013年周家大院修缮的勘探数据。

2 BIM在古建筑信息管理中的运用

2.1 BIM技术特点

BIM技术是以建筑信息作为管理对象，在建筑信息实例中，组成它的每一个“族”都能在现实建筑中找到一个对应的建筑构件，在每一次建立一个完整的建筑信息模型之前，我们都需要先构建“族”，然后根据实际情况将“族”安放到建筑信息模型相应的位置，通过这种拼接来达到完整信息模型建立的目的。同时，携带5D信息的“族”也可以被赋予相应的附加属性。

BIM技术最大的特点就是它的广泛适用性，信息模型中使用的格式都是被整个建筑行业所认可的。使用统一的适用格式，就能够灵活的在不同的软件和信息环境中快速、高效的进行整合与交流。

2.2 BIM建立古建筑模型的优势

我国古代建筑多以大木结构为主。由于木制材料的特性，任何建筑都非常着重细节，但是大体成型又基本相同，这就导致古建筑的建筑构件基本趋于相似。因此，在信息模型建立的过程中只需要改变构件的尺寸和定位。古建筑初见时感觉非常复杂，特别是建筑的边角有许多花哨的建筑构件。在将古建筑构建根据各种不同种类分类后发现，虽然古建筑在规模上有区别，但是它们的建造过程却都是由相应构建组合而成。在这一点上与BIM技术信息模型建立的过程出现惊人的相似。把“族”看成相应的建筑构件，通过合理的组合，赋予它们对应的属性就能完成一个有效的信息模型。

2.3 古建筑构建中“族”的建立

BIM技术是随着现代建筑业的发展而兴起的一门专业技术，“族”作为信息模型的基础，在建立完整信息模型的过程中起着至关重要的作用。在不断的尝试和总结中，我们发现古建筑“族”模型的建立步骤见图1。

1)数据获取。

利用修复测绘数据进行建立，得到建筑模型的集合数据。

2)传统建筑构建分类。

在完成“族”模型的建立后，我们把在古建筑中常用的建筑构建进行分类，通过BIM技术完成“族”模型与建筑构件之间的联系。利用“族”的5D特性为接下来的信息模型建立做好准备。

3)“族”的建立。

古建筑构建的点云数据建立为BIM古建筑构件“族”模型提供精确的几何数据，在BIM软件Revit中，族模型的建立需要分三步完成：首先，确定“族”模型的几何尺寸，绘制出三维模型。其次，赋予三维模型建筑信息，完成三维模型的建立，添加相应的文本形式携带的建筑信息。最后，保存新定义的“族”，然后将其载入到项目中。

2.4 BIM技术在周家大院实例中的应用

经过对周家大院中子岩府古建筑构建进行分析和归纳，结合修复勘察数据，建立了Revit中的BIM模型所需的“族”模型，将其根据建筑构建分为六个大类，并对其进行细分，建立相关构建族(见图2)。对“族”进行归纳处理，通过对其数据的调整，运用到古建筑信息模型的建立上(见图3)。再将各个模型进行组合，完成建筑整体信息模型的建立(见图4)。

3 结论

通过以周家大院子岩府为实例，研究了依据修复勘测数据为基础的传统木结构建筑构建BIM“族”模型的建立方法，完成了传统院落单体及群体BIM建模，探索了古建筑专用族库的构建方法，实现了数据与BIM模型共享。通过对模型的建立与分类，可实现古建筑模型信息化，从对古建筑相关信息进行归纳和整理，实现古建筑信息采集、保护、修缮等一系列过程的数据化和信息共享。