（建筑历史与理论专业论文）中国古代早期木结构建筑信息模型bim建构的实践分析.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 天津大学天津大学 或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 天津大学天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。 特授权 天津大学天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 （保密的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 摘摘 要要 此研究为文化遗产保护领域科学和技术研究课题“基于 bim 和 gis 技术的 文物建筑信息管理与展示系统研究”课题的子课题。作为信息化遗产信息管理系 统的工作基础，本论文旨在对文物建筑信息管理平台中，中国早期木结构建筑信 息模型（bim）建构方法的进行探究。 文中选择若干不同结构形式的早期木结构建筑现存实例作为个案研究对象， 对基于 bim 技术的信息模型建构思路与方法做初步探究，对其建筑构件的 bim 族规划进行尝试性分析设定。研究以遗产信息管理需求为依据，站在建筑研究者 的视角， 对研究实例进行具有建筑遗产信息价值以及建筑类型学意义的术语提取、 类型概念界定以及类型学理论分析，并利用 revit architecture 软件加以实践，获 得一手技术反馈资料， 进而探寻基于遗产信息平台的计算机程序开发阶段的内部 需求，为课题的后续研发提供实例性参考，以进一步推动文物建筑信息管理与展 示系统的研究进程。 关键词：关键词：建筑遗产信息；建筑信息模型；早期木结构建筑；构件族规划 abstract this study is a sub-topic for the science and technology research of cultural heritage protection “research on the managing and display system of architectural heritage information”. as the basis for the work of digitalizing the system of heritage information management, this paper aims to explore the method for building up the early ancient chinese buildings with building information modeling (bim) technology on the platform of information management on wooden structural heritage buildings. in this paper we selected several existing wooden structural buildings with different structural forms as the objects of study. based on that, some investigation and exploration had been made on the thought and method for building up information models with the bim basis, as well as attemptable analysis and setting up of the bim family of their architectural components. the study, based on the demand for management of the heritage information, with a viewing angle of architectural researchers, made the extraction of technical terms with both architectural heritage information value and architectural typological meaning, the definition of type concepts, and the theoretical analysis of typology. with the practice operated on the software of revit architecture, which helped to gain the feedback material at first hand, we could proceed exploring for the inner demand on the developing stage of computer programs based on heritage information platform, providing examples as references for the follow-up research and development on the topic, to further promote the research process of management and display system of architectural heritage information. key words： architectural heritage information； building information modeling； chinese wooden structure building ；family of their architectural components 目目 录录 第一章 绪 论 . 1 1.1 研究缘起 . 1 1.2 以往相关研究回顾 . 2 1.3 研究内容与关键词的界定 . 6 1.3.1 研究内容 . 6 1.3.2 关键词的界定 . 6 1.4 研究方法与论文框架 . 8 1.4.1 研究方法 . 8 1.4.2 论文结构 . 10 1.5 论文创新点 . 10 1.6 未尽事宜 . 11 第二章 空间信息管理技术应用于遗产保护工作的发展进程 . 12 2.1 文物建筑遗产信息管理工作简析 . 13 2.1.1 文物建筑遗产信息的内容与特点 . 13 2.1.2 当前国内文物建筑遗产信息管理技术瓶颈 . 16 2.2 空间信息技术在文物建筑遗产信息管理领域的应用 . 18 2.2.1 新型文物建筑遗产信息管理的探索之路 . 18 2.2.2 gis 技术在文化遗产领域的应用简述 . 19 2.2.3 基于 gis 在文化遗产信息管理应用中的问题 . 21 2.3 bim 技术与文物建筑遗产信息管理平台的未来 . 22 2.4 小结 . 22 第三章 bim 技术与空间信息模型的适应性 . 24 3.1 “从开始到现在”bim 概述 . 24 3.1.1 bim 的由来 . 24 3.1.2 bim 的概念 . 25 3.1.3 bim 的技术特点 . 26 3.1.4 bim 技术的相关软件 . 28 3.1.5 revit architecture 的基本概念及应用特点 . 29 3.2 文化遗产信息管理中建构空间信息模型的应用需求分析 . 33 3.2.1 bim 技术在现代建筑设计中的常规应用 . 33 3.2.2 bim 技术应用于建筑遗产信息模型构建中的需求分析 . 34 3.3 利用 revit architecture 建构建筑信息模型的适应性解析 . 36 3.4 小结 . 37 第四章 bim 技术建构中国早期木结构建筑信息模型试探 . 38 4.1 中国古代早期木结构建筑研究简析 . 39 4.1.1 早期大木结构建筑基本特征 . 39 4.1.2 早期现存建筑实例中的大木结构形式分类 . 41 4.1.3 基于 bim 研究的实例与应用价值评析 . 42 4.2 传统建筑语汇中的参数化设想 . 45 4.2.1 传统建筑语汇与“类参数化”信息 . 46 4.2.2 古建筑信息模型中的参数化需求分析 . 51 4.3 基于 bim 的早期木结构建筑遗产信息解读 . 54 4.3.1 基于 bim 属性（参数）的信息分级 . 54 4.3.2 信息中的基础参数与高级参数 . 56 4.3.3 现状信息推敲与理想模型 . 57 4.4 概念性建筑信息模型标准化拟定 . 59 4.4.1 什么是概念性建筑信息模型 . 59 4.4.2 义县奉国寺大木结构的概念性模型概况 . 60 4.4.3 概念性建筑信息模型的标准拟定 . 64 4.5 小结 . 65 第五章 基于类型学方法的建筑信息模型族规划 . 66 5.1 类型学基本原理 . 66 5.1.1 类型学及类型学方法 . 66 5.1.2 分类的目的与依据 . 67 5.2 早期建筑大木结构 bim 族规划的方法试探 . 68 5.2.1 族规划建构遗产信息模型的核心内容 . 68 5.2.2 调查研究方法中的启示 . 69 5.3 早期建筑信息模型族规划实例分析 . 70 5.4 关于未来族规划的预期展望及内部需求 . 72 5.5 小结 . 73 第六章 结论 . 74 参考文献 . 76 发表论文和参加科研情况说明 . 79 致 谢 . 80 第一章 绪论 - 1 - 第一章 绪 论 1.1 研究研究缘起缘起 当前，我国对建筑遗产保护工作的重视程度大大增加，继而对文物保护工作 的广度与深度要求也随之提高。 遗产信息记录在遗产保护的基础工作中贯穿始终， 并有着至关重要的地位。众所周知，建筑遗产信息具有种类来源多样性、空间分 布复杂性、随时间变化时态性以及彼此协同关联性等特点。一方面，传统信息记 录手段与档案管理模式已越发不能满足实践需求， 大量技术信息正急有待于系统 化的管理方式。另一方面，全社会各领域数字化、信息化的整体发展迅速，要求 遗产记录的信息化水平也必须随之提高，以适应更为系统的整体信息化进程，更 好的融入全球信息化工作体系。 综上两个方面因素，天津大学于 2011 年 5 月成功申请了文化遗产保护领域 科学和技术研究课题“基于 bim 和 gis 技术的文物建筑信息管理与展示系统研 究” ，成立专项课题组，旨在对当前已经趋于成熟的 bim 和 gis 系统技术进行集 成与融合方法的研究、构建复杂多维关系数据库并借助典型实例开发，为庞大而 复杂的建筑遗产信息管理与展示探索出一条崭新的道路。 课题组主要成员已取得 的相关研究成果： 1）软件专注权及授权技术开发专利 孙济洲分布式建筑仿真设计虚拟现实系统，2003（1） 孙济洲中国水墨画计算机仿真绘制新技术，中国，2008（1） 2）会议论文和期刊论文 孙济洲 基于反馈控制的自主虚拟人感知模型， “软件学报” 期刊论文， 2010 （5） 孙济洲以用户为中心的三维用户导航系统， “cad 与图形学学报”期刊论文， 2008（8） wu cong.application of bim on angkor monuments 东亚建筑与文化国际会议论文， 新 加坡，2011（5） wu cong, di yajing. approach to standardization system of architectural heritage 第一章 绪论 - 2 - documentation in chinaicomos-cipa 22th international symposium, koyto,2009 sun libo，liu yanthe hierarchical behavior model for crowd simulationinternational conference on vr continuum and its applications in industry,2009(11) 狄雅静、吴葱classified assessment on measured survey fruits of architectural heritage东 亚建筑与文化国际会议论文，新加坡，2011（5） 刘艳，顾钦，孙济洲三维虚拟场景建模工具的设计与实现， “计算机工程”期 刊论文，2005（2） 此项课题内容基本包括六大项：一、测绘记录实施体系的研究；二、文物建 筑 bim 模型建构研究；三、基于 bim 与 gis 基础模型的应用平台的研发；四、 利用基础信息模型的三维展示系统快捷制作流程的研究；五、结合实例的试点研 发；六、以及基于 bim 和 gis 技术的文物建筑信息管理与展示系统研究开发和 推广应用规划。本论文涉及该六项内容中的两项，即“文物建筑 bim 模型建构 研究 ”与“结合实例的试点研发” ，属于此项课题的子课题研究，亦属于实例试 点开发部分中的一个分支类型。即以中国古代早期木构建筑为研究对象，结合同 时期若干结构类型的实例类比研究，讨论相关族规划、分类及族库开发、建筑构 件属性设置以及可持续性系统的集成管理体系建构问题。 本论文研究成果及建构的信息模型，将为基于 bim 基础模型的应用平台研 发、利用基础信息模型的三维展示系统快捷制作流程的研究、以及基于 bim 技 术的文物建筑信息管理与展示系统的研究开发和推广应用提供基础性素材， 是课 题进一步开展的实例性研究载体之一。 1.2 以往以往相关相关研究回顾研究回顾 纵观文物建筑信息表达的发展沿革， 传统的文物建筑信息管理方式主要采用 传统科技档案式的管理模式。随着计算机技术的迅速发展，索引目录实现了数字 化和整体档案内容数字化。但是，从实体档案库到电子档案虽然介质不同，管理 模式仍相差无几，属于对信息载体文件的管理，仍旧是以文件目录式结构实现对 纸质或者电子文件的管理方式。从本质意义上讲，并没有实现对传统模式的革命 性改变，依然无法适应全球信息化日益加快的脚步以及高效率的工作实践需求。 因此，在计算机图形学、计算机辅助设计制图以及信息数据库等技术的迅速发展 第一章 绪论 - 3 - 与进步的基础上，文物建筑信息管理由传统模式向系统化、数字化、信息化的发 展模式转变也势在必行。此外，近些年来三维激光扫描和摄影测量技术在文物建 筑测绘工作中的广泛应用，极大程度的实现了对文物建筑的快速、高精度及无接 触数据信息采集，进一步提高了数据测量精度，丰富了信息表达形式，为实现建 筑遗产的虚拟重构与参数化管理及应用提供了基础性元素。继而，以地理信息系 统（gis）和建筑信息模型（bim）为代表的空间信息管理技术在实践中被逐步 得以重视，并有了一些在建筑遗产保护领域中试探性的应用与研究。其中，gis 技术在此方面的应用相对成熟且实例较多，相比之下的 bim 技术则刚刚起步， 尚在尝试阶段。 数字化空间信息技术的开发应用始于上世纪中叶，自 1963 年 roger tomlinsion 在加拿大开始了对地理信息系统（gis）的开发至今已历经 40 多年的 发展时间， 其在空间地理信息收集、 储存、 管理和分析功能等方面已经日趋成熟， 并应用于各类相关的信息行业。而 gis 技术应用于建筑遗产保护领域是在 20 世 纪 90 年代初， 以英国的保罗 鲍克斯为代表的联合国科教文组织研究团队在 1992 年的柬埔寨吴哥窟遗址分区及环境保护规划中首次应用了 gis 技术。在此之后， 泰国历史名城素可泰文化资源管理、 越南顺化世界遗产管理等项目都开展了 gis 技术的探索与研究。esri 作为全球领先的地理信息系统（gis）平台软件及服务 提供商，其业务扩展已涉及文化遗产领域，如 the california historical resources information system（加利福尼亚历史资源信息系统）等。美国 gatty 遗产保护中 心在其遗产保护中也融入了 gis 技术，如 middle eastern geodatabase for antiquities (mega) jordan（中东文物地理数据库约旦分库）的建立等等。 gis 技术在建筑文化遗产资源管理方面的应用最初主要倾向于利用其空间分析 功能， 用以协助制定建筑文化遗产的保护规划。 随着保护工作中各类需求的提高， 利用 gis 综合管理与建筑文化遗产相关的几何、 物力、 环境和人文等多方面信息。 例如：罗马的奥斯蒂恩瑟马可尼城市项目中的历史遗产地图项目，aluka 非洲电子学术资源查询系统中遗产部分， 以及我国内蒙古自治区不可移动文物保 护信息管理系统等。 另外,gis 对于时间维度的关注， 也在文化遗产管理方面的应 用中得到充分体现，日本立命馆大学开发的 virtual time-space of kyoto， 利用虚拟技术和 gis，复原京都城市景象。在当前城市三维模型的基础上复原至 第一章 绪论 - 4 - 8 世纪城市建立之初景象，指导城市规划和遗产保护工作。1 gis 技术的优势在于大范围、大区域的对地理信息数据进行采集、储存、管 理、运算、分析、显示和描述，在文物建筑信息管理的实践中多用于建筑环境信 息的宏观管理。而对于文物建筑本体而言，gis 则局限于在建筑外部空间数据的 获取和管理， 难以全面具体的从建筑构件入手来直接管理建筑的内部信息。 因此， bim 作为空间信息管理技术系统的组 成部分，可以更加适宜的处理建筑内 部空间数据。简言之，就形成了一套 “gis 主外，bim 主内”的多层级、 全方位空间数据管理系统。（见图 1-3） 建筑信息模型（building information modeling, 简称 bim） ，是 以三维数字技术为基础， 集成了建筑工 程项目各种相关信息的工程数据模型， 是对该工程项目相关信息详尽的数字 化表达2。自 2002 年开始，美国 autodesk 公司推出了 revit 系列软件，是主要针 对建筑设计行业开发的三维参数化设计软件平台。历经七年的发展，revit 已在建 筑业领域取得了不小的成功，成为 bim 概念中一个大的技术载体。bim 作为当 前计算机辅助建筑设计的研究热点，代表了未来的发展方向。随着 bim 理念的快 速推广以及 bim 技术的日渐成熟，revit architecture 作为 revit 系列的一个主要 组成部分，正以一种引领式的姿态，影响着更为广泛的诸多相关领域。特别是 bim 技术中建筑生命周期管理（blm）的概念与遗产保护工作流程高度契合，因 1 李丽娟，建筑遗产测绘成果表达信息化发展初探：学位论文.天津：天津大学，2012：第 2 页。 2 李建成，罗志华，王凌计算机辅助建筑设计教程，北京，中国建筑工业出版社，2009，第 59 页。 图 1-1：12 世纪京都城市景象 图 1-2：当前京都城市景象 图 1-3：空间数据管理系统层级分布示意图 第一章 绪论 - 5 - 此 bim 技术作为 gis 技术在空间信息管理层面上的微观支持部分，势必影响今后 文物建筑信息记录的发展方向。 与相对成熟的 gis 相比， bim 在遗产保护中的应用尚属起步阶段， 国内外的 实例较少且不成系统，只是在一些项目中有过试探性的尝试，如近代建筑遗产 alvar aalto 设计的赫尔辛基技术大学建筑系馆（the architectural department building of helsinki university of technology）的更新改造，由于西方近代建筑形 式与 bim 技术所广泛承载的现代建筑极为相似，故而其技术拓展性没有得到充分 体现；此外，还有北京故宫某宫殿东配殿南耳房的更新改造，提出了“编目模型” （inventory model）的思路等等。天津大学近年来一直致力于 bim 技术在遗产保 护实践中的开发应用，并且在近年来已在一些项目中取得初步成果。如吴哥古迹 茶胶寺测绘记录工作，就尝试性的利用 bim 技术对其南外门进行档案记录，而 且已拟在即将开始的施工过程中进行应用。 茶胶古迹的建筑风格与结构形式属于 砖石结构，能够作为部分砖石结构建筑类型的代表性研究范例。 （见图 1-4）但文 物建筑具有相对独立的时代性、地域性以及结构系统性的特点，所以从族规划与 族库开发的类型学方法上考虑， 某一种建筑类型的族库建设与族类别规划的研究 基础、分类手段及类型设定都相异于其他。尤其在我国就有着大量的传统木结构 建筑遗产资源，且类型丰富而多极具代表性。因此，出于对遗产保护领域中 bim 技术开发的全面性考虑，就必然要有针对性的对各个典型类型的建筑遗产进行 bim 层面上的个案研究， 从中探索方法为日后成熟的大范围应用奠定理论基础。 图 1-4：吴哥古迹茶胶寺南外门族规划 第一章 绪论 - 6 - 1.3 研究内容与关键词研究内容与关键词的的界定界定 1.3.1 研究研究内容内容 本论文的研究内容主要分为两个部分。第一部分是对建筑信息模型（bim） 在建构过程中建筑学层面上的个案类型研究。主要分析中国古代建筑技术发展 史上第三个阶段3的几种建筑结构形式，主要包括： “海会殿形式” 、 “佛光寺形 式” 、 “奉国寺形式”以及聚合式结构。从建筑学以及结构技术的角度剖析其在 bim 技术范围内的特征性应用价值，从而初步总结中国古代早期大木结构建筑 信息模型的构建思路与方法。第二部分主要针对该时期的几种不同结构形式的 实例，通过实践对其进行信息模型构件的族规划研究，利用类型学原理讨论结 构形式以及建筑构件的分类方法，进而初步提出族规划的分类依据，为未来不 同建筑类型信息模型构建的分族研究提供技术反馈与经验总结。而综上无论哪 个部分的研究，都是基于 bim 技术基础研究的总结性列述之上。所以，对相关 技术研究的开发性探讨以及相关技术需求的挖掘，也始终贯穿于这两个主体研 究内容之中。 1.3.2 关键词的界定关键词的界定 建筑信息模型建筑信息模型： 简称 bim，英文全称为 building information modeling。bim 的定义有多种 版本，在后文中将做更为详细辨析。其总体概念是利用数字模型对项目进行设 计、 施工和运营的过程4。 本文中所设计的 bim 概念就是基于这种总体概念之下 的专项性技术开发，并且具有二次开发的特征。 中国中国古代古代早期木结构建筑早期木结构建筑遗产遗产 3 陈明达先生在中国古代木结构建筑技术战国北宋 一书中，拟将中国封建社会自战国至清末的 两千三百多年间的建筑发展分为五个阶段。其中第三阶段是指从隋初到北宋（公元 581 年1127 年）这个 阶段。 4 何关培主编，bim 总论，北京：中国建筑工业出版社，2011 第一章 绪论 - 7 - 这个词条中有两个主要概念， 一个是木结构建筑遗产5， 看似顾名思义但能反 应出本文对研究实例的选择有着严格的价值定位。关于“早期”的概念需要从根 据问题上加以释义：如果按传统的年代分类，是区别于明、清，即元末（公元 1368 年）之前的所有时期。而题目中提到的“早期”木结构则更加侧重于从技 术角度来审视的一种典型的结构形式，即在结构上符合某些重要营造特点，并非 单纯以年代划分的时期。其中也更加侧重于中国古代建筑技术发展史中的所谓 “第三阶段” （前文以作解释，不多加赘述） 。因此，本文中的早期木结构建筑是 建立在以现存实例为代表的，以建筑遗产信息为表达目的，符合对于隋初至北宋 这一时期逻辑描述的木结构建筑。 源于实例的特殊性与所代表建筑类型的差异将 在第四、五章逐一解析。 revit architecture revit architecture 是 revit 系列软件中， 针对各类型建筑行业的三维参数化建 筑设计软件，具有强大的参数化图元及参数化修改引擎，已成为全球知名的三维 参数化 bim 设计平台。 本文关于 bim 技术层面的探讨， 都将以 revit architecture 作为技术手段来进行研究实践。 参数化参数化（parameterization）与参数化与参数化建模建模 关于参数化的解释在多种学科中有着不同的解释。但总结其核心含义可以简 单解释为一种联动机制与约束关系。而参数化建模一般应用在优化技术上，通过 将模型参数化，优化过程中不断对其进行迭代而求出最佳解。参数化建模是参数 （变量）而不是数字建立和分析的模型，通过简单改变模型中的参数值建立和分 5世界文化与自然遗产保护公约 （联合国教科文组织，1972 年）中对“文化遗产”的定义，可以理解 成在历史上创造或人类活动遗留下的以建筑为其内容或表现形式的物质文化遗产，具体包括有一定价值 的建筑物、构筑物及与其密切相关的附属设施、建筑组群、建筑遗迹、历史街区、村镇等。 建筑遗产欧洲宪章指出关于“建筑遗产”不仅指主要的古迹（monuments） ，还应包括城镇中较次要 的建筑群以及在自然或人工环境中的特色乡村。 欧洲建筑遗产保护条约中则进一步明确地将“建筑遗 产”定义为三个组成部分：古迹（monuments） ：所有具有显著历史、考古、艺术、科学、社会或技术价 值的建筑物或构筑物；建筑群（groups of buildings） ：以其显著而一致的历史、考古、艺术、科学、 社会或技术价值而足以形成景观的城市或乡村建筑组群；历史场所（site） ：人工和自然相结合的区域， 其部分被建造，既保有独特而一致的景观，又具有显著的历史、考古、艺术、科学、社会或技术价值。 第一章 绪论 - 8 - 析新的模型6。 族的概念与族的概念与族族的的规划规划 族（family）是 revit architecture 中的一个基本概念，是一个包含通用属性 （称作参数） 集和相关图形表示的图元组7。 这里面的图元是指 revit 的基本单位， 任何图元都可以具有属性（参数）它可以是模型、标注参照或者注释详图等等。 而所谓族的规划，即是利用 revit 根据建筑构件的形态、功能以及约束关系等特 征，以类型学方法为指导，将各个图元规划为不同的“族” （family） ，进而可以 定义为多种“类型” 。根据模型需要，每种类型都可以具有不同的尺寸、形状、 材质集或其他参数变量。 类型学（类型学（typology)typology)方法方法 一种分组归类方法的体系， 类型的各成分是用假设的各个特别属性来识别的， 这些属性彼此之间既相互排斥又含有内在关联。 因为本文所指的类型学只需研究 一种属性，所以类型学可以用于各种变量和转变中的各种情势的研究。建筑遗产 并非自然形成的，其中“历史”是很重要的一个元素，此外还包括文化、传统、 记忆等等。因此，本文中所运用的类型学方法亦是在模型构件分类过程中寻找一 种或几种假设条件，来为方法与规律做理论支撑。 1.4 研究方法与论文框架研究方法与论文框架 1.4.1 研究研究方法方法 本论文首先通过对当前国内外相关领域的调查研究以及技术热点追踪，对空 间信息技术在建筑遗产信息记录工作中的发展历程做综述性评价， 并指出在整套 系统下 bim 技术所处信息层面的核心价值。结合 bim 系统及所选用软件的技术 特点， 以建筑遗产保护的核心要义为指导， 根据研究、 测绘、 工程、 展示、 管理、 监测等各保护环节的特殊性， 拟分析在 revit architecture 的技术范围内所能承载 的实践需求与拓展可能性。在此之后，以建筑学视角对所选实例进行深度剖析， 详尽实例的资料搜集与分析研究成果，充分实现建筑学背景下的信息最大化，在 6 曾旭东、王大川、陈辉，参数化建模，湖北：华中科技大学出版社，2011 7autodesk ,inc.主编，autodesk revit architecture 2011 官方标准教程，北京：电子工业出版社，2011 第一章 绪论 - 9 - 尽可能全面的基础上提升所做个案的示范性意义，简单说就好比是一个“弹药储 备”的阶段。在做好信息储备的条件下，对各路信息的缘由出处、时间关系、详 略程度进行综合排列与筛选，以达到可以建构信息模型的起步阶段，并以此实践 经历拟定阶段性标准建筑信息模型应用于实例的理想化标准， 为进一步探讨 建构模型的整体流程丰富素材依据。进而以此标准为基础，以中国古代建筑学理 论为依据，借鉴类型学方法，从构件形式、结构类型、工艺手法以及时代与地域 特征等方面对建筑构件进行规划分类， 为建筑信息模型中的基本单位族的建 立提供理论依据。与此同时，在需求分析的基础上以实验性范例的工作实践为基 础，为建筑信息模型的核心、信息体系做标准化理论分析。总结以上两项工作的 目的与意义，在于制定出建筑信息模型的基本模型框架体系，实现模型信息的参 数化标准，完成了一个开放性的可视化信息数据库。为此后建立不同等级、不同 建筑生命周期阶段、不同参数类型的高级建筑信息模型提供模板。另外，以不同 结构形式的现存建筑作为实例研究， 对其他类型建筑遗产的信息模型研究与开发 做出指导性的方法参考，便于接下来的横向对比式研发，对未来空间信息技术平 台的系统性研究起到了探路石的作用， 为建筑遗产保护领域全方位空间信息化管 理的早日实现走出了坚实的一步。 图 1-2 研究流程图 研究意义 技术分析、需求分析 方法归纳、总结 实例本体研究 族规划 信息应用分析 概念化信息模型 第一章 绪论 - 10 - 前期工作基础 模型具体建构 1.4.2 论文结构论文结构 1.5 论文创新点论文创新点 近年来，bim 作为炙手可热的新兴技术正在被各相关行业积极开发与广泛 推崇。但就技术本身而言，以 bim 为手段对建筑遗产进行参数化模型建构并非 第四章 bim 技术建构中 国早期木结构建筑信息 模型试探 第五章 基于类型学方法 的建筑信息模型族规划 第一章 绪 论 第六章 结论 第二章 空间信息管理技术 应用于遗产保护工作的发 展进程 第三章 bim 技术与空间 信息模型的适应性 第一章 绪论 - 11 - 开创之举。自 bim 的技术优势被广为认可，以建筑遗产保护领域作为研究内容 的实践活动已逐渐有所呈现。然而，诸多个案分析或实验性开发大都以项目本身 作为研究主体，以完成项目成果为根本目的。作为“基于 bim 和 gis 技术的文 化遗产保护领域科学和技术研究课题”的子课题，以个案研究为基本方法、以探 讨建筑信息模型的信息组成与模型基础为内容的方法性专题研究， 在国内尚属先 行。 在利用 bim 软件revit architecture 进行建筑信息模型建构前期的信息源 分析、分类与标准化研究也尚未有过先例，并提出一些创新性概念。此外，在 revit architecture 背景下的族规划借鉴类型学方法进行讨论也是本论文的创新之 处。 1.6 未尽事宜未尽事宜 尽管本课题力求以个案研究的形式为文物建筑信息管理与展示系统的研究 提供更多例证材料，用以在日后的 bim 系统研发中起到探路石的作用。但是， 在对当前技术范围以及实例本身做了充分深入的剖析后发现， 有诸多问题并非可 以单向性思考，在总体研究方法确立的基础上，有必要对一些典型问题做横向对 比，以求甚解。因此，本文更为侧重模型构建前期的条件分析以及技术背景下建 筑学意义的讨论，以族规划与概念性模型建构研究作为阶段性成果暂时结题。同 时，由于课题尚属新兴技术研发，已有工作基础相对匮乏，在限于时间、精力以 及技术能力的情况下，未能完成几个实例完整的理想模型建构，有待此论文之后 的继续研究与构建，以最终实现与系统平台的研究对接。此外，在技术软件的应 用方面尚且采用 revit architecture 一种参数化信息工具予以实践， 在技术条件允 许的情况下，还应广泛加以多方面的技术实践，以发掘更为丰富的技术反馈与经 验。 第二章 空间信息管理技术应用于遗产保护工作的发展进程 12 第二章 空间信息管理技术应用于遗产保护工作的发展进程 “计算机变得越来越便宜， 越来越普及， 软件的发展也突飞猛进： 电子邮件，像 google 这样的搜索引擎，以及能够分解工作环节的专 门软件，工作环节被分解之后就能将一部分发给波士顿，一部分发送 给班加罗尔，一部分发送给北京，远程开发变得更加得心应手。8”这 段文字虽