BIM技术在古建筑保护中的应用

王亚非 张宴宾 吴强

【摘要】当今时代，随着社会经济与科技的高速发展，人们对于精神文化的追求也越来越高，在此背景下，越来越多的人开始关注古建筑保护问题。古建筑是中国传统文化遗产的重要组成部分，保护古建筑就是在保护我们的传统文化。但是，随着现代城市化进程的不断加快，很多古建筑都受到了不同程度的损坏，面对这一现象，我们若想有效保护古建筑，就必须要积极运用一些先进的新技术。BIM技术即建筑信息模型技术，它在古建筑保护中有着十分重要的应用。本文主要针对BIM技术在古建筑保护中的应用进行了探讨。

【关键词】BIM技术;古建筑保护;应用

古建筑指的是在建国之前所建造的具有历史意义的建筑，在我国大部分城市和古镇当中，都仍旧保留有许多古建筑，它们虽然看似离现代很遥远，但却是我们中华文明中的灿烂一笔，其中蕴含着丰富的历史文化和传统文化元素，更反映了古代人民的智慧与才能。因此，作为炎黄子孙的我们，有莫大的责任和义务去保护古建筑，这同时也是对传统文化的传承和发扬。而在古建筑保护过程中，BIM技术的应用是一项重要措施。

1、BIM技術简介

BIM技术即建筑信息模型技术，简单来说，它是一种以建筑工程的各项信息数据作为模型基础，依据它们来建立建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑真实信息的技术。BIM技术的主要优势在于它的信息完备性、一致性及关联性、模拟性、可视化、协调性、优化性以及可出图性。应用BIM技术可以全面细致地还原建筑形貌，使建筑以数字化的形式保存于计算机系统当中。

2、古建筑保护的必要性

古建筑包括传统宗教寺观、古村落群、文物建筑、历史建筑等等。我国是一个历史悠久的文明古国，建筑文化源远流长，在每个朝代中都有着独具代表性的建筑物，它们为历史、文化、艺术、技艺及民俗等的研究均做出了十分巨大的贡献。而这些被保存下来的中国古建筑，不但是古代人民智慧与劳动的结晶，更是中华文明的重要组成部分。可见，保护古建筑，就是在保护中华民族的骨血，每一个炎黄子孙都有责任和义务来为古建筑保护贡献出自己的一份力量。

3、BIM技术在古建筑保护中的主要应用

3.1古建筑信息采集

在采集古建筑信息的过程，需要分为两方面进行信息采集：一者是对古建筑的实体空间信息进行采集，实体空间信息具体是指其的方位、形状、大小及各构件尺寸等;二者是对古建筑身上所承载的历史文化信息（或称属性信息）进行采集，历史文化信息具体是指其的设计方法、建设材料、建设工艺、地域特征、建设年代的时代特征、人文社科价值等。其中，在对古建筑的实体空间信息进行采集之时，一般是先利用三维激光扫描仪精确快速地扫描出建筑的三维坐标点云数据，并利用保存数字化技术捕捉建筑中那些难以用肉眼发现的细节，最后再应用BIM技术建立出古建筑的三维模型。而在对古建筑身上所承载的历史文化信息进行采集之时，则一般是先进行实地考察和相关文献查阅，再经由人工分析整理而出。

3.2古建筑模型构建

古建筑模型构建是BIM技术在古建筑保护中应用的最关键环节。首先利用GIS技术建立出基本的古建筑三维模型后，然后利用其它相关软件建立出古建筑的“群”模型，最后再应用BIM技术建立出古建筑的精确三维模型。在应用BIM技术建模之时，需要将之前所采集到的古建筑信息，包括其的方位、形状、大小及各构件尺寸等，均准确输入到BIM软件当中，以保证三维建模的精确性。在古建筑保护工作中，对古建筑的建模往往不是只建模一次，而需要反复、多次建模，而在多次建模过程中会自然而然地总结出古建筑的关键参数，工作人员可以将这些参数总结整理成一个集合，并存入系统数据库当中，以为后续的古建筑保护工作提供有力的指导。

3.3古建筑属性信息录入

如前文所述，古建筑模型中包含着非常复杂的属性信息，涉及到了古建筑的设计方法、建设材料、建设工艺、地域特征、建设年代的时代特征、人文社科价值等，所以在对这些属性信息进行录入之时务必要做到详实详尽。

3.4古建筑情境VR虚拟展示

将BIM技术与先进的虚拟现实技术相结合，可以实现对古建筑的VR虚拟展示，以方便人们对古建筑进行体验和感受，进而加深对古建筑的了解、提升对古建筑的热爱。虚拟现实技术是一种通过虚拟的方法反应出三维反应物体本身的手段，其一般是先在计算机中模拟生成一个虚构的三维空间，再在此三维空间中建立出逼近现实的虚拟情境，将人的视觉、听觉、感觉及动作等与真实的三次元世界联系起来，使人与环境可以共处于这个虚拟情境之中。在构建完虚拟情境后，即可将之前已经应用BIM技术建立好的古建筑三维模型数据导入到虚拟情境之中，这样人们只需要戴上特制的VR眼镜，即可宛如真正进入到古建筑当中一般亲身感受到古建筑中的情境。

3.5古建筑修复施工辅助

目前很多古建筑的主体都出现了不同程度的损坏，一者古建筑大多已经历经了千百年的风吹雨打，本身就比较脆弱，包括外部色彩出现了不同程度的退化、内部石料产生了不同程度的风化、木料构件发生了不同程度的变形或腐烂等，再加之建筑物本身的沉降作用，所以主体损毁问题是必然存在的;二者随着现代社会城市化进程的不断加快，人们在城市中大兴土木工程进行城市改建的过程中，难免会对一些原本的古建筑产生不同程度的影响，一不小心即可能会伤害到古建筑。针对古建筑主体的这些损毁问题，必须要给予有效的修复，才能够使古建筑长久地保存下去。而在古建筑修复施工过程中，应用BIM技术可以给予有效的辅助。BIM技术中包含了计算机模拟技术、虚拟仿真技术及三维可视化技术等诸多先进技术，通过它们可以对施工过程中的基础设施和材料堆放区域、器械设备摆放区域等进行合理规划。其次，还可以利用BIM技术中的冲突检查功能对相关管线、零部件等进行提前检查，以保证它们均符合相关要求且互相匹配，而不会出现交叉碰撞的情况。

结语：

综上所述，保护古建筑是现代人的责任和义务，在古建筑保护过程中，需要运用到很多先进的新技术，BIM技术就是其中之一。BIM技术在古建筑保护中的应用主要体现在古建筑信息采集、古建筑模型构建、古建筑属性信息录入、古建筑情境VR虚拟展示以及古建筑修复施工辅助等方面。

参考文献：

[1]李凯新.BIM技术在泰安古建筑研究和保护中的应用探析[J].居舍，2019（25）：31.

[2]王慧贤.古建筑保护中的数字化技术分析[J].遗产与保护研究，2019，4（04）：103-105.

[3]沈维莉，张克纯.基于BIM技术的古建筑数字化保护研究[J].四川建材，2017，43（12）：63-64.

[4]江东凯，周占学.BIM技术在古建筑保护中的应用现状[J].河北建筑工程学院学报，2016，34（01）：31-35.