BIM技术在城市结构调整中对历史_省略_以吉林建筑工程学院体育馆复原为例_韩锐

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图 1 项目周边环境分析
学校迁址的完成,标志着红旗校区使用功能 的终结。由于地处长春市黄金商圈,地理价值的 陡升与原建筑结构陈旧、建筑面积匮乏、使用功 能单一的矛盾日渐明显,致使其或被保护、或被
收稿日期: 2012-12-17 基金项目: 吉林省教育厅十二五社会科学研究项目( 吉教科文合字﹝ 2012 ﹞第 464 号) 作者简介: 韩锐( 1981—) ,男,辽宁金州人,讲师,硕士。
BIM 技术在城市结构调整中 对历史建筑保护的应用研究
———以吉林建筑工程学院体育馆复原为例
韩 锐1 ,张俊峰2
( 1. 吉林建筑工程学院艺术设计学院,吉林 长春 130118; 2. 吉林建筑工程学院东北建筑文化研究中心,吉林 长春 130118)
摘 要: 以吉林建筑工程学院体育馆复原为例,通过积极应用 BIM 技术与相关软件,将历 史建筑的结构、表皮以及设备管线等模型信息分“层”复原,在极大程度上扩充了建筑数据 采集的任务量与最终成果的信息涵盖量。对吉林建筑工程学院主要建筑的复原项目实 践,将历史建筑的研究与数字化建筑教学相结合,为今后城市结构调整过程中出现的历史 建筑保护问题提出了一个可行的保护与研究办法。
三、项目实施过程
2012 年 3 月初,笔者开始了为期 3 个月的对 吉林建筑工程学院红旗校区的实地测勘工作,带 领 A、B、C 三个工作组( 每组一名指导教师,组员 由 5 名同学组成———分别来自吉林建筑工程学 院建筑学、测绘勘察以及景观设计专业的三年级 本科生) 依次对校园内地形环境、建筑结构以及 建筑表皮信 息 进 行 采 集[5]。 每 组 内 部 分 工 形 式
关键词: BIM; 历史建筑; 分“层”复原; 数据采集; 城市结构调整
中图分类号: TU18
文献标志码: A
一、项目历史脉络概况
城市的高速发展,促进了以经济为基础的物 质文化环境不断翻新,人口的激增同样催生了城 市建筑空间的刚性需求。占据城市经济中心区 域的历史建筑正逐渐退出历史舞台并慢慢步入 末路[1]。笔者 研 究 的 案 例———吉 林 建 筑 工 程 学 院红旗校区,始建于 1956 年,原为国家城市建设 部长春城市建设工程学校,是新中国首批成立的 10 所建筑类专门学校之一。学校原址坐落在吉 林省长春市朝阳区红旗街,占地面积 30 余 hm2 , 与长春市新兴 CBD 商业圈中心地带近在咫尺 ( 见图 1) 。
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[8] 应晓阳. BIM 在建筑设计阶段的应用[J]. 建筑设 计理论研究,2012( 9) : 21 - 23.
Research on the Protection of Historic Buildings with BIM Technology in the Process of City Structural Adjustment
2007 年,随着长春市产业结构调整,朝阳区 政府欲将红旗街打造成世界级商业中心的步伐 不断加快,集购物、休闲、餐饮为一体的大型城市 综合体项目与 5A 级写字间如雨后春笋般迅速 崛起,建设用地日趋紧张。吉林建筑工程学院为 配合市政 府 规 划 安 排 并 结 合 自 身 发 展 需 求,于
2007 年年底筹划建设“新城”校区,校区位于长 春市净月开发区。2010 年年底基本完成整体搬 迁工作。
为: 两人负责勘察测绘,采集建筑与地形的坐标 点信息,并 将 当 天 采 集 的 信 息 整 理 创 建 成 建 筑 ( 地形) 平面图、立面及剖面 AutoCAD 文件。一 人负责拍照,完善建筑立面信息,并将图片与影 像通过 Photoshop 与 AfterEffect 软件转录成贴图 文件并建立贴图数据库。一人负责整 合 AutoCAD 文件与贴图信息,通过 3DsM ax 与 Revit 软 件完成三 维 模 型 的 创 建,模 型 内 容 按 照“分 层 ” 管理,包括建筑基础、建筑结构、建筑内部管线以 及建筑外立面表皮。 1. 确立测绘目标
察与 数 据 采 集,2012 年 4 月 27 察与 数 据 采 集,2012 年 4 月 29 察与 数 据 采 集,2012 年 4 月 16
日—5 月 20 日 数据整理与整合, 日—5 月 22 日 数据整理与整合, 日—5 月 10 日 数据整理与整合,
2012 年 5 月 21 日—6 月 10 日 完 2012 年 5 月 23 日—6 月 8 日 完 2012 年 5 月 11 日—6 月 5 日 完
至宏观如城市、小至微观如建筑的冲击和翻新再 造的力量如此之大,已经变得势不可挡[7]。如何
的实施办法,也为日后的深入研究工作留下了详 在这股洪流中顺应城市产业结构调整的大趋势,
细的数据图像资料。
同时兼顾保护有研究价值的历史建筑,供日后的
四、结 语
科学研究与教学研究之用,基于 BIM 概念下的 数字化复原技术成为最佳选择。随着历史建筑
———Take the Restoration of Gymnasium in Jilin Architectural and Civil Engineering Institute as an Example
HAN Rui1 ,ZHANG Junfeng2
根据 A、B、C 三个工作组的学生专业构成特 点以及辅助指导教师的专业研究方向,各组具体 分工如表 1 所示。 2. 项目完成情况
2012 年 4 月 28 日之前,3 个小组均完成了 前期勘察与数据采集工作。其中 C 组比既定安 排时限提前 3 天进入第二阶段。A 组与 B 组由 于工作量稍大,需要加工处理的数据较多,提前 1 天进入第二阶段。
成三维 BIM 建筑模型。
成三维 BIM 建筑模型。
成三维 BIM 建筑模型。
3. 研究与复原过程 详细的研究与复原过程以 2 号目标体育馆
为例。红旗校区体育馆设计并建造于 20 世纪 80 年代末,主体为钢筋混凝土框架与大跨度钢结构 桁架,建筑面积 3 125 m2 ,建筑高度 17. 2 m,整体 呈八边形结构,外立面采用大面积玻璃幕墙与白 色渐变马赛克铺装,建筑风格稳重典雅。场内设 有主运动场地、阶梯看台、运动员休息室、康复医
第2 期
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改造再利用的可能性降至极微。重新规划再建 设成为必然。但是作为一部拥有 50 年历史的校 园规划设计和建筑构造变迁的“标本”却面临着 荡然无存的危险,不免令人惋惜。如何顺应时代 发展需要,同时兼顾对校园历史建筑的保护与研 究,成为摆在建筑教育者与建筑研究者面前的紧 迫任务[2]。
依据校园内的总体布局以及主要建筑的建 造时间和结构特点,依次确立 10 个测绘目标: 1 运动场、2 体育馆、3 综合楼、4 教学楼、5 图书馆、 6 实验楼、7 实习基地、8 科研大厦、9 学生公寓、 10 校园中心广场。测绘目标平面布局位置如图 2 所示。
图 2 吉林建筑工程学院红旗校区总平面图与建筑布局
二、项目实施理念与方法
Building Information M odeling 简称 BIM ,直 译为“建 筑 信 息 模 型 ”,是 以 建 筑 工 程 项 目 的 各 项相关数据信息作为模型的基础,进行三维建筑 模型的建立。它具有可视化、协调性、模拟性、优 化性和可出图性五大先进特点。近年来 BIM 在 建筑工程领域广泛应用,其优越的集成化三维成 像特点日渐凸显,各建筑类高校也在积极探讨未 来 BIM 概念下的人才培养模式[3],因此吉林建 筑工程学院红旗校区历史建筑的数字化复原也 是一次 BIM 概念下的建筑教育尝试。其过程与 收获能够为未来数字建筑教育提供宝贵的资料 与经验,同时也可以使学校建筑设计与景观设计 相关专业本科生更好地了解建筑测绘勘察知识, 深入研究建造于 20 世纪 50 年代的砌体结构教学 建筑的空间结构特点,从而提升学生专业技能并 积极参与到对学校历史建筑的研究和保护中来。
疗中心以及附属功能空间,是长春市 20 世纪 90 年代初最先进的室内综合性运动馆,凝结了吉林 建筑工程学院人的全部心血和智慧。2012 年 5 月末已基本拆除,人们对它的所有怀念与直观感 受将永远定格在基于 BIM 技术对该单体建筑分 “层”复原的数字化模型中。具体复原过程以及 建筑影像资料如图 3、图 4 所示。
图 3 基于 BIM 概念的建筑“分层”数字化复原过程
图 4 体院馆外观变更与数字化模型成像比较
项目实践活动历时 56 天,强度比较适中,工 作完成度较高,并且很好地将历史建筑的研究与
展,城市核心地区迅速膨胀,地理价值的增长像 流沙一般由 中 心 区 向 外 蔓 延[6]。 这 一 趋 势 对 大
建筑教学相结合,为今后城市产业结构转型过程 中所出现的历史建筑保护问题提出了一个可行
结合实地勘测数据、建筑表皮贴图信息采集 与三维数字化模型技术,将吉林建筑工程学院红 旗校区在虚拟空间中进行复原成为最佳研究与 保护方式。在勘察复原过程中,积极应用 BIM 技术,配合使用 AutoCAD、3DsM ax、Revit、Photoshop 以 及 After Effect 等 数 字 图 形 图 像 处 理 软 件,将建筑基础、建筑结构、建筑内部水暖管线以 及建筑表 皮 信 息 分“层 ”复 原,极 大 程 度 地 扩 充 了建筑数据采集的任务量与最终成果的信息涵 盖量[4]。
2013 年4 月 第15 卷 第2 期
沈阳建筑大学学报( 社会科学版) Journal of Shenyang Jianzhu University ( Social Science )
文章编号: 1673 - 1387( 2013) 02 - 0140 - 04
Apr . 2013 Vol. 15,No. 2
经过近 40 天的数据整理与加工,A 组和 C 组中途分别于 5 月 12 日、6 月 3 日返回吉林建筑 工程学院红旗校区进行数据完善,其中 A 组较 早完成了体育馆数据模型,在 5 月 20 日建筑实 体被拆除前保存下了珍贵的建筑模型资料,6 月 7 日之前 3 个小组圆满地完成了勘察复原项目 的全部工作。
最近 10 年 长 春 市 的 经 济 文 化 事 业 蓬 勃 发 复原工作的深入开展,以及数字模型库的不断扩
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充完善,势必为日后历史建筑的结构和外观特点 研究以及城市规划建设与发展脉络的研究提供 一个完善、具象、直观的参考与应用平台[8]。
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测绘目标与 完成项目
项目进度安排
表 1 项目分工与进度安排
A组
B组
Байду номын сангаас
C组
2 体育馆、3 综合楼、4 教学楼、5 图 6 实验楼、8 科研大厦、9 学生公寓
书馆
1 运动场、7 实习基地、10 校园中心 广场
2012 年 3 月 10 日—4 月 26 日 勘 2012 年 3 月 10 日—4 月 28 日 勘 2012 年 3 月 10 日—4 月 15 日 勘
参考文献:
[1] 李和平. 重庆工业遗产的价值评价与保护利用梯 度研究[J]. 建筑学报,2012( 1) : 24 - 29.
[2] 曾群.“机器”和“人”的场所置换[J]. 建筑学报, 2012( 1) : 80 - 81.
[3] Surow iecki J. The w isdom of crow ds [M]. New York: Anchor Books,2005.
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