了得網建築_歷史建築信息模型的模態與實踐

編輯推薦

當前，在歷史建築修繕保護設計實踐中，原始圖檔資料缺失的情況很普遍。歷史建築信息模型（HBIM）則提供了一種改變現狀的可能，它掀開了歷史建築信息資料全方位傳承的嶄新一頁。然而，*合理的HBIM框架是什麼？它的路線圖必定是從設計師BIM實踐中的每一小步走出來。本書結合數十例民國建築BIM模型的創建過程，探討了HBIM應用的諸多可能性，供同行和感興趣的讀者參考。

內容簡介

本書分析和討論了歷史建築信息模型HBIM在建築遺產保護領域的潛在應用價值，對HBIM的概念、定義和限定範圍作了針對性的探討，介紹了歷史建築信息模型的創建流程和相關主流軟件的應用框架，繫統探討了BIM模型和建築歷史數據的疊加模式和應用模態。書中也以既有建築加固族為例詳細描述了歷史建築相關修繕專用族和族庫的創建過程，同時結合部分近代歷史建築的修繕加固項目實例探討了建築三維BIM模型集成相關建築文檔、圖紙、照片等多源數字化檔案文件的歷史建築HBIM應用場景，並初步探索了Web環境下歷史建築信息模型的信息索引架構和信息增值途徑。本書可供歷史建築保護領域的研究者、工程技術人員以及建築相關專業師生參考。

作者簡介

方立新男，東南大學建築學院建築技術研究所，結構工程博士，教授，東南大學*建築遺產保護實驗室從事歷史建築保護，在完成學院技術教學同時承擔多項國家縱向課題。
王琳琳東南大學圖書館館員，東南大學圖書館計算機繫統部技術負責，計算機工程碩士，本書相關課題國家自然科學基金參加人。

前言
第1章HBIM——歷史建築信息模型概述
1.1 建築信息模型BIM
1.2 HBIM的定義
1.3 HBIM當前的瓶頸與階段性目標
第2章HBIM中的信息
2.1 數據固化
2.2 信息強化
2.3 知識活化
第3章HBIM工作流程
3.1 測繪
3.2 檢測鋻定
3.3 BIM模型樣板
第4章BIM數據傳遞

前言

第1章HBIM——歷史建築信息模型概述

1.1 建築信息模型BIM

1.2 HBIM的定義

1.3 HBIM當前的瓶頸與階段性目標

第2章HBIM中的信息

2.1 數據固化

2.2 信息強化

2.3 知識活化

第3章HBIM工作流程

3.1 測繪

3.2 檢測鋻定

3.3 BIM模型樣板

第4章BIM數據傳遞

4.1 數據傳輸的IFC標準

4.2 Open BIM與ArchiCAD

4.3 SU BIM模型

4.4 Vico Office

4.5 數據表單與數據庫

4.5.1 COBie數據表單

4.5.2 ODBC數據庫

4.5.3 Navisworks外部數據庫

第5章HBIM族的創建

5.1 族的概念

5.2 族庫

5.3 族創建實例

5.3.1 鋼筋混凝土樓板加固

5.3.2 鋼筋混凝土梁加固

5.3.3 鋼筋混凝土柱加固

5.3.4 地基基礎加固

第6章歷史建築 BIM建模實例

6.1 南京招商局舊址辦公樓

6.2 南京下關碼頭候船廳

6.3 高家酒館

6.4 國民大會堂

6.5 咨議局舊址

6.6 南京中山北路576號小紅樓

6.7 南京博物院•荷蘭大使館

6.7.1 南京博物院

6.7.2 荷蘭大使館

6.8 東南大學大禮堂•東南大學孟芳圖書館

6.8.1 東南大學大禮堂

6.8.2 東南大學孟芳圖書館

6.9 金陵制造局機器大廠•浦口火車站

6.9.1 金陵制造局機器大廠

6.9.2 浦口火車站

6.10 東南大學體育館•工藝實習場

6.10.1 東南大學體育館

6.10.2 工藝實習場

6.11 東南大學生物館與科學館

6.11.1 東南大學生物館

6.11.2 東南大學科學館（健雄院）

6.12 民國海軍醫院•和記洋行英國總監辦公樓

6.12.1 民國海軍醫院

6.12.2 和記洋行英國總監辦公樓

第7章歷史建築的HBIM

7.1 為什麼要HBIM

7.2 WebGL平臺

7.3 操作示範

7.3.1 平臺引擎選擇

7.3.2 模型組庫

7.3.3 框架集成及實例

附錄
圖片來源

參考文獻

前言

建築信息模型CBIM）的創建對於新建築來說很容易，可以從零開始，在一張白紙上精確地列出需要創建的一切，但是如果創建一個歷史保護建築的BIM模型，則難度上升，有可能遇到不小的挑戰，這其中包括對歷史建築實體的建模轉換，即如何將建築物數據捕獲並轉換為BIM對像，以及如何將建築生命周期中不同階段的BIM信息重置與更新，以處理既有建築中隱藏的不確定數據、對像和其在BIM中的空間關繫。由於需要從模糊的不完全數據中推斷信息，識別歷史建築已知和素，歷史建築信息模型HEIM ( Historical Building In formation Model)在行業內距廣泛應用尚有較大距離。

建築信息模型CBIM）的創建對於新建築來說很容易，
可以從零開始，在一張白紙上精確地列出需要創建的一切，但是如果創建一個歷史保護建築的BIM模型，
則難度上升，有可能遇到不小的挑戰，這其中包括對歷史建築實體的建模轉換，即如何將建築物數據捕獲並轉換為BIM對像，
以及如何將建築生命周期中不同階段的BIM信息重置與更新，
以處理既有建築中隱藏的不確定數據、
對像和其在BIM中的空間關繫。
由於需要從模糊的不完全數據中推斷信息，
識別歷史建築已知和素，
歷史建築信息模型HEIM ( Historical Building In formation Model)在行業內距廣泛應用尚有較大距離。

當前的三維激光掃描技術幫助HEIM在歷史建築建模上取得了一些突破，這是一個典型的可區分新舊建築信息模型不同創建特征的應用場景。
不過即使如此，HEIM作業流程相比新建建築仍然有很多的復雜要素需要控制，如三維激光掃描代替不了內部的結構檢測鋻定，後者仍然是各HEIM團隊控制相對薄弱的環節。
歷史建築中原始圖紙缺失是常態，而結構檢測大多基於離散樣本點的概率模型統計，
實踐中的數據可靠性與理論上的相差巨大，
可以說現有的結構檢測技術遠不適應HEIM的作業需求。
事實上，對建築暴露形體三維掃描數據的智能化轉換是國內外HEIM的探索熱點，技術層面比結構檢測要先進很多。
然而，有限智能條件下轉換的BIM模型也有不盡如人意之處，如對歷史建築殘損件的記錄，其掃描點雲是原封不動地載入BIM模型還是補全殘損、
剔除變形後再按傳統營建法式或規則創建Revit族類，不同的HEIM定位目標會帶來不同的思考切入角度，未來期望能在HEIM架構中對BIM構件作參數驅動，
根據材料退化的力學規律演繹其時間進程下的物理變形和屬性變異，進一步提升HEIM針對歷史建築保護的決策功能。

本書中所討論的歷史建築信息模型的所謂模態，
實際上是對HEIM的應用框架和適用模式的探討分析。
目前為止，歷史建築HEIM信息模型尚無成熟的標準化應用模板和固定的應用架構，需要在實踐中不斷摸索。
本書結合數十例民國建築BIM模型的創建過程，基於相關建模工作討論了歷史建築BIM應用的諸多可能性，
嘗試在建築遺產保護過程中將 BIM 工具轉化落地為可生成由各種主題和歷史信息、
幾何信息、結構信息、保護或恢復狀態等各類異構信息組成的數據收集器。本質上， HEIM 需要實現三維模型完全互操作性和豐富的信息內容交互，以更有效地管理建築遺產。單一的 BIM 模型並不能構成 HEIM 的完整框架，有些素材不應該在 HEIM 中被忽略，
如歷史建築各時期的歷史圖片，
其蘊含的豐富信息很難通過 BIM 模型對表皮的渲染來等代表達。 BIM 模型可能會取代二維圖紙,但 HBIM不
應試圖理解為單純以 “H”限定下的特定 BIM模型, HBIM中應該有容納傳統建築圖檔的空間,因此從這個角度,所謂的 HBIM更應該是
“HBIM ”模式,BIM模型整合傳統的建築圖檔構成歷史建築生命周期的時間軸導線。本書的一部分工作即試圖拓展這樣的
“HBIM ”架構並進行若干測試,其中也包括了在 Web界面下的嘗試,雖然已有初步成果,但距離終

目標還有很大的提升空間。

本書的出版得到了國家自然科學基金 (項目編號51478102)的支持,在此表示衷心的感謝! 本書第1~4章由王琳琳撰寫,其餘章節由方立新撰寫。張穎和丁曉麗在第5章部分內容的撰寫中做了一部分工作,杜吉順、張龍、張穎、丁曉麗、王明池、康琦等研究生參與了書中相關 BIM模型的創建工作,張思琦同學參與了終文稿的部分文字修訂工作,在此一並表示感謝!

限於筆者水平和寫作時間,書中不足之處在所難免,歡迎讀者批評指正。

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