
基于BIM的古建筑DNA基因保护技术在加固修中的应用与实践
-以杭州灵隐寺为例
■王静民”刘祥宏’王
凯”沈宇”
[摘要]我国的古建我体现了中华民款五千年的悠久历史,是世界建发的一大现宝,近些年来,隧着近几年国内 BII技术逐渐推广,丰富了古建筑DXA保护方法,人们对古建获保护也越来越重视,特则是如通了对古建获的技术资
料的管理,本文款此进行了简要的探讨,[关键讯]古建发BIX灵险寺
建筑是一个有着悠久历史的实用门类,件题新技术的革命,建筑在设计和建造方面不断发展进步,效率不断提高,过去建筑师们使用传统方法来创作和表达设计概念,比=如在纸上绘图,20世配八九十年代,随着电脑软件技术的进步,AutoCAD等绘图软件的应用,电脑画图取代了手绘,然而,还基本定留在通过二维图像表达建筑的设计信息,外加文字补充额述的方式来表达设计师的意图,适年来,信息技术飞速发版,建筑行业正在发生着巨大的变化:建筑师可以借助计算机进行思考和创意,得到传统方法所无法得到的成果,可以极大地拓展设计的深度和广度;设计信息的集成化,改进了设计过程,提高了设计效率和设计质量,始而,这些基于二维、三维的图像或实体模型并不智能,并不带有与建筑设计相关的参数信息,20世纪初,BII(Building Infornation Modeling)被提了出来, 即建筑信息模型BIN技术,该技术是能协助建筑师建立基于三维报模型,统筹建筑设随全生命同期数据信息的建筑设计信息模型,具有极大的市场前
录
国际上BIH技术已经应用广泛,从规划、设计、
施工到运维阶段都有许多或功案例,并取得了较好的效益,适几年国内BI技术运渐准广,在建设行业的各个领域开始应用和实践,主要的应用方自集中在设计可视化展示、硅撞检测、深化设计等方面。通过三维图像或实体模型表达建筑的三维空间,三维图像或实体模型有助于让设计师和业主交流沟通
过
中国的吉建筑,主要是指在历史上有一定的配
念意义、观贫价值的建筑物,是中国传统文化的现宝本课题重点研究如何将BIN技术应用到浙江地区吉建筑的加固修结中,做好吉建筑DXA保护的同时,完成古建筑的加固能结工作,通过本课题的研究与实践,丰富浙江地区古建筑DNA保护方法,以杭州灵隐寺维修加固工程为例,为浙江地区古建筑
的保护工作拓展新途径。一、工程概况
灵隐寺,始建于东晋成和元年(公元326年),是杭州最早的名到,灵隐寺大雄宝股坐在灵隐寺院内,建于清代,是伤唐建筑。它采用的是吉代建筑申,单层三重款山项的传统手法,四角都有避起的
飞增,让庞大的屋项显得雄姿媒嫂,股内的黄色疏瓦饰、窗花、斗、飞天浮雕,以及天花板上的云龙藻井,都是中国古代建筑的艺术残宝。整个股高 33.6m,面宽七间,进深四间,气势轩昂,内有佛像净高19.6m,加上莲花座为24.8m,为我国目前最大的香樟本雕坐像,结构上,大虽宝股原为拍案式木结构,经过多次改造加固,现为本、石、混额土混合指案式结构,该建筑四质为方形柱,其中6:以下为花问岩石柱,以上为钢筋混凝土柱,股内除 4/C轴为钢筋混凝土圆柱外,其余均为本圆柱、钢筋混土围套加胃柱,外围填体为自承重,主要为青砖、石灰黏土酮筑,屋面为:上糖(即三重赠)为钢筋混凝土现浇斜屋面,下糖(即一重糖)、二重糖为混凝土预制板斜屋面,瓦为预制混凝土简瓦。
主要研究内容
二、
结合本次对灵隐寺的加固维修项目,本误题主要包括了以下五个方面的内客:
1.吉建筑加固设计施工方案可视化展示
根据现场测量数据,利用BIA软件创建古建筑的BIN模型,并结合施工方案,使业主和随工方直观地理解设计方案,更如充分地做好文物保护工作,
2.建筑BIM模型的硅撞检测
将所创建的建筑、结构等BII模型导入专业的撞检测软件中,进行初步碰撞检测和分析。提前发现加固设计中存在的闫题,减少施工中的设计变更
3.施工工艺数字化交电
基于BIN模型将设计方案通过施工虚报动画等数字化手段,结合传统方法完成施工工艺交底,提高交底的效率和质量。
4.运营陆合
充分发挥BIM模型的作用,采用虚拟随工的方式,审查施工方案,确保施工中文物保护措施、量保证手段能得到有效地贯彻,对整个吉建对外开效和运营的影响降到最低。
5.建立数字化档案
以BIV模型为核心,建立数字化档案,为后续运营维护提供基确技术资料。
同时在专业分工上,我们分为建筑、结构两个小组,建筑组主要负责大维宝殿的星项(脊)、门窗、雕花、栏杆等内容的建模;结构组主要负责大宝殿的案、柱、板、斗拱等内容的建模。两个小组分别建模,再对模型进行整体拼装。
BIM在施工阶段的运用
三、
目前,灵隐寺大维宝股修等工程已经进入施工阶段,通过BIV模型对施工脚手巢的模拟搭设,对施工下料的估算,合理安排了工期,提高经济性,起到了一定的作用。
灵隐寺大维宝股,即手架醛撞,佛像上方最大
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跨度8.8目,跨度较大,同时工期紫,任务重,容不得反复和失误的时间和代价,那么就需要施工技术人员能够清晰地理解设计意图,并且向实际案作工人交代清楚,现场各工种,如架子工,特种技术工等,需配合到位,工期交错进行,通过BII对现场施工全周期的模拟,模拟每层脚手架的累设等各个施工流水阶段,经过整一个模报过程的进行,可较容易找出穿插施工的部位,节约了工期。
1.施工前的碰撞检查
通过Navisarks软件设定硅撞检测规则,对大维宝股内各构件(包括柱、大案、斗拱、楼表等)以及施工期间的脚手架进行冲突测试,发现殖撞点,通过NavisNorks与REVIT的联动,可直接在模型中定位该碰撞点,再调整BIJ模型,重新进行硅撞检测确认,通过硅撞检测提前发现施工中的间题,为施工工作顺利进行打下良好的基础。
2.施工技术交底
大殿内部主案、次案、斗拱、挂板等结构复杂,纵模交错,层层叠叠,通过传统二维图像难以表达清楚,传统方式很乘交底到位,因此将REVIT建立的大雄宝股模型,导入到Navisworks软件中,利用其强大的实时虚拟化能力,创建工程漫游动画,对于重点、难点的加固部位,可随时暂停,反复观看,并且结合REVIT生成的平面图、立面图和创面图,更好地能够说明设计意图。
四、
BIM在古建筑运维管理中的作用
过去,我们对古建筑资料保护主要依载于平面
二维图纸及少量图片影像资料,与这些传统技术相比,BIM技术能将更虑大的信息量汇集到一个“小小的模型”中,同时又能在需要的时候扩展开来,比如本次对大雄宝股加固完成后,把BI模型也作为资料进行归档,为下一次的加固或改造提供依据,同时下一次的加固或改造,又能为下下次加固改造服务,经过这样,赛等于为建筑本身建立了一条时间线,可保证吉建筑在全寿命周期内各个阶段每个
环节运作,五、结语
通过对灵隐寺大雄宝股采用BIM技术建模的研究,为了给子例后代留下一份完整的重现历史的艺术瑰宝,为世界建筑文化的历史发展做出应有的贡献,我们要及时地案取保护继善工作,纠正已经存在的闫题和正在发生的诸多间题,用现代材料增加结构的强度和稳定性,设置必要的加固措施,同时内部设备也完全可以按照现代化的要求进行改造,保证古建筑的历史之美水放光芒。
(作者单位:1.浙江省建筑科学设计研究院建筑设计院,杭州310012;2.浙江省建筑科学设计研究院有限公司,杭州310012;3.浙江建筑特种技术工程公司,杭州310012)