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        基于BIM古建筑信息管理平臺的構(gòu)建

        2018-05-14 11:39:05黃如寤鄧?yán)誓?/span>
        科技風(fēng) 2018年14期
        關(guān)鍵詞:古建筑信息管理

        黃如寤 鄧?yán)誓?/p>

        摘要:我國的古建筑是我國獨有的建筑體系,現(xiàn)存的古建筑大多歷史悠久且歷經(jīng)多次修繕,如何保護好古建筑的物理結(jié)構(gòu)和歷史文化信息是古建筑保護的兩個重點。本文提出了基于BIM的古建筑保護綜合應(yīng)用,通過BIM技術(shù)建立古建筑信息模型,并在古建筑信息管理平臺上按信息深度關(guān)聯(lián)古建筑的幾何物理信息,歷史文化信息,健康監(jiān)測數(shù)據(jù)等,實現(xiàn)了古建筑物理結(jié)構(gòu)保護和歷史信息保護的信息化。

        關(guān)鍵詞:BIM;古建筑;信息管理

        中圖分類號:TU 201[HTH]文獻識別碼:[HT]A

        我國古代建筑是我國乃至世界歷史文化遺產(chǎn)中的瑰寶,是人類文明的結(jié)晶?,F(xiàn)存的古建筑在歷史、文化、藝術(shù)和科學(xué)研究等領(lǐng)域都有很大的研究價值。

        BIM技術(shù)具有全生命周期、可視化和可協(xié)同的特點,將BIM技術(shù)應(yīng)用于古建筑的管理維護和保護的研究具有很大的價值和意義。目前,國內(nèi)對BIM在古建筑保護中的應(yīng)用主要集中在記錄古建筑生命周期的信息方法[2]和古建筑三維整體模型,局部模型[3]的建立等方面,而基于BIM的古建筑健康監(jiān)測系統(tǒng)的研究還剛剛起步。本文提出利用BIM技術(shù)建立古建筑信息管理平臺,基于古建筑信息模型綜合管理古建筑的幾何物理信息,歷史文化信息,健康監(jiān)測信息,為古建筑的保護、修繕和復(fù)原以及古建筑的文化研究提供精確的信息。

        1 古建筑信息分類

        1.1 古建筑信息分類

        古建筑單體建筑形式多種多樣,單屋頂就有廡殿頂、歇山頂、懸山頂、硬山頂、盔頂?shù)仁綐樱煌臉?gòu)件通過榫卯拼接裝配成不同的建筑形式。科學(xué)合理的對信息進行分類是按類別存儲信息的前提,為方便信息管理將古建筑構(gòu)造信息統(tǒng)一劃分為:幾何信息,主要是古建筑構(gòu)件的尺寸信息;非幾何信息,主要記載構(gòu)件的基本情況,如圖片、構(gòu)件類別、彩繪等。

        1.2 建立古建筑構(gòu)件庫

        古建筑構(gòu)件庫的建立是實現(xiàn)構(gòu)件裝配的前提,標(biāo)準(zhǔn)化信息平臺的創(chuàng)建使構(gòu)件庫的創(chuàng)建成為可能。通過對古建筑形制特征及裝配規(guī)則的研究,分析古建筑構(gòu)件信息的構(gòu)成并對其進行分類編碼,以信息添加的深度為基礎(chǔ)實現(xiàn)構(gòu)件信息的標(biāo)準(zhǔn)化,從而方便信息的重用及標(biāo)準(zhǔn)信息的量化提取,不斷完善標(biāo)準(zhǔn)化信息平臺的建設(shè)。

        1.3 古建筑信息標(biāo)準(zhǔn)化

        BIM實施中,標(biāo)準(zhǔn)的制定很重要。 信息標(biāo)準(zhǔn)化主要包括編碼、分類、關(guān)鍵信息標(biāo)準(zhǔn)等,一套合適的命名標(biāo)準(zhǔn)、一套按標(biāo)準(zhǔn)建立的族庫,可保證BIM構(gòu)件的檢索和快速定位,盡量避免誤檢、漏檢。

        2 古建筑信息模型創(chuàng)建

        2.1 古建筑幾何模型

        古建筑因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點,建模較常規(guī)現(xiàn)代建筑更為復(fù)雜?,F(xiàn)階段古建筑的建模手段主要有基于三維數(shù)字技術(shù)的參數(shù)化建模和基于三維激光掃描技術(shù)得到的點云經(jīng)降噪、拼接等處理獲得模型。

        通過Revit建立古建筑幾何模型,古建筑構(gòu)件庫是關(guān)鍵。因為古建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件多為不規(guī)則構(gòu)件,常規(guī)族庫中幾乎沒有能夠直接套用的族,所以將古建筑的常用部件建立對應(yīng)的參數(shù)化族,按結(jié)構(gòu)特點和部位建立古建筑構(gòu)件庫是實現(xiàn)古建筑快速建模的關(guān)鍵,建筑構(gòu)件管理平臺如圖1所示。

        2.2 古建筑模型信息擴展

        古建筑年代久遠,信息丟失嚴(yán)重,而需要記錄的修繕歷史,彩繪浮雕等歷史文化信息又非常多,所以信息的留存、擴展和關(guān)聯(lián)是古建筑信息模型的一項重要內(nèi)容。

        Revit二次開發(fā)+SQL serve建立的古建筑構(gòu)建信息數(shù)據(jù)庫采用SQL語句和RevitAPI提供的類和方法不僅可以實現(xiàn)可視化信息管理,并且可以實現(xiàn)自動化智能化的信息集成和信息交互。SQL 數(shù)據(jù)庫可以即時調(diào)用數(shù)據(jù),主要用于海量數(shù)據(jù)的管理和維護,是數(shù)據(jù)管理與維護不可或缺的工具[6]。

        此外,Navisworks自帶的Datatool工具也可以關(guān)聯(lián)excel文件存儲的參數(shù)或者SQL數(shù)據(jù)庫,這種方法比較簡單,實現(xiàn)難度較低,缺點是難以自動化修改數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)較為簡單的功能。Navisworks連接數(shù)據(jù)庫界面如圖2所示:

        3 古建筑信息化管理平臺

        基于古建筑數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)類型較多的特點,需要建立古建筑構(gòu)件參數(shù)化信息管理平臺以有效的管理和修改、更新這些數(shù)據(jù)。通過古建筑構(gòu)件信息模型管理平臺標(biāo)準(zhǔn)化地記錄古建筑構(gòu)件信息可以實現(xiàn)古建筑關(guān)鍵信息的量化提取,對古建筑各類信息的分類管理。通過對模型信息的存檔和更新,可以實現(xiàn)信息模型與實際建筑實時對應(yīng)。

        3.1 古建筑的物理信息管理

        古建筑的物理信息包含構(gòu)件的幾何尺寸和物理力學(xué)性能,這類信息都是數(shù)字信息,管理難度較小,通過revit自帶的共享參數(shù)功能即可實現(xiàn)一一對應(yīng)的管理。

        3.2 古建筑的歷史文化信息

        古建筑的歷史文化信息包含古建筑的修建歷史,相關(guān)文獻,彩繪浮雕,形制研究材料等,種類最多,包含文字、圖片、文檔和歷史模型等,類別最多,結(jié)合信息管理平臺實現(xiàn)高效管理的意義最大。

        3.3 古建筑的健康監(jiān)測信息

        要在BIM平臺下監(jiān)測古建筑結(jié)構(gòu)健康狀況,需要將監(jiān)測信息導(dǎo)入到信息模型并關(guān)聯(lián)相關(guān)構(gòu)件,實現(xiàn)構(gòu)件級的信息管理。為了更好的利用古建筑信息管理平臺,還應(yīng)對古建筑各相關(guān)單位設(shè)置不同的權(quán)限,對訪問的信息深度做出限制[7],如圖3所示。

        圖3 基于BIM的古建筑信息管理平臺

        4 結(jié)語

        本文提出了了BIM技術(shù)在古建筑領(lǐng)域綜合應(yīng)用的方案,通過BIM技術(shù)建立古建筑信息模型,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)古建筑信息管理平臺可以實現(xiàn)古建筑多種類信息的有效管理,為古建筑運營維護和物理實體管理、歷史文化信息管理提供了可靠的信息化手段。對實現(xiàn)我國古建筑管理的信息化和智能化較大的意義和價值。

        參考文獻:

        [1]丁北斗,崔杰,陳潔,彭康佑,王武斌.結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)及其在工程上的應(yīng)用[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2017,32(02):7276.

        [2]江東凱,周占學(xué).BIM技術(shù)在古建筑保護中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報,2016,34(01):3135.

        [3]歐陽宏.故宮古建筑三維數(shù)字化建模方法研究[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015,29(03):1014.

        [4]王茹,韓婷婷.基于 BIM 的古建筑構(gòu)件信息分類編 碼標(biāo)準(zhǔn)化管理研究[J].施工技術(shù),2015,44(24): 105109.

        [5]索俊鋒,劉勇,蔣志勇,鄭海晨.基于三維激光掃描點云數(shù)據(jù)的古建筑建模[J/OL].測繪科學(xué),2017,42(03):179185.

        [6]付海麗,鄧倫強,王希鋒.SQL數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建與管理維護[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用,2015,(04):21+25.

        [7]葉軒,趙捷.基于BIM的古建筑健康監(jiān)測系統(tǒng)[J].福建建設(shè)科技,2018(01):46.

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