探究BIM技术应用于古建筑测绘的优势*

郑承曦（福州大学至诚学院，福建 福州 350000）

古建筑测绘是文物保护工作中的一种数据采集方式，以往，古建筑测绘方式主要是采取直接量取建筑物尺寸、大小的方式来收集数据信息，经过几十年来建筑测绘工作的发展，这种简单的测绘模式已经不再适用于现阶段大型古建筑的测绘工作，突出表现为这种手段作用下的古建筑测绘精准度不高，甚至因古建筑图纸保存不善造成信息资料遗失的重大损失。Revit Architecture软件是为BIM构建的，可帮助建筑师设计、建造及维护建筑物的智能化软件工具。为此，文章就如何借助Revit Architecture优化古建筑测绘工作的发展进行策略分析。

1 BIM技术和Revit Architecture软件

从内涵上来看，BIM技术是通过数字仿真模拟建筑物建设所涉及的各类信息，之后通过对这些信息加工整合打造完三维建筑模型。和以往的CAD技术相比，BIM不再像CAD一样只是一款计算机辅助设计软件，而是一种管理手段，是实现精细化、信息化管理的重要工具。

2 古建筑测绘发展现状分析

新技术的出现和发展为古建筑测绘工作的开展提供了更多的可能，推动着古建筑测绘工作朝着集成化、集约化、智能化的方向发展。在以往，古建筑测绘的主要手段包含全站仪离散点测绘法、摄影测量法、全站仪和摄影结合法、三维激光扫描法等。在以往，有学者应用全站仪和经纬仪对某地区的古建筑进行测绘，解决了古建筑檐口测量和屋顶测量问题，但是这类方式的测量效率不高，对于一些复杂的古建筑难以有效完成测量工作。三维激光扫描技术能够获取空间三维点云和彩色图像，被人们广泛应用到故宫文物修复和测绘中。但是这种测量方式一旦遇到遮挡物往往无法实现精准的测量，对测量场地和测量条件限制要求较高。

3 BIM技术中Revit Architecture软件应用于古建筑测绘的优势分析

3.1 数据记录方面的优势

Revit Architecture软件在绘制模型的时候会对所有数据信息进行全过程的记录分析，测量之后所得到的数据信息被存储在一个数字模型中。同时，在输入这些数字模型的过程中还需要对这些数据的基本属性进行定义，从而在整体记录模型信息的同时更好地将信息模型中的数据信息展现出来。以坐斗族的绘制为基本研究对象，在绘制完成一个坐斗族之后将和古建筑测绘息息相关的重要数据信息存储在族类型列表中，在记录模型形体的同时将模型数据信息更加直观、生动、具体的展现出来。

在以往借助CAD记录三维数据信息的时候只能够逐个记录和绘制表格，且对于立面、剖面的绘制容易出现失误。基于Revit Architecture软件建立的数字模型，借助在平面上的一些简单操作就能够依据现有的数据信息打造出三维立体模型。

3.2 在数据共享方面的优势

数据共享的本质是对数据基本属性和数据存在形式的一种共享，Revit Architecture软件在数据共享方面的作用十分突出，具体表现为应用一个或者多个可以调节的参数就能够对古建筑的样式进行控制，甚至还能够管控整个建筑梁架结构体系。

3.3 在数据统计方面的优势

Revit Architecture软件在使用的时候显示出比较强大的数据信息统计功能，在具体应用时候能够对数据信息进行分类整理。在精准统计分析数据信息的基础上能够进行后续的数据统计分析，在整个数据系统中一旦完成了建模就基本实现了数据统计分析。在Revit Architecture软件统计表中能够更为明确的分析和整理数据信息，并让模型中的每一个数据信息都拥有自己的名称和属性。

在我们需要系统、直观的使用某一种数据信息的时候只需要打造一个类似的明细表就能一一调出属性。如果一个人对测绘建筑范围内的所有斗拱都从整体上进行了解，或想要系统的了解测绘建筑中结构物的信息，就可以打造出一个结构明晰表，在这个表中标明想要了解的建筑尺寸、建筑体积、建筑偏移量等信息。

3.4 从点到面的三维立体化应用

古建改造与现代建筑设计不尽相同，经过长时间的侵蚀，对古建筑的修理需要注重保留建筑本身原有的历史特点。在保留古建筑天花板、门把手、内部布局模式的同时，想要应用传统的手段完成测绘很难实现。借助Revit Architecture软件能够解决旧房改造疑难问题，提升了古建筑的修复效率。

对古建筑的修复往往集中在修复点上，没有关注到对旧房屋的改造。在BIM技术的支持下可以通过三维激光扫描处理来获得三维点数据信息，完成三维点云编辑，在编辑完成之后对数据信息进行处理，最终获得三维点云数据，将处理好的数据信息导入到专业的绘图软件中（AutoCAD、Revit Architecture等），在导入数据信息之后生成几何体，将生成的内容作为建模参考。另外，在具体操作的时候通过对点云的网格化处理、建立多面体化表面还能够生成复杂的曲面形体，将所需要处理的内容连接成一个面。

3.5 实现云端和建模操作的结合

古建筑项目的改造在云端应用也是一个创新尝试，在具体操作的时候可以应用移动数据端，比如平板电脑或手机浏览三维模型、查询数据，为古建筑现场修复人员的工作提供更多的支持，充分弥补传统测量手段不完善对测量结果的不利影响。在BIM技术的作用下会整合多种先进的技术手段，打造出一个完整的数据库，整合古建筑保护资源，并为以后的古建筑保护工作发展提供充足的数据信息支持。

通过云端技术还能够为古建筑的现场修复提供重要指导，帮助建筑人员在头脑中打造出一个三维立体模型，借助立体化的三维模型来弥补以往二维视图转化和应用的丢失问题。另外，借助BIM技术中的Autodesk Ecotect软件还能够为整个建筑设计提供绿色化分析支持，完成数据的建模操作，确保古建筑保护工作的顺利开展。

4 BIM技术中Revit Architecture软件在古建筑测绘中的具体应用——以福州三坊七巷小黄楼为例

4.1 古建筑基本情况概述

福州三坊七巷小黄楼位于黄巷中段北侧36号，如图1、图2所示，现作为中国涉台楹联博物馆，存放有乾隆十六年进士刘墉、民国大总统徐世昌、北洋军阀首领冯国璋等人的楹联、牌匾百余块。

图2 上为沿街立面图，下为院落剖面图

史载东晋永嘉之乱，衣冠南渡，中原黄氏入闽聚居此巷，黄巷因此而得名。唐进士、崇文阁校书郎黄璞居此，建楼阁曰黄楼；清雍正年间至乾隆前期为林枝春所居；乾隆后期至嘉庆年间归梁上治、梁上国兄弟，后传梁章钜;后其女梁环姿、女婿赵新居之。

4.2 古建筑的控制测量

在对古建筑基本信息测量的时候应用全站仪来控制整个建筑的尺寸大小，并借助全站仪的悬挂高测量功能完成对建筑立面上控制点高度的测量，如图3、图4所示。在确定柱网大小的时候应用激光标准仪器来测量柱网，用手持激光测距仪来收集建筑室内的梁架长度。

图3 小黄楼一层平面图

图4 小黄楼构件分解图

在对整个建筑信息测量的时候古建筑的大量信息仍然是通过手工方式测量的，但是改变了传统测绘以平面及立面图纸为核心的测绘是基本思路，改为按照古建筑内在次序来和构件的构成情况进行测量。对于比较复杂的测量构件，比如斗栱，需要借助辅助测量设备来完成测量，在测量完成之后打造一体化的信息模型。

4.3 打造福州三坊七巷小黄楼三维信息模型

福州三坊七巷小黄楼建设过程中的一个显著特点就是模型化和定性化，古建筑的形式分为大小式，大式以斗口为模数，小式以檐柱径为模数。文章所研究的建筑是小式建筑，基本内容是通过测绘手段的应用来获得建筑各个构件的尺寸大小，同时分析建筑各个构件之间的比例关系，打造完善的古建筑构件三维立体化参数模型，如图5、图6所示。

图5 部分细部大样图（一）

图6 部分细部大样图（二）

在对福州三坊七巷小黄楼建造分析时需要着重研究建筑的模数尺寸体系，优先要打造关于测绘楼群的理想模型。在模型打造的过程中强调对数据尺寸大小的确立，具体包含整个建筑物的高度、建筑物的轴网模数、建筑物的开间、建筑物的进深、建筑物的整体测量高度。

控制尺寸是建立古建筑模型的基础，之后所建立的一切主要建筑构件都将与控制尺寸有直接或间接的关系，为此在控制尺寸大小的过程中需要相关人员采取重要的措施来控制偏差，即在确定好尺寸大小之后不能够随意更改。

4.4 福州三坊七巷小黄楼的规划分类与建立

在控制好福州三坊七巷小黄楼尺寸关系之后建立构件模型，在模型建立的过程中会应用Revit Architecture软件完成测绘对象的参数化建模，将整个建筑的分析分为梁、柱、墙体、望板、屋顶等几个部分。在明确建筑这几个部分的族别分类之后开始进行族的搭建。

5 结语

综上所述，BIM在古建筑测绘当中的应用，对提高古建筑测绘的效率有很大的作用，突出表现为能够为古建筑构件的使用信息进行精准分析，还能为古建筑的维护管理提供三维立体化的数据支持，从帮助相关人员更好的还原古建筑面貌，为古建筑的保护工作提供更多有力的支持。