基于BIM技术的古建筑测绘研究与实践教学

陈选 刘颖 郭梓成

摘要 信息化技术的高速发展，不断衍生出各种新型科学技术，且在各行各业中得到了广泛运用。基于BIM技术的古建筑测绘保护研究与实践能进一步实现古建筑数据信息的有效整合，不仅大大减少了时间成本，而且能将传统的测绘保护转为精准性、共享性的数据记录。文章基于BIM技术的古建筑测绘保护研究与实践教学展开探析，以吉安市渼陂古村永慕堂测绘保护为例，系统地展示了课程教学、现场测绘及BIM技术的运用过程。本研究旨在为相关人员提供借鉴，助推我国数字化古建筑保护目标的发展与实现。

关键词 BIM技术；古建筑；测绘保护；教学

中图分类号：G642文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.18.018

1 BIM技术概况分析

BIM技术即建筑信息模型，该技术通过信息采集、数据记录及共享等优势能为建筑项目相关工作的开展奠定良好的基础。随着“互联网+”时代的到来，越来越多的高校在教学中引用先进设备，在此基础上融合BIM技術能够为古建筑测绘保护研究提供有效补充，以此促使古建筑测绘传统教学转为共享性、数据化的新型模式。基于此，学生在学习中也能借助BIM技术及相关平台更好地理解及掌握专业知识，强化古建筑测绘效率及效果。总的来说，有了BIM技术的加持，古建筑测绘与保护工作能够进一步获取精确的数据信息，提高数据处理能力，这对于古建测绘保护研究及实践教学而言也具有积极作用，为项目实际管理工作提供便利和可靠依据。

2 BIM技术在古建筑测绘保护研究中的优势分析

在古建筑测绘保护研究中应用BIM技术需要借助Revit软件，该软件能够为工作人员在设计、维护等方面提供有效依据。其不仅能对古建筑测绘数据进行全面记录，还能对古建筑构件、组成数据进行统计和共享，相较于传统软件，Revit不仅进一步实现了测绘图纸的三维效果，并且涉及信息采集、信息库建立等工作，这对于建筑专业教学来说其发挥着极大的优势。具体如下：

2.1数据记录方面

在建筑专业运用BIM技术离不开Revit这一全信息建模软件，基于此能够精确记录古建筑测绘的相关数据。实际上，这一目标的实现是基于计算机技术及系统，对古建筑测绘各项数据及信息进行全面记录，在此基础上只要将相关信息录入系统当中然后储存，就能为后续工作提供有效依据。通常情况下，古建筑测绘工作中的数据包含建筑结构的形状、尺寸、构件间的关系等信息，有了BIM技术，工作人员就能随时查阅和修改自己想要的信息。相较于传统技术，Revit不仅能降低时间成本，还能结合数据信息生成相应的二维试图和三维模型，这为古建筑测绘保护工作提供了极大的便利。另外，所生成的二维视图与三维模型在Revit中还能突出两者的关联性，只要其中一方数据发生变化，其他相关信息都会跟随变化和调整，这对数据记录而言实现了智能化。

2.2数据统计方面

综上已知，Revit具有明显的数据记录优势，而这一优势也为数据统计创造了良好条件。即在建立建筑模型时，只需要录入设计或是测绘数据，其相关的建筑构件信息、施工信息、信息间的关系等内容都会在建模过程中自动进行统计。这是因为Revit采用的是以族的形式对相关建筑信息进行分类与整理，只要相关数据信息被录入和储存就能自动统计。由此可见，不断开展古建筑测绘及模型复原与研究，就能不断积累古建筑构件族库，完成对广泛数据的统计，这一优势大大节省了统计时间，并且也实现了对古建筑构件的存档，这对古建筑测绘保护与研究工作奠定了良好基础。

2.3数据共享方面

从本质上说，Revit的数据共享是在前两者优势上体现出来的，即若为同类建筑构件，在调节族库中的特定参数时，相关数据就能完成共享，实现了建模信息的互用性。基于Revit平台添加的项目数据信息皆是由族创建的，比如门、窗、结构构件及墙体等，同时族库里的数据信息还涉及建筑结构的尺寸、颜色、材质等内容，故而只需对其中一个或是多个参数进行调整就能实现对一类特定建筑构件信息的控制。具体而言，以窗扇为例，在同类的前提下，若将窗台高度、窗扇宽度等参数设定为可调节参数，那么在后续运用到此类窗扇时就能根据墙面尺寸自动完成调节。基于Revit的族库优势，我们在实际运用中还可以建立一些系统族以外的建筑构件族库，并进行储存，以便后期调用。在此基础上，在古建筑测绘期间既能结合原始数据建立族库，也能在一类构件族库中进行调用，并根据构件属性进行修改，改为预定参数，从而实现数据共享。

3基于BIM技术的古建筑测绘保护研究与实践教学分析

本次古建筑测绘保护研究与实践教学选取吉安市永慕堂为案例，该古建筑坐落于江西省吉安市青原区渼陂古村内。永慕堂是渼陂梁氏的总祠，也叫梁氏宗祠，祠堂始建于南宋初年，为三进三栋三天井的赣中建筑风格，建筑面积1220平方米，砖木结构，是一组保存完好的梁柱式木结构建筑群。渼陂古村被誉为“庐陵文化第一村”，是江西省重点文物保护单位，2005年被国家建设部和国家文物局公布为第二批中国历史文化名村，2009年被评为国家4A旅游风景区。它以厚重的历史、古典的明清赣派建筑群、璀璨的明清雕刻艺术及可敬可颂的红色文化，受到世人的瞩目。

3.1实践教学方案分析

本次实践教学项目由井冈山大学建筑工程学院建筑学专业开展，主要以我国相关古建筑营造做法理论及数字化建筑设计概论课程为依据组织相关学习、实践及研究活动。在此过程中以课程大纲为指导，将教学方案划分为教学、外业和内业三个阶段，分别为理论学习、实际测绘、BIM建模及图纸整理等内容。具体实践教学阶段如下：

3.1.1教学阶段分析

此阶段的教学活动是在我国古建筑营造做法理论课程和数字化建筑设计概论课程基础上开展的，学生不仅能接触到大量的中国建筑史知识，还能强化建筑专业水平。在授课过程中，教师侧重引导学生了解我国古建筑营造做法、古建筑测绘制图要求与规范以及对测绘仪器的使用、外出测绘要注意的问题等，同时还要求学生进行抄绘，旨在为后期测绘和制图工作奠定坚实基础。在数字化建筑设计概论教学中，主要传授学生BIM技术的数据记录方式，全面认识该技术的优势，学会有效整合古建筑相关数据及信息。另外，还引导学生学会使用Revit软件，即利用BIM技术搭建建筑模型、族库建立、数据整理等。总的来说，在教学阶段主要是让学生掌握基本的理论知识与基础的BIM技术，为后续实践及操作奠定基础。

3.1.2外业阶段分析

外业阶段就是指学生到现场进行测绘，即利用所学的基础知识和技能进行外业测量。在现场调研过程中，学生能够切身感受到古建筑的构造之美及其具体构造，有助于进一步激发他们的测绘积极性。在近距离体验和观察古建筑的过程中，加上相关图片及资料的辅助，能够使其建立系统化的知识体系，从而获取更加精准的测量结果，这有利于进一步提高学生的观察能力和尺度感应能力。其后，结合前期工作对建筑进行测绘，并遵循从整体到局部及一稿一校对的原则，以此形成CAD数据模型，为最终生成三维信息模型奠定基础。在此过程中需要注意的是，教师应加强对学生测绘操作的规范，使其能够规范使用测绘设备及测绘方法。

3.1.3内业阶段分析

在内业阶段，主要让学生学会合理运用建筑史、测绘画法、建筑初步设计、BIM建模等技能，在此基础上结合永慕堂的相关文献和图纸进行资料的梳理和分析，从而建立模型。在制圖过程中，引导学生注意照片、仪器草图及成果图纸保持一致性，并确保各组图纸相关匹配。

3.2 BIM技术在古建筑测绘保护研究与实践中的应用分析

上述永慕堂古建筑测绘保护研究与实践教学划分了三个阶段，而BIM技术的运用主要体现在第一阶段和第三阶段，在此过程中教师主要依托相关理论课程引导学生认识和掌握BIM技术，以便在最后阶段实现对测绘数据的有效整合、整理及分析，从而实现对古建筑群所有数据的记录、统计和共享。如下是对内业阶段运用BIM技术进行古建数字化模型建立及应用的具体叙述：

3.2.1以BIM技术为基础的渼陂永慕堂数字模型的建立

按照教学大纲的安排，需要先对该古建筑进行现场调研和分析，确立永慕堂的测绘主体。此次测绘借用了Revit平台，而这一平台主要依赖的是族库数据信息，这和我国古建筑以材为单位的建造思维保持了一致性，其中系统族库中可以使用的资源较少，这就需要进行特定构建族的建立。同时此次测绘也完全遵循了模块化处理的原则，在此基础上对各版块进行分割，形成分类化的建筑模型。即建立永慕堂三进三栋三天井主体结构，以及建立屋顶与斗栱，并将Revit模型划分为几个模块分别建模，完成测绘之后，最后再将其放置在同一个成果文件中，实现信息模型的建立。

3.2.2基于BIM技术的古建筑数字化模型的应用

运用BIM技术的建筑模型创建与传统测绘方式相对比，前者具有明显的优势，即利用该技术的数字化测绘技术优势，实现了全信息模型的创建，同时也达到了信息化共享的目的。在此基础上对渼陂永慕堂进行古建筑测绘保护，不仅大大缩减了时间成本，还能将相关的测绘数据进行有效整合和处理，强化各项数据的精确度和可读性，建立系统性的数据族库，这对于文物古建筑后期的维护和研究都发挥着重要作用及实践意义。

4基于BIM技术的渼陂永慕堂古建筑测绘保护研究与实践教学成果分析

通过对渼陂永慕堂测绘保护研究，推动了实践教学的进步，也取得了一定的成果。在此过程中，既拉近了学生和古建筑的距离，让学生切身感受和观察了古建筑的构建之美，又帮助他们加深了对古建筑测绘基本知识与技能的理解和掌握，且学会了BIM软件的应用，此外在外业阶段也积累了一定的实战经验和能力。在此基础上，为内业阶段奠定了良好基础，学生在最后阶段完成了图纸测绘、模型创建和模型分类等工作，并达到了预期效果。此次实践为井冈山大学建筑工程学院古建筑测绘BIM模型库的创建创造了良好的条件，同时也为相关学者的研究提供了一定的参考与借鉴。

5总结

总的来说，随着社会的发展与进步，在古建筑测绘保护研究中运用BIM技术已是趋势，本次基于BIM技术的优势对渼陂永慕堂进行古建筑测绘保护研究是一次有意义的尝试。BIM技术具有数据记录、统计及共享等优势，在此基础上对渼陂永慕堂进行了古建筑测绘、模型复原及数据库创建等工作，通过对BIM技术的运用既强化了数据记录及模型创建的速度，又实现了数据关联、智能互动。由此可见，基于BIM技术的古建筑测绘相较于传统方式不仅能提高效率，还能有效完成对古建筑测绘数据的统计和共享，有利于进一步扩张古建筑数据库，为相关学者的研究提供了有利条件，这对于古建筑测绘保护研究和实践具有重要意义。

基金项目：江西省高等学校教学改革研究省级课题“基于文化自觉的中国建筑史课程思政教学改革与实践”（JXJG-22-9-3）。

参考文献

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