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摘要： 古建筑是我国社会变迁的见证，是古代劳动科技与艺术的凝练与承载，更是代代相传的文化符号。随着时间的流逝，许多古建筑因为自然灾害和人为破坏失去了原本的容貌，加快古建筑的修复和维护进程迫在眉睫。BIM技术作为集成三维建模和建筑信息的新技术，其模拟性、可视性、协调性等特点在古建筑保护领域应用推广有巨大优势。本文就我国BIM技术发展情况简要论述，分析古建筑保护传统方式存在的不足，研究BIM技术在古建筑保护领域应用的可行性，以期为古建筑保护提供一种有价值的参考模式。
关键词：BIM技术、古建筑、文化遗产保护
一、BIM技术发展前景
BIM即建筑信息化模型，它的英文全称是Building Information Modeling，代表建筑信息模型化或建筑信息模型。BIM技术指关于建筑信息模型化和建筑信息模型的技术，它的基本理念是：以建筑信息为基础，提供强有力的软件，提高建筑工程的规划、设计、施工管理以及运行和维护的效率和水平。实现建筑全生命期信息共享，从而实现建筑全生命期成本等关键方面的优化。经过十几年的发展，BIM技术取得很大进步，并成为继CAD技术之后行业信息化最重要的新技术。
BIM技术作为新兴的3D数字信息技术主要运用科学合理的方法和思想对整个建筑工程进行全程监控，使项目始终处于可控的范围内。通过对中国建筑行业的现状分析了解到，BIM技術在中国具有很大的发展前景，它的主要价值体现在：一是质量的保证，二是设计效率的提高，三是实验数据对以后维护的完善机制。
BIM技术源于国外，因此在软硬件等方面相对成熟，应用范围较广。我国引入较晚，发展相对落后，应用范围也有局限，主要应用于建筑领域合理的控制造价、模拟建造周期等。随着时代进步和科技的不断发展，BIM技术将会顺应科技发展趋势，得到密切关注和广泛应用。
二、传统古建筑保护方法存在的问题
中国古建筑由于历史文化和民族习俗等因素的影响颇具特色，在古建筑保护过程中必须走中国特色古建筑保护的道路。虽然我国已经形成带病延年、修旧如旧、落价重修、原址新建等较为完善的传统修复体系，但近年来对传统文化保护的重视使古建筑保护领域工作量增大，传统古建筑修复和维护的弊端显露。
1.人财物消耗大
木结构建筑是在我国古建筑中占有很大的比例，微生物劣化机理是我国进行古建筑保护及修复不可忽略的问题，这就要求文物保护人员得深入分析和研究，定期对建筑文物进行维护。木构架建筑产生劣化现象的原因有很多，如地理原因、气候原因、自身原因等，这些因素若仅靠人工预测分析，在文物修复后的维护过程中将会有巨大的工作量。另外，一些古建筑由于建造时间和环境的不同，结构形式不一，需要花费大量的人力物力有针对性地从建筑材料、建筑结构、建筑类型等对建筑进行多角度分析，才能完成有效的信息测绘，导致传统方法在古建筑修复方面显得力所不及。
2.缺乏规范指导
虽然近年来文物保护单位对于古建筑保护工作给予足够的支持，但是不同地区工作人员专业技能和知识水平参差不齐，部分工作人员在修复观念、修复技能等方面比较落后。齐长城作为世界上最古老的长城具有重要的人文价值，在山东博山地区的齐长城因为“相貌”破败残旧被推翻重建，原址建立起模仿北京明清长城的仿古长城。经过专家鉴定，该区域内的长城已造成了无法复原的破坏，令人惋惜。全国古建筑修复没有规范的标准和统一的要求，一些工作人员未接受过专业培训和理论指导，不能充分认识到古建筑的价值。甚至有些单位修缮单位盲目使用新技术，使得古建筑产生严重的损伤，会造成不可挽回的后果。
3.智能化程度低
传统保护方式无法对自然灾害进行预测和演练，只能利用一些警示牌和围护装置减少险情。例如以框架式木质结构庭院式组群布局，总体性、综合性很强，因此预防火灾和雷击十分有必要。中国古建筑的建筑特点与现代有所区别，传统文化博大精深，每一个优秀的古建筑都是传统科技与文化的结晶，从建筑整体到内部构件，从建筑表面到结构内部，每一处都是经过精心打磨，每一部分都发挥着必不可少的作用。几乎每年，我国都会因为一些灾害损失一批古建筑。与战争时代不同，和平年代完全可以防止悲剧的发生，应该多利用科技手段避免古建筑因天灾人祸被毁。
4.数据准确率低且工程量大
现阶段我国古建筑的传统修复方式大概分为两种：一是对于破坏程度较小的古建筑，选择在保证建筑原真性的前提下，进行适当修缮;二是对于破坏程度较为严重的古建筑，选择原址重建。以上两种修复方式都要精确的测绘信息，这就对现场工程的可视化提出了更高的要求。但现阶段我国对古建筑测绘的数据准确率低且工程量大，因此需要加强对古建筑的测绘信息的准确度。
三、BIM技术在古建筑保护领域应用的可行性
BIM技术的定义由三部分组成，分别是建设项目物理和功能的特性数字表达，共享的知识资源以及在项目的全生命周期内，各专业参与方通过在BIM 中进行相关数据信息操作，以更好的履行自身职责。BIM技术就是将目前较为分散的用于古建筑的科学技术有机整合并互相建立联系，达到1+1>2的理想结果。
1.BIM技术可以建立完整的古建筑三维模型数据库
近年来，计算机、测绘、地理信息系统等相关科学技术迅猛发展并取得了较为优异的成果。GPS、近景摄影测量、全站仪和三维激光扫描测量使得古建筑三维数据的采集与处理效率大大提升，坐标点云数据更能采集复杂不规则的建筑以便获得精确、完整、有效的数据。因此近几年间，数字化技术不断被推广应用于古建筑的修复与保护中，其中国内有故宫博物院与日本凹版印刷株式会社合作的“数字故宫”项目;浙江大学开发的敦煌石窟虚拟漫游与壁画复原系统，这些都是基于数字化技术建立古建筑物的三维模型，对于三维建筑模型数据库，美国的“数字方舟”可以说已经发展得较为成熟。这些点云数据的存在，一方面，可以推进虚拟现实的旅游观赏，建立高科技的全新古建筑旅游模式，即使远在万里，也能身临其境观赏精美绝伦的古建筑，并且还减少了游客不遵守相关规定而造成的建筑物损坏的可能;另一方面三维模型数据可以永久保存，以防将来古建筑进一步损坏无法考察原貌时，提出最令人信服且具有权威性的三维模型。另外，将BIM技术应用方法贯穿到整个项目的发展周期中，可以有效的解决数据量大、数据共享性大等相关问题。通过BIM技术存储古建筑的相关测绘信息，从而建立古建筑的电子信息档案，实现建筑全生命周期信息共享，从而实现建筑全生命期成本等关键方面的优化。这不仅对古建筑的保护修缮以及研究具有巨大的推动作用，也为古建筑的数字化保护提供了可能，具有非常重要的现实意义。 2.BIM技术可以建立古建筑修复的区域模型
古建筑经受时光和岁月的洗礼，多数已经支离破碎或者残损缺失，原真性较高的古建筑三维模型，使得古建筑历史研究的学者，能基于现存三维模型推理并假设古建筑完好无损时的状态，通过BIM软件，我们可以在技术的基础上，建立修复区域的大致三维模型，模拟修复过程并提出最佳修复方案，当代很多古建筑保护不当或者修复过程中的错误判断和盲目探索，永久损伤无法弥补，BIM技术可以最大程度地规避方案决策造成的风险。此外，还可以通过BIM技术研究建筑周围环境与其关系，从历史回顾、调查走访、文献调查等方面进行定性分析以及从地势、气候、人文等多方面进行定量分析。再将得到的信息数据借助BIM技术做成三维模型直观地展示在我们面前，更加方便地发现问题，从而优化保护和修复方案，缩减时间和人力物力成本。
3.BIM技术可以建立全生命周期修复工程模型
将建筑材料，施工技术等相关信息与古建筑修复模型相结合，进一步着手修复古建筑，建筑工程材料领域也研究出SHCC、生物酶、纤维复合材料等加固修复材料，通过将以上数据建立数据库或数字档案并导入BIM数据系统，再由BIM软件进行全周期设施管理分析，基于已知数据重建已经不存在的、或者毁坏的古建筑，计算需要修复“修旧如旧”或者复原“以旧换新”的相关数据，并选取与之适宜的工程材料和施工技术。这种全周期管理古建筑修复过程，更加科学规范。在维修后期，BIM技术主要应用于古建筑的维护，包括管线整合与碰撞检查，设计错漏碰缺检查。BIM技术作为一个信息载体，可以用来协调建筑项目内各专业的碰撞问题，以及建设项目全生命周期内参与各方的管理问题。
4.BIM技术可以对古建筑进行有效监管控制
BIM技术可以实现空间的转化，相对于传统古建筑修复方式，BIM技术更加直观，能够使古建筑修复与重建等监理工程在运行时变得可视化。因其直观化的特性，能够更加清楚方便地获得相关信息，降低了古建筑修复难度并提高了修复效率。得益于BIM技术的模拟性，在施工阶段，能够及时发现问题，做到对失误的精准判断，避免发生影响工程质量的低级错误，更好地保护文物建筑。此外，还可以通過利用BIM相关软件，在设计阶段，进行紧急疏散和节能减排等实验，提前制定相关应急方案，从而在最大程度上减少财产损失。在后期运营阶段，也可以模拟突发状况，不断优化相关设施和应急方案。
结语
习近平总书记说：“保护文物，功在当代，利在千秋。”古建筑作为我国历史文化遗产中的重要组成部分，正面对着保护与合理利用之间的矛盾。我们不仅要加强对古建筑的保护，防止其遭受更多自然灾害或人为破坏，还要充分挖掘其利用价值，开放参观积极宣传和弘扬中华民族传统文化。因此，对古建筑修复领域传统方式的总结和新方法的尝试研究很有意义。古建筑作为中国传统文化与技术的载体，将会在未来受到更加广泛的关注。BIM技术作为新兴的建筑数字化信息技术，在建筑工程领域发挥着其独特的功效。将传统的古建筑保护向古建筑信息数字化保护转变，实现数量质量一把抓，不仅更加高效的完成修复工作，质量也得到了保证。这也是 BIM技术在中国古建筑的维护中发展的必然趋势。未来，BIM 技术的应用也会随着科技经济的发展而变得更为广泛化，BIM技术终将会实现其在古建筑修复领域的独特价值。
参考文献
[1]成丽媛.BIM技术在古建筑中的应用探讨[J].砖瓦，2021（06）：78-79.
[2]汪梓豪，程希莹，操强，马晓东.基于BIM技术的古建筑修复研究[J].安徽建筑，2021，28（05）：5-6.
本研究是山东省大学生创新创业训练项目，项目名称“BIM技术在古建筑修复领域推广应用的研究”，项目编号：s202010429177
关键词：BIM技术、古建筑、文化遗产保护
一、BIM技术发展前景
BIM即建筑信息化模型，它的英文全称是Building Information Modeling，代表建筑信息模型化或建筑信息模型。BIM技术指关于建筑信息模型化和建筑信息模型的技术，它的基本理念是：以建筑信息为基础，提供强有力的软件，提高建筑工程的规划、设计、施工管理以及运行和维护的效率和水平。实现建筑全生命期信息共享，从而实现建筑全生命期成本等关键方面的优化。经过十几年的发展，BIM技术取得很大进步，并成为继CAD技术之后行业信息化最重要的新技术。
BIM技术作为新兴的3D数字信息技术主要运用科学合理的方法和思想对整个建筑工程进行全程监控，使项目始终处于可控的范围内。通过对中国建筑行业的现状分析了解到，BIM技術在中国具有很大的发展前景，它的主要价值体现在：一是质量的保证，二是设计效率的提高，三是实验数据对以后维护的完善机制。
BIM技术源于国外，因此在软硬件等方面相对成熟，应用范围较广。我国引入较晚，发展相对落后，应用范围也有局限，主要应用于建筑领域合理的控制造价、模拟建造周期等。随着时代进步和科技的不断发展，BIM技术将会顺应科技发展趋势，得到密切关注和广泛应用。
二、传统古建筑保护方法存在的问题
中国古建筑由于历史文化和民族习俗等因素的影响颇具特色，在古建筑保护过程中必须走中国特色古建筑保护的道路。虽然我国已经形成带病延年、修旧如旧、落价重修、原址新建等较为完善的传统修复体系，但近年来对传统文化保护的重视使古建筑保护领域工作量增大，传统古建筑修复和维护的弊端显露。
1.人财物消耗大
木结构建筑是在我国古建筑中占有很大的比例，微生物劣化机理是我国进行古建筑保护及修复不可忽略的问题，这就要求文物保护人员得深入分析和研究，定期对建筑文物进行维护。木构架建筑产生劣化现象的原因有很多，如地理原因、气候原因、自身原因等，这些因素若仅靠人工预测分析，在文物修复后的维护过程中将会有巨大的工作量。另外，一些古建筑由于建造时间和环境的不同，结构形式不一，需要花费大量的人力物力有针对性地从建筑材料、建筑结构、建筑类型等对建筑进行多角度分析，才能完成有效的信息测绘，导致传统方法在古建筑修复方面显得力所不及。
2.缺乏规范指导
虽然近年来文物保护单位对于古建筑保护工作给予足够的支持，但是不同地区工作人员专业技能和知识水平参差不齐，部分工作人员在修复观念、修复技能等方面比较落后。齐长城作为世界上最古老的长城具有重要的人文价值，在山东博山地区的齐长城因为“相貌”破败残旧被推翻重建，原址建立起模仿北京明清长城的仿古长城。经过专家鉴定，该区域内的长城已造成了无法复原的破坏，令人惋惜。全国古建筑修复没有规范的标准和统一的要求，一些工作人员未接受过专业培训和理论指导，不能充分认识到古建筑的价值。甚至有些单位修缮单位盲目使用新技术，使得古建筑产生严重的损伤，会造成不可挽回的后果。
3.智能化程度低
传统保护方式无法对自然灾害进行预测和演练，只能利用一些警示牌和围护装置减少险情。例如以框架式木质结构庭院式组群布局，总体性、综合性很强，因此预防火灾和雷击十分有必要。中国古建筑的建筑特点与现代有所区别，传统文化博大精深，每一个优秀的古建筑都是传统科技与文化的结晶，从建筑整体到内部构件，从建筑表面到结构内部，每一处都是经过精心打磨，每一部分都发挥着必不可少的作用。几乎每年，我国都会因为一些灾害损失一批古建筑。与战争时代不同，和平年代完全可以防止悲剧的发生，应该多利用科技手段避免古建筑因天灾人祸被毁。
4.数据准确率低且工程量大
现阶段我国古建筑的传统修复方式大概分为两种：一是对于破坏程度较小的古建筑，选择在保证建筑原真性的前提下，进行适当修缮;二是对于破坏程度较为严重的古建筑，选择原址重建。以上两种修复方式都要精确的测绘信息，这就对现场工程的可视化提出了更高的要求。但现阶段我国对古建筑测绘的数据准确率低且工程量大，因此需要加强对古建筑的测绘信息的准确度。
三、BIM技术在古建筑保护领域应用的可行性
BIM技术的定义由三部分组成，分别是建设项目物理和功能的特性数字表达，共享的知识资源以及在项目的全生命周期内，各专业参与方通过在BIM 中进行相关数据信息操作，以更好的履行自身职责。BIM技术就是将目前较为分散的用于古建筑的科学技术有机整合并互相建立联系，达到1+1>2的理想结果。
1.BIM技术可以建立完整的古建筑三维模型数据库
近年来，计算机、测绘、地理信息系统等相关科学技术迅猛发展并取得了较为优异的成果。GPS、近景摄影测量、全站仪和三维激光扫描测量使得古建筑三维数据的采集与处理效率大大提升，坐标点云数据更能采集复杂不规则的建筑以便获得精确、完整、有效的数据。因此近几年间，数字化技术不断被推广应用于古建筑的修复与保护中，其中国内有故宫博物院与日本凹版印刷株式会社合作的“数字故宫”项目;浙江大学开发的敦煌石窟虚拟漫游与壁画复原系统，这些都是基于数字化技术建立古建筑物的三维模型，对于三维建筑模型数据库，美国的“数字方舟”可以说已经发展得较为成熟。这些点云数据的存在，一方面，可以推进虚拟现实的旅游观赏，建立高科技的全新古建筑旅游模式，即使远在万里，也能身临其境观赏精美绝伦的古建筑，并且还减少了游客不遵守相关规定而造成的建筑物损坏的可能;另一方面三维模型数据可以永久保存，以防将来古建筑进一步损坏无法考察原貌时，提出最令人信服且具有权威性的三维模型。另外，将BIM技术应用方法贯穿到整个项目的发展周期中，可以有效的解决数据量大、数据共享性大等相关问题。通过BIM技术存储古建筑的相关测绘信息，从而建立古建筑的电子信息档案，实现建筑全生命周期信息共享，从而实现建筑全生命期成本等关键方面的优化。这不仅对古建筑的保护修缮以及研究具有巨大的推动作用，也为古建筑的数字化保护提供了可能，具有非常重要的现实意义。 2.BIM技术可以建立古建筑修复的区域模型
古建筑经受时光和岁月的洗礼，多数已经支离破碎或者残损缺失，原真性较高的古建筑三维模型，使得古建筑历史研究的学者，能基于现存三维模型推理并假设古建筑完好无损时的状态，通过BIM软件，我们可以在技术的基础上，建立修复区域的大致三维模型，模拟修复过程并提出最佳修复方案，当代很多古建筑保护不当或者修复过程中的错误判断和盲目探索，永久损伤无法弥补，BIM技术可以最大程度地规避方案决策造成的风险。此外，还可以通过BIM技术研究建筑周围环境与其关系，从历史回顾、调查走访、文献调查等方面进行定性分析以及从地势、气候、人文等多方面进行定量分析。再将得到的信息数据借助BIM技术做成三维模型直观地展示在我们面前，更加方便地发现问题，从而优化保护和修复方案，缩减时间和人力物力成本。
3.BIM技术可以建立全生命周期修复工程模型
将建筑材料，施工技术等相关信息与古建筑修复模型相结合，进一步着手修复古建筑，建筑工程材料领域也研究出SHCC、生物酶、纤维复合材料等加固修复材料，通过将以上数据建立数据库或数字档案并导入BIM数据系统，再由BIM软件进行全周期设施管理分析，基于已知数据重建已经不存在的、或者毁坏的古建筑，计算需要修复“修旧如旧”或者复原“以旧换新”的相关数据，并选取与之适宜的工程材料和施工技术。这种全周期管理古建筑修复过程，更加科学规范。在维修后期，BIM技术主要应用于古建筑的维护，包括管线整合与碰撞检查，设计错漏碰缺检查。BIM技术作为一个信息载体，可以用来协调建筑项目内各专业的碰撞问题，以及建设项目全生命周期内参与各方的管理问题。
4.BIM技术可以对古建筑进行有效监管控制
BIM技术可以实现空间的转化，相对于传统古建筑修复方式，BIM技术更加直观，能够使古建筑修复与重建等监理工程在运行时变得可视化。因其直观化的特性，能够更加清楚方便地获得相关信息，降低了古建筑修复难度并提高了修复效率。得益于BIM技术的模拟性，在施工阶段，能够及时发现问题，做到对失误的精准判断，避免发生影响工程质量的低级错误，更好地保护文物建筑。此外，还可以通過利用BIM相关软件，在设计阶段，进行紧急疏散和节能减排等实验，提前制定相关应急方案，从而在最大程度上减少财产损失。在后期运营阶段，也可以模拟突发状况，不断优化相关设施和应急方案。
结语
习近平总书记说：“保护文物，功在当代，利在千秋。”古建筑作为我国历史文化遗产中的重要组成部分，正面对着保护与合理利用之间的矛盾。我们不仅要加强对古建筑的保护，防止其遭受更多自然灾害或人为破坏，还要充分挖掘其利用价值，开放参观积极宣传和弘扬中华民族传统文化。因此，对古建筑修复领域传统方式的总结和新方法的尝试研究很有意义。古建筑作为中国传统文化与技术的载体，将会在未来受到更加广泛的关注。BIM技术作为新兴的建筑数字化信息技术，在建筑工程领域发挥着其独特的功效。将传统的古建筑保护向古建筑信息数字化保护转变，实现数量质量一把抓，不仅更加高效的完成修复工作，质量也得到了保证。这也是 BIM技术在中国古建筑的维护中发展的必然趋势。未来，BIM 技术的应用也会随着科技经济的发展而变得更为广泛化，BIM技术终将会实现其在古建筑修复领域的独特价值。
参考文献
[1]成丽媛.BIM技术在古建筑中的应用探讨[J].砖瓦，2021（06）：78-79.
[2]汪梓豪，程希莹，操强，马晓东.基于BIM技术的古建筑修复研究[J].安徽建筑，2021，28（05）：5-6.
本研究是山东省大学生创新创业训练项目，项目名称“BIM技术在古建筑修复领域推广应用的研究”，项目编号：s202010429177