梁倫鵬 華東交通大學理工學院

凌燕雯 華東交通大學理工學院

張 玲 南昌交通學院講師

1 中國古建筑維護的現(xiàn)狀

我國作為四大文明古國之一，擁有悠久的歷史，遺留了大量風格各異的古建筑。這些古建筑既是研究歷史的重要實物資料，又是文化傳承的載體，具有極高的價值，比如現(xiàn)存的北京故宮、八達嶺長城、洛陽白馬寺、拉薩大昭寺等。但是由于受到氣候變化、人為因素的影響，這些建筑都遭到不同程度的損壞，或者由于城市發(fā)展的需要和當時的技術(shù)不夠完善不得已被迫拆除；或者因為時間的推移及地質(zhì)條件的不斷變化，逐漸淹沒在歷史長河里。

面對現(xiàn)有古建筑遭到嚴重破壞的現(xiàn)狀，我國更加重視保護這些古建筑，并且積極采取各種保護措施。在進行古建筑保護的早期階段，積極采用了各種數(shù)字建模技術(shù)，包括數(shù)字攝影測量法、數(shù)字地圖、建筑工地實測制圖、激光掃描測量和紅外測量等。然而，這些數(shù)字技術(shù)在實際應用中，特別是在相關維護方面存在一定的局限性，只是通過簡單的數(shù)字技術(shù)將古建筑物的相關信息應用在多媒體可視化中，缺少多維度的價值探索[1]。

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷普及和應用，人們的數(shù)字化理念不斷加強，全國各地區(qū)在古建筑保護工作中逐漸采用了多功能的數(shù)字化信息技術(shù)。通過激光掃描測繪等技術(shù)獲取相關建筑信息，并將這些數(shù)據(jù)回傳到文物管理部門。古建筑數(shù)據(jù)信息在短時間內(nèi)快速增加，以至于相關部門在古建筑數(shù)據(jù)信息的管理過程中出現(xiàn)了很多問題，如古建筑信息回傳時出現(xiàn)數(shù)據(jù)斷層、數(shù)據(jù)包丟失等現(xiàn)象。這些問題使得古建筑數(shù)字信息在模型重現(xiàn)時出現(xiàn)偏差，最終導致相關文件無法使用。由于相關技術(shù)的限制，數(shù)字信息技術(shù)在早期古建筑修復領域的應用還處于基礎的二維表達階段，使用這些技術(shù)獲得的古建筑信息成果大多用表格、圖紙等方式進行表達，使得信息缺乏空間立體感，不能準確反映我國古建筑材料、空間及結(jié)構(gòu)之間的邏輯關系，在實際修復應用中的效果不明顯[2]。

2 古建筑修復存在的問題

2.1 保護意識薄弱

隨著社會的快速發(fā)展，許多古建筑由于各種原因被迫拆除，像北京市的地安門、天津市的敕建大王廟以及開封市的二曾祠、玉皇閣等。近年來，雖然我國提高了對古建筑維護的重視程度，但是由于各方面的原因，公眾對古建筑的保護意識依舊不強。最主要的原因有以下幾點：第一，我國人口基數(shù)大，人們受教育程度不一，很多人缺乏古建筑保護意識；第二，文物保護部門宣傳力度不足，大多以文件的形式發(fā)表在網(wǎng)絡上，導致公眾對古建筑維護現(xiàn)狀缺乏一定的認知；第三，相應的古建筑管理部門缺乏管理意識，以南昌市的繩金塔為例，有關部門對它的保護僅僅只是在入口掛上禁止入內(nèi)的標識，并沒有真正意義上進行維護[3]。

2.2 古建筑維護方法不恰當

當前的古建筑維護和改造工作更多是關注古建筑的外觀，對于古建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻不夠重視。在裝飾維護過程中，相關維護人員只會根據(jù)原來的古建筑外部造型，采用大量相似度較高的現(xiàn)代工藝材料進行裝飾維護，忽視原先結(jié)構(gòu)上的問題。有時甚至會出現(xiàn)因為維修工作而導致老建筑的結(jié)構(gòu)受損，從而給整個建筑埋下了安全隱患。在對古建筑內(nèi)部進行改造維護的過程中，相關人員大多采用鋼筋混凝土進行加固，有的甚至在原先的純木結(jié)構(gòu)上涂水泥，再加上用現(xiàn)代木板進行裝飾，完全抹殺了原有結(jié)構(gòu)的優(yōu)點及特點。在當下古建筑維護相關法律法規(guī)不健全下類似情況尤為嚴重。因為古建筑的維護工作大都以企業(yè)為單位開展，在維護修繕的過程中缺乏相應的管理，施工方大量采用廉價裝修材料以獲取高額利潤。

3 BIM技術(shù)概述

BIM 技術(shù)以三維數(shù)字技術(shù)為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項目設施實體與功能特性的數(shù)字化表達，具有單一工程數(shù)據(jù)源，可解決分布式、異構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題。一個完善的信息模型，能夠連接建筑項目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設項目各參與方普遍使用。

BIM 技術(shù)是對數(shù)字信息進行集成的理論模型，并在相應的模型上進行再設計、再建造的理論技術(shù)，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性5 個特點，得到業(yè)內(nèi)人士的普遍關注與認可。BIM 技術(shù)以三維模擬信息為瀏覽基礎，記錄了建筑在整個生命周期的全部信息。古建筑修復承接公司可以使用BIM 技術(shù)對整個流程中的信息進行匯總和分析，以便讓項目各方了解工期、成本、現(xiàn)場實時情況等項目基本信息。

4 BIM技術(shù)在古建筑修復過程中的應用

4.1 在設計階段的應用

（1）具有強大的可塑性。BIM 技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設計上有獨特的優(yōu)勢，可以進行多方位模擬。在萬載祠堂的修繕過程中，因為萬載祠堂占地面積過大，給相關維護工作造成了困擾，加上年久失修及其他原因，有些地方出現(xiàn)了明顯的破損，有些祠堂甚至已經(jīng)看不出原貌，只留下少量的文字記載，可以借助BIM 技術(shù)進行修復[4]。

（2）加快古建筑的信息化進程。以萬載祠堂的清代全木結(jié)構(gòu)為例，BIM 技術(shù)提供了不同方向的協(xié)同合作平臺，通過建立全木結(jié)構(gòu)的各項模塊，不斷將實物信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字三維信息。這些信息可以通過平臺網(wǎng)絡進行分享，使其他人了解萬載祠堂的具體信息，全面促進我國現(xiàn)代文物建筑保護的信息化和現(xiàn)代化發(fā)展。

（3）整合古建筑周圍的環(huán)境信息。古建筑的修繕與周邊環(huán)境息息相關，不同的地理位置都有其水文特點，要因地制宜進行修繕工作。以萬載祠堂為例，其占地面積大，周圍環(huán)境較為復雜，通過使用BIM技術(shù)可以整合古建筑周圍的環(huán)境信息，根據(jù)環(huán)境特點找出最有利的修繕方式[5]。

4.2 在施工階段的應用

在施工維護階段，以古建筑維護為目標導向，整合前期項目設計模型，收集施工維護階段的人員、現(xiàn)場和環(huán)境信息，形成相應的管理系統(tǒng)。系統(tǒng)在運行過程中，根據(jù)現(xiàn)場的實時接收感受器，采集維護過程中古建筑的設備能耗、溫濕度分布、節(jié)能診斷以及報警信息等數(shù)據(jù)。在三維實體模型的基礎上，實現(xiàn)對古建筑的實時監(jiān)測及管理，甚至能夠回溯歷史，模擬古建筑在未來時間段的運行狀態(tài)，從而能夠以該管理系統(tǒng)為紐帶，通過BIM 技術(shù)對古建筑進行全方面維護。

在施工維護安全生產(chǎn)方面，施工人員借助BIM 信息管理系統(tǒng)可以實時查看施工現(xiàn)場的生產(chǎn)信息。另外，施工人員還可以通過施工個人端上傳施工日志，施工日志會自動回傳到數(shù)據(jù)終端并加以保存。當現(xiàn)場安全員進行日常安全檢查時，可以通過BIM 信息管理系統(tǒng)采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)以及對應的施工安全日期匯總表，進行相應的復核檢查，極大地提升了安全復核的效率和準確性。BIM 信息管理系統(tǒng)能夠為施工提供大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，有效提高了古建筑在維護施工過程中的規(guī)范性以及安全性。相較于傳統(tǒng)的施工工藝階段，以BIM 技術(shù)為核心的管理系統(tǒng)能夠更好地記錄和總結(jié)古建筑的建造流程和建造技巧，為未來相關的古建筑修復提供寶貴的經(jīng)驗。

5 結(jié)語

BIM 技術(shù)對古建筑維護修繕方面的工作具有極強的正向指導性，可以融合各種現(xiàn)代化信息技術(shù)手段，然后快速建立古建筑的三維動態(tài)模型和數(shù)字化信息資源共享庫，為建筑的保護、修復以及歷史文化的傳承提供了強大的技術(shù)支持。雖然古建筑修繕工作屬于傳統(tǒng)行業(yè)，缺乏真正的BIM技術(shù)指導，且一般的古建筑修繕工作持續(xù)時間長，存在大量的安全隱患，統(tǒng)一拆除過程中難免出現(xiàn)建筑大面積損壞等問題，但是通過BIM 技術(shù)獨特的信息集成優(yōu)勢，可以讓建筑從設計、施工到修復完善實現(xiàn)全周期運行。通過三維信息數(shù)據(jù)庫可以收集各方面的信息并對其進行整合加工，修復團隊、施工單位、設施運營部門等各方人員都可以通過BIM 技術(shù)進行協(xié)調(diào)合作，從而可以有效提高工作質(zhì)量和工作效率，使修復的效果達到最佳。