【摘要】在鄉(xiāng)村振興的背景下，如何提升傳統(tǒng)民居的宜居性，同時保護和傳承傳統(tǒng)建筑文化，是當(dāng)前的重要議題。文中以宜賓市為例，探討了基于BIM（建筑信息模型）技術(shù)的傳統(tǒng)民居宜居性改造研究。闡述了BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居改造中的應(yīng)用方法和流程。從設(shè)計效率、設(shè)計方案、可持續(xù)性和后期維護管理等方面，詳細論述了BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居改造中的優(yōu)勢?？偨Y(jié)了BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居改造中的潛力和應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】鄉(xiāng)村振興；BIM技術(shù)；傳統(tǒng)民居；宜居性改造

【中圖分類號】TU241.5" " " "【文獻標志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028（2024）02-0011-03

0 引言

傳統(tǒng)民居作為歷史文化遺產(chǎn)，具有重要的文化和建筑價值，同時也面臨著保護和更新的問題。為了推動鄉(xiāng)村振興，提升鄉(xiāng)村發(fā)展，應(yīng)用BIM（建筑信息模型）技術(shù)的可視化分析特點對傳統(tǒng)民居進行宜居性改造，是當(dāng)前需要深入探討的重要課題。

1 傳統(tǒng)民居宜居性改造現(xiàn)狀

中國鄉(xiāng)村承載著豐富歷史文化，而傳統(tǒng)民居作為其標志性建筑，映射著鄉(xiāng)村文化和歷史價值。然而，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，傳統(tǒng)民居的宜居性改造成為亟須解決的難題。宜居性改造著眼于使傳統(tǒng)民居適應(yīng)現(xiàn)代生活需求，提升居住舒適度和生活便利性。然而，這一過程面臨著挑戰(zhàn)。首先，在保留傳統(tǒng)建筑風(fēng)貌的前提下進行改造是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。其次，鄉(xiāng)村地區(qū)技術(shù)和資金匱乏，有效利用有限資源進行改造成為難題。

目前，BIM技術(shù)的興起為傳統(tǒng)民居的宜居性改造提供了新的可能。BIM技術(shù)不僅能模擬民居結(jié)構(gòu)和設(shè)計，還能通過數(shù)據(jù)分析提供科學(xué)改造方案。同時，BIM技術(shù)可實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，降低改造成本。河南省登封市唐莊鄉(xiāng)石門村的窯洞民居改造便是一個BIM技術(shù)應(yīng)用的代表性案例[1]。石門村窯洞改造項目提出了基于BIM技術(shù)的傳統(tǒng)民居適宜性改造方法，運用BIM相關(guān)軟件建立適宜性評價系統(tǒng)，對窯洞改造方案進行了模擬分析和評價，一定程度上避免后期施工中的問題，為鄉(xiāng)村傳統(tǒng)民居保護和鄉(xiāng)村人居環(huán)境優(yōu)化提供有益的參考。

2 BIM概述

2.1 BIM技術(shù)

BIM（建筑信息模型）技術(shù)是一種數(shù)字化工具，旨在為建筑、工程和設(shè)計行業(yè)提供更高效、更精確的工作方式。通過BIM技術(shù)，可以將建筑項目的所有信息集成到一個共享的、三維的、動態(tài)的模型中，從而更好地管理建筑的全生命周期。

BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居保護和更新中可以發(fā)揮重要作用。傳統(tǒng)民居建筑信息的采集和整理是一項復(fù)雜的工作，由于歷史、地理、文化等多方面的原因，很多傳統(tǒng)民居的信息難以完整地采集和整理。而BIM技術(shù)可以通過建立數(shù)字化模型，將傳統(tǒng)民居的形狀、結(jié)構(gòu)、材料等信息整合到一個模型中，方便進行后續(xù)的保護和更新工作。將BIM技術(shù)應(yīng)用到智慧鄉(xiāng)村建設(shè)中，有利于鄉(xiāng)村地形地貌、文化傳統(tǒng)等信息分析，更好地開展鄉(xiāng)村規(guī)劃和設(shè)計。BIM技術(shù)的可視化和模擬功能還可以幫助進行施工管理和協(xié)調(diào)，提高施工的質(zhì)量和效率。

2.2 BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居改造保護中的優(yōu)勢

BIM技術(shù)是建筑工程領(lǐng)域中至關(guān)重要的信息技術(shù)手段，它借助信息化和數(shù)字化手段，為項目全壽命周期創(chuàng)建了一個包含全部信息的建筑信息模型。該模型對信息的傳遞和共享性與傳統(tǒng)民居保護的特性完全契合，從而促使傳統(tǒng)民居的更新和改造保護從傳統(tǒng)形式轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上的數(shù)字化形式。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)將在傳統(tǒng)民居保護和更新中發(fā)揮更大的作用。BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居更新改造過程中的應(yīng)用具有以下幾方面優(yōu)勢：

（1）提升設(shè)計效率。在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，設(shè)計師往往需要花費大量的時間和精力來手動處理大量的二維圖紙和數(shù)據(jù)，這對于復(fù)雜程度較高的傳統(tǒng)民居改造項目來說尤為困難。而BIM技術(shù)通過建立包含傳統(tǒng)民居所有信息的三維模型，使得設(shè)計師可以更直觀、全面地了解民居的結(jié)構(gòu)、材料、歷史等信息。這樣，設(shè)計師可以在短時間內(nèi)進行多次設(shè)計和修改，節(jié)省了大量的時間和精力，提高了設(shè)計效率。

（2）優(yōu)化設(shè)計方案。在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，設(shè)計師往往只能依靠經(jīng)驗和直覺來進行設(shè)計，無法對設(shè)計方案進行科學(xué)驗證。而BIM技術(shù)的模擬功能可以在施工前對設(shè)計方案進行驗證，通過光照模擬、節(jié)能模擬等手段，對設(shè)計方案進行優(yōu)化，提高建筑的性能和舒適度。

通過光照模擬，設(shè)計師可以準確地了解建筑在不同時間段內(nèi)的光照情況，從而更好地選擇適合的建筑材料和布局方案。這樣不僅可以提高建筑的舒適度，還可以減少能源消耗和環(huán)境污染。通過節(jié)能模擬，設(shè)計師可以預(yù)測建筑在不同季節(jié)內(nèi)的能源消耗情況，從而更好地選擇適合的能源類型和節(jié)能措施。這樣不僅可以提高建筑的能源利用效率，還可以降低運行成本和維護難度。

（3）實現(xiàn)可持續(xù)性設(shè)計。隨著人們對環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度不斷提高，如何在傳統(tǒng)民居改造中實現(xiàn)可持續(xù)性和環(huán)保性成為設(shè)計師必須面對的問題。而BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計師考慮傳統(tǒng)民居的可持續(xù)性和環(huán)保性，優(yōu)化設(shè)計方案，減少能源消耗和環(huán)境污染。首先，BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計師分析建筑物的能源使用情況。通過模擬建筑物的能源消耗過程，預(yù)測建筑物的能源消耗情況，從而選擇適合的能源類型和節(jié)能措施。其次，BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計師分析建筑物的采光和通風(fēng)情況。通過模擬建筑物的自然采光和通風(fēng)過程，選擇適合的建筑材料和布局方案，提高建筑的舒適度和環(huán)境質(zhì)量。

3 BIM技術(shù)的傳統(tǒng)民居宜居性改造路徑

本文以四川省宜賓市為例，探討B(tài)IM技術(shù)的傳統(tǒng)民居宜居性改造路徑。宜賓市擁有豐富的歷史文化遺產(chǎn)和傳統(tǒng)民居。然而，隨著時代的變遷和城市化的加速，許多傳統(tǒng)民居已經(jīng)不再適應(yīng)現(xiàn)代生活需求，需要進行改造和更新。根據(jù)宜賓市住宅建設(shè)部在政策簡報中明確的信息，老舊住宅改造類型有三種——基礎(chǔ)類改造、完善類改造、提升類改造三類，其中，基礎(chǔ)類改造應(yīng)在全省范圍內(nèi)普及，因地制宜推動完善類和提升類改造，鼓勵有條件的地方創(chuàng)建完整社區(qū)[2]。

宜賓臨港創(chuàng)新孵化基地項目很好地運用了BIM技術(shù)。該工程由四川省建筑設(shè)計研究院設(shè)計，地址位于宜賓市臨港經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)護國路與梨灣路交匯處。本工程處于低洼地帶，場地屬低山丘陵中的寬緩沖溝或河谷地貌，場地屬性決定了地質(zhì)條件的復(fù)雜性。BIM團隊采用了BIM5D三維場布軟件對現(xiàn)場臨設(shè)進行布置，使臨設(shè)設(shè)計盡可能滿足適用、美觀、節(jié)約的要求，并能夠清晰直觀地感受現(xiàn)場布置效果，指導(dǎo)臨設(shè)施工。根據(jù)項目的需要，BIM團隊建立好模型，并在質(zhì)量安全管理、5D進度管理和資料管理等方面，將BIM技術(shù)優(yōu)勢進行充分發(fā)揮，使得項目順利開展。接下來將對BIM技術(shù)的改造路徑進行系統(tǒng)提煉。

3.1 評估和規(guī)劃

對于宜居性改造的傳統(tǒng)民居，需要進行全面評估和規(guī)劃。評估的內(nèi)容包括房屋的結(jié)構(gòu)安全性、環(huán)境適宜性、生活便利性等方面。在評估過程中，可以利用BIM技術(shù)建立房屋的三維模型，對房屋的各項指標進行分析和評估。然后根據(jù)評估結(jié)果，制定詳細的改造規(guī)劃方案，包括改造的目標、內(nèi)容、時間安排、預(yù)算等。

3.2 主體結(jié)構(gòu)改造

在傳統(tǒng)民居的改造中，主體結(jié)構(gòu)的改造是非常重要的。利用BIM技術(shù)可以精確地模擬房屋的結(jié)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化和加固。同時，通過精確計算和分析，可以最大限度地保護房屋的結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性。在主體結(jié)構(gòu)改造中，還可以利用BIM技術(shù)進行虛擬施工和碰撞檢測，提高施工的準確性。

3.3 水電系統(tǒng)改造

水電系統(tǒng)是傳統(tǒng)民居中的重要組成部分，直接影響到居民的生活質(zhì)量。利用BIM技術(shù)可以建立水電系統(tǒng)的三維模型，對水電系統(tǒng)進行全面的設(shè)計和規(guī)劃。在設(shè)計過程中，可以綜合考慮居民的生活需求、節(jié)能環(huán)保、安全可靠性等因素，對水電系統(tǒng)進行優(yōu)化和升級。通過虛擬施工和碰撞檢測，可以避免施工過程中的錯誤和沖突，提高施工的質(zhì)量和效率。

3.4 節(jié)能環(huán)保改造

隨著人們對環(huán)保意識的提高，節(jié)能環(huán)保改造已經(jīng)成為傳統(tǒng)民居改造的重要內(nèi)容。利用BIM技術(shù)可以模擬和分析房屋的能耗和環(huán)境影響，制定出更加節(jié)能環(huán)保的改造方案。例如，可以通過增加保溫層、更換節(jié)能燈具、安裝太陽能熱水器等方式，提高房屋的能源利用效率和降低能源消耗。同時，還可以利用BIM技術(shù)對房屋的環(huán)境進行模擬和優(yōu)化，提高房屋的舒適度和宜居性。

3.5 室內(nèi)空間優(yōu)化

傳統(tǒng)民居的室內(nèi)空間往往比較緊湊，需要進行優(yōu)化和改造以提高居住舒適度。利用BIM技術(shù)可以對室內(nèi)空間進行全面的分析和優(yōu)化，合理分配空間布局和流線。通過三維模型的展示，可以讓居民更加直觀地了解改造后的室內(nèi)空間效果和布局，提高居民滿意度和舒適度[3]。

3.6 施工管理和監(jiān)測

在傳統(tǒng)民居的改造過程中，施工管理和監(jiān)測是非常重要的環(huán)節(jié)。利用BIM技術(shù)可以建立施工管理系統(tǒng)，對施工過程進行全面的管理和監(jiān)測。在施工過程中，可以利用BIM技術(shù)進行施工進度的管理、質(zhì)量檢測、安全監(jiān)控等方面的工作，確保施工過程的順利進行和質(zhì)量要求的達成。

4 BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居宜居性改造方案中的未來展望

隨著科技的不斷進步和人們對傳統(tǒng)民居保護意識的提高，BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居宜居性改造方案中的應(yīng)用將會越來越廣泛。未來，BIM技術(shù)將會在以下幾個方面發(fā)揮更大的作用。

（1）數(shù)字化保護和傳承。BIM技術(shù)可以將傳統(tǒng)民居轉(zhuǎn)化為數(shù)字化模型，對傳統(tǒng)民居進行全面記錄和保護。通過建立數(shù)字化檔案，可以實現(xiàn)對傳統(tǒng)民居的永久保存和傳承。利用BIM技術(shù)的可視化特性，可以更加直觀地展示傳統(tǒng)民居的歷史和文化價值，為研究和傳承提供更加準確和全面的信息[4]。

（2）優(yōu)化設(shè)計方案。BIM技術(shù)可以對傳統(tǒng)民居的設(shè)計方案進行全面的優(yōu)化和升級。通過模擬和分析房屋的結(jié)構(gòu)、能源利用、環(huán)境影響等方面，可以制定出更加節(jié)能環(huán)保、安全可靠、經(jīng)濟適用的改造方案。利用BIM技術(shù)的參數(shù)化特性，可以對改造方案進行快速調(diào)整和優(yōu)化。

（3）智能化施工和管理。BIM技術(shù)可以實現(xiàn)施工過程的智能化管理和監(jiān)測。通過建立施工管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對施工過程的全面管理和監(jiān)控。在施工過程中，可以利用BIM技術(shù)進行施工進度的管理、質(zhì)量檢測、安全監(jiān)控等方面的工作，確保施工過程的順利進行和質(zhì)量要求的達成。利用BIM技術(shù)的實時更新功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)和解決施工中的問題，提高施工的質(zhì)量和效率。

（4）協(xié)同設(shè)計和合作。BIM技術(shù)可以實現(xiàn)多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計和合作。通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺和標準化的操作流程，可以促進不同專業(yè)之間的交流和合作。在設(shè)計過程中，可以利用BIM技術(shù)進行碰撞檢測、協(xié)同設(shè)計等方面的工作，提高設(shè)計的準確性和工序協(xié)同性。利用BIM技術(shù)的可視化特性，還能夠直觀展示設(shè)計方案和效果，促進多方合作和溝通。

（5）可持續(xù)性發(fā)展。BIM技術(shù)可以促進傳統(tǒng)民居的可持續(xù)性發(fā)展。通過制定節(jié)能環(huán)保的改造方案、采用可再生能源等方式，可以提高傳統(tǒng)民居的能源利用效率和環(huán)境適應(yīng)性。同時，利用BIM技術(shù)可以對傳統(tǒng)民居的環(huán)境進行模擬和優(yōu)化，提高居民的生活質(zhì)量和舒適度。此外，利用BIM技術(shù)還可以對傳統(tǒng)民居進行綠色改造和升級，使其更加符合現(xiàn)代環(huán)保和節(jié)能要求[5]。

總之，BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居宜居性改造方案中具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?。隨著技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新應(yīng)用，BIM技術(shù)將會在傳統(tǒng)民居保護和更新中發(fā)揮更加重要的作用。需要學(xué)者進一步探索和研究BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居保護和更新中的應(yīng)用，為保護和傳承這一珍貴的歷史文化遺產(chǎn)做出更大的貢獻。

5 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在傳統(tǒng)民居改造保護中具有顯著的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。通過提高設(shè)計效率、優(yōu)化設(shè)計方案、實現(xiàn)可持續(xù)性設(shè)計和方便后期維護和管理，BIM技術(shù)可以為傳統(tǒng)民居的保護和更新提供強有力的支持和指導(dǎo)。隨著技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新應(yīng)用，相信BIM技術(shù)將會在傳統(tǒng)民居保護和更新中發(fā)揮更加重要的作用，為傳承和發(fā)揚這一珍貴的歷史文化遺產(chǎn)做出更大的貢獻。

參考文獻

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性改造研究以石門村窯洞民居為例[J]，中原工學(xué)院學(xué)

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[作者簡介]劉邦（1977—），男，河南鹿邑人，博士，講師，研究方向：巖土工程防災(zāi)減災(zāi)。

[基金項目]四川省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練課題“十四五規(guī)劃背景下公司引領(lǐng)的舊房改造、環(huán)境美化以及房屋安全性檢測研究——以宜賓市為例”（S202310641164X）。