摘要：在过去的20多年的文物建筑保护中，CAD技术的普及和推广将文物建筑保护和维护人员从传统的手工绘图中解放出来，可以说是文物建筑保护领域的第一次数字革命。而现在，建筑信息模型(BIM)的出现将引发整个文物建筑保护领域的第二次数字革命。BIM不仅带来现有技术的进步和更新换代，它也间接影响了生产维护组织模式和管理方式，并将更长远地影响人们思维模式的转变。
关键词：BIM技术；文化建筑；保护；应用；分析
引言：
随着现代城市建设，特别是旧城改造步伐的加快，许多文物建筑正遭受到越来越大的威胁，生活中文物建筑被破坏的现象随处可见。如何解决好城市建设与文物建筑保护的关系，已成为大家所共同关心的问题。
1.何谓文物建筑
我们通常说的文物建筑是指具有一定文物价值的建筑。也就是它首先得是文物，同时又是属于建筑方面的文物。人们一般将文物建筑分为古代建筑、近代建筑和部分现代建筑。具体来说文物建筑包括古遗址、古墓葬、重要的历史建筑与构筑物、历史遗迹与革命历史纪念物等；级别上涵盖了从较高级别的世界文化遗产、全国文物保护单位，一直到文物保护单位中的受法律保护的不可移动文物。我国古代建筑以其独特的风格和成就，在世界建筑领域享有盛誉，取得了举世瞩目的成就。人类社会的发展经历了原始社会、奴隶社会和封建社会等历史阶段，因而与各历史阶段相适应的建筑也先后经历了这三个时期。而学术界所认为的古建筑通常是指1840年鸦片战争之前所建造的建筑。中国近代建筑所指的时间范围是从1840年鸦片战争开始，到1949年中华人民共和国建立为止。
2.关于文物建筑的价值
文物建筑被称之为“历史的见证”，“无声的史书”等等，它的价值就在于它是当时人们认识世界、改造世界的成果，见证着人们在创造人类文明过程中所表现出的聪明智慧，表现为人与文物建筑之间的关系，也就是人的需要与文物建筑满足需要的关系。价值关系是人和文物建筑之间的意义关系，这种价值是文物建筑对于人的作用，它是人们在认识和实践过程中，文物建筑所产生的反作用。古建筑保护专家罗哲文先生在《为什么要保护古建筑》一书中对文物建筑的价值曾作过精辟详尽的阐述，他从两方面来认识古建筑，一方面是将古建筑作为基本物质资料部分，是客观的，唯物的；另一方面是古建筑所反映出来的上层意识形态部分，是主观的，唯心的。也即一方面，古建筑是作为一种生产、生活的基本物质资料而存在，它的使用价值是为人们提供一个生活场所，即人的生存中所需的物质资料。时至今日，这一方面的价值已经是无足轻重了；另一方面，随着人类社会的发展，历史的进步，建筑本身所表现出意识形态的内容更加重要，这些意识形态反映当时社会的政治、文化、宗教等各个方面。随着历史的发展，这些意识形态的内容没有被人们所忘记，由于满足了人更高一级的需要，因而更加体现出其珍贵性。
3.BIM在文物建筑保护中具体的应用
3.1文物建筑三维虚拟模型
根据文物建筑保护方案建立和维护BIM模型，实质是使用BIM平台汇总各项目团队所有的维护相关信息，消除项目中的信息孤岛，并且将得到的信息结合三维模型进行整理和储存，以备项目全过程中项目各相关方随时共享。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据文物BIM模型的用途决定BIM模型的细节精度，同时仅靠一个BIM工具并不能完成所有的工作，所以可以采用“分布式”BIM模型的方法，建立符合维护项目现有条件和使用用途的BIM模型。BIM“分布式”模型还体现在BIM模型往往由相关的单位根据各自工作范围单独建立，最后通过统一的标准合成。确保BIM模型信息的准确、时效和安全。
3.2文物建筑周边环境分析
周边环境分析是研究影响文物建筑保护的主要因素，是研究文物建筑与周围景观的联系。文物建筑周围的地貌、植被、气候条件都是影响保护决策的重要因素，传统的环境分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端，通过BIM信息系统，对文物建筑周边及文物建筑物空间数据进行建模，分析保护和维护方案，通过BIM软件的强大功能，迅速得出令人信服的分析结果，从而做出最理想的文物建筑保护方案。
3.3虚拟文物建筑研究
在文物研究方面，对文物建筑本体进行研究，受到时间和空间的限制，给研究工作带来极大的比便，利用BIM模型，可以使用BIM可以对文物建筑的布局、纹理、色彩以及历史信息进行全方位的研究。BIM甚至可以做到局部的细节推敲，通过BIM来研究文物建筑，可以获得较高的互动效应，以便从文物管理方获得更详实的信息。各种相关的信息更容易的集中在一起，便于研究人员进行探索和分析。
3.4增强文物建筑保护的可视化
3Dmax、Sketchup这些三维可视化设计软件的出现有力地弥补了因缺乏对传统建筑图纸的理解能力而造成的交流鸿沟，但由于这些软件的理念和功能上的局限，使得这样的三维可视化展现与文物建筑保护及研究之间存在着相当大的差距。另外，传统CAD的平台主要使用平、立、剖等三视图以及文字说明的方式来表达和展现文物建筑信息。这种由于工具原因造成的信息割裂，在遇到文物建筑结构复杂的情况，非常容易出错。BIM不仅拥有了三维可视化的工具，所见即所得，更重要的是通过工具的提升，能使用三维的思考方式来完成文物保护方案，同时也真正摆脱了技术壁垒的限制。
3.5文物建筑的虚拟营造
文物建筑历史悠久，虽然有一定的规律但是古代的工匠大多不通文墨，不能对建筑的规律通过文字做系统性的总结的表达，几千年来主要以师傅带徒弟，口传心受缺乏统一的标准，加之交通和信息的不畅，造成不同的时期，不同的地域，不同的工匠之间营造规律差别很大。动态的营造过程更是很难完全体现出来。通过BIM技术将三维模型与工程进度相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D(3D+Time)模型中，可以直观、精确地反映整个文物建筑的营造过程。通过BIM可以对文物建筑的重点或难点部分进行模拟。对于一些重要的营造工艺进行模拟和分析，也可以利用BIM技术结合维护组织计划进行预演以提高复杂文物建筑体系的维护可行性。借助BIM对文物建筑的维修进行的模拟，能够非常直观地了解整个维修过程的时间节点和维修工序，并清晰把握在维修过程中的难点和要点，也可以进一步对原有维修方案进行优化和改善，以提高维修效率和维修方案的安全性。
总结：从以上应用中可以看出，BIM的应用对于实现文物建筑保护及文物建筑管理，提高文物建筑保护的科学技术水平，促进文物建筑保护全面信息化和现代化，具有巨大的应用价值和广阔的应用前景。相信随着BIM技术的发展和市场的成熟，一定会涌现出更多类型的BIM应用。
参考文献：
[1]张立乾,杨国兴,葛川.文物建筑保护工程中的勘察设计——以北大红楼等三个文物建筑为例[J].文物保护与考古科学,2015,27(S1):104-111.
[2]付清远.当前文物建筑保护维修工程真实性问题的思考[J].中国文化遗产,2015,(03):29-31.
[3]张爱莉,杨昌鸣,赵湜.历史与现代的对话——北京文物建筑保护与再生新途径的探索[J].中外建筑,2013,(04):115-118.
[4]别治明.试谈文物建筑保护抢救的重要性和紧迫性[J].山西建筑,2007,(19):21-22.
[5]邹广天,程霏.教育体验型文物建筑保护的可拓设计方法[J].建筑学报,2007,(05):8-11.
[6]程霏,邹广天.文物建筑保护设计中的可拓方法——以审美体验型文物建筑为例[J].新建筑,2006,(05):10-13.
论文作者:袁林君
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/2
标签：文物论文; 建筑论文; 模型论文; 信息论文; 历史论文; 古建筑论文; 价值论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;