BIM土木工程技術(shù)在茶樓重構(gòu)中的思考
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摘要：bim技術(shù)作為集合建筑學(xué)與工程學(xué)的現(xiàn)代建模類技術(shù)，在各類建筑工程的開發(fā)設(shè)計(jì)中都有廣泛應(yīng)用。BIM精準(zhǔn)的測量建模與圖紙勘測，更是在傳統(tǒng)文化建筑改造及舊樓重構(gòu)中發(fā)揮了重要價(jià)值。因此，BIM土木工程技術(shù)在以傳統(tǒng)茶樓為代表的傳統(tǒng)建筑的重構(gòu)中具有重要價(jià)值。文章以文獻(xiàn)參考法及工程調(diào)研法，在理論與實(shí)證中探討了BIM技術(shù)在茶樓重構(gòu)中的應(yīng)用，并基于BIM的實(shí)踐價(jià)值提出了創(chuàng)新優(yōu)化策略。
關(guān)鍵詞：BIM土木工程技術(shù)；茶樓；重構(gòu)；價(jià)值
1BIM土木工程技術(shù)的現(xiàn)代化應(yīng)用
1.1BIM技術(shù)應(yīng)用概述
BIM技術(shù)全稱為“建筑信息模型”，是Autodesk公司所創(chuàng)造的新型設(shè)計(jì)技術(shù)。BIM技術(shù)屬于高級的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，其在建筑學(xué)、工程學(xué)和土木工程學(xué)這三個(gè)方面應(yīng)用廣泛。BIM技術(shù)在現(xiàn)代才被提出，最早提出于2002年，至今發(fā)展不過十余年，卻因其技術(shù)的高端性和實(shí)用性，應(yīng)用在各類建筑形態(tài)模擬及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中。其核心的建筑土木工程三維模型，提升了工程的信息集成標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了現(xiàn)代建筑的信息互通性。大到著名的萬達(dá)廣場商圈、碧桂園商品房建設(shè)，小到城鄉(xiāng)居民房屋的修繕整合，BIM技術(shù)的價(jià)值滲透在現(xiàn)代工程生活的方方面面。在BIM技術(shù)已經(jīng)取得經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展后，其技術(shù)團(tuán)隊(duì)及技術(shù)指向開始致力于傳統(tǒng)文化建筑的重構(gòu)與修繕，旨在提高BIM技術(shù)的社會價(jià)值，將高端技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益擴(kuò)大到文化效益、社會效益。這一舉動不僅拓展了BIM技術(shù)的發(fā)展路徑，還為傳統(tǒng)文化建筑類場所的復(fù)興和修繕提供了技術(shù)助力。
1.2傳統(tǒng)建筑創(chuàng)新路徑
為迎合現(xiàn)代化的市場需求，傳統(tǒng)文化類建筑場所開始進(jìn)行修繕整合，在創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上開拓商業(yè)價(jià)值路徑。傳統(tǒng)建筑的創(chuàng)新路徑，首先以整體構(gòu)造和外形設(shè)計(jì)的風(fēng)格轉(zhuǎn)變?yōu)橹?。在中西文化融合的現(xiàn)代，大部分建筑西式化、群眾審美融合化已是常態(tài)。為讓傳統(tǒng)建筑契合現(xiàn)代整體潮流風(fēng)格，建筑師在建筑工程的外觀設(shè)計(jì)上進(jìn)行多樣化風(fēng)格的嘗試。其次，在土木工程的管理與構(gòu)建下，現(xiàn)代化的傳統(tǒng)建筑，必須以生態(tài)性、安全性、精密性為基礎(chǔ)，使用符合現(xiàn)代土木建設(shè)的材料進(jìn)行房屋構(gòu)建。例如在傳統(tǒng)騎樓式房屋的土木工程修建中，為提高其現(xiàn)代美感和安全性，工程師將原本騎樓式的木條和搭建方式進(jìn)行精密化和細(xì)化構(gòu)建，通過改變木條搭建的布局來穩(wěn)固房屋形態(tài)，并在木條外部增加防水涂層。最后，對于具有歷史價(jià)值和房屋形態(tài)穩(wěn)定的傳統(tǒng)建筑，利用現(xiàn)代土木工程幾何方式將傳統(tǒng)建筑進(jìn)行局部修繕，是傳統(tǒng)建筑創(chuàng)新重構(gòu)的最普遍路徑。局部修繕不僅包括土木安全性修繕、色澤管理度適調(diào)，還可在不影響原先文化審美的基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑形態(tài)的改動。
1.3茶樓土木重構(gòu)管理
茶樓作為我國茶文化的傳統(tǒng)場所，具有文化的思想性、歷史的傳承性及傳統(tǒng)的人文價(jià)值，茶樓土木工程的重構(gòu)管理不僅對茶文化的宣傳發(fā)展具有重要意義，其對我國其他傳統(tǒng)文化類建筑場所的修繕也起到了重要的借鑒價(jià)值。對江西、廣東、河南三地的茶樓土木工程重構(gòu)再造的管理調(diào)查中可知，73％的茶樓以保養(yǎng)維修為主，不斷的保養(yǎng)維修保持了茶樓的原生態(tài)樣貌和安全性能，但卻花費(fèi)了大量的人力、物力。這類工程為不破壞原有茶樓的面貌，并未在茶樓重構(gòu)時(shí)對其設(shè)計(jì)進(jìn)行大幅度的創(chuàng)新改進(jìn)。在茶樓創(chuàng)新度、土木施工次數(shù)調(diào)研中可知，僅15％的茶樓重構(gòu)將重點(diǎn)放在外部環(huán)境勘測和設(shè)計(jì)重構(gòu)上。而在15％的茶樓勘測設(shè)計(jì)重構(gòu)中，只有三分之一的BIM技術(shù)在茶樓公眾中發(fā)揮出了有效價(jià)值。基于此，筆者對BIM技術(shù)在茶樓重構(gòu)中的成功價(jià)值效用進(jìn)行探究，以此找出BIM技術(shù)的擴(kuò)展優(yōu)化路徑和價(jià)值深化模式。
2BIM技術(shù)重構(gòu)茶樓的價(jià)值探究
2.1可視化圖紙
可視化圖紙作為“所見所得”的重要信息，在茶樓重構(gòu)中的作用巨大。圖紙表達(dá)的層次越清晰、勾勒的線條越精確，茶樓重構(gòu)的質(zhì)量才會越高。以往的圖紙表達(dá)僅僅以平面的形象呈現(xiàn)，對于立體建筑的修建來說，平面的線條在視覺落差、線條精確度和立體化觀感預(yù)測中都不夠精確。為提高圖紙信息的可視化，增加茶樓建筑的精確度，BIM土木工程技術(shù)利用三維電子信息科技，將平面圖轉(zhuǎn)換為空間視域下的三維動態(tài)立體圖。并在動態(tài)三維圖中，重構(gòu)了線條、部件的交互性，即部件重構(gòu)模擬態(tài)的效果可以時(shí)時(shí)反饋，并生成可視化的動態(tài)結(jié)果，即最終效果圖?？梢暬膱D紙不僅讓設(shè)計(jì)勘測的信息，更加精確的在圖紙上進(jìn)行表達(dá)；BIM土木工程技術(shù)中的聯(lián)網(wǎng)模式，還能夠讓整體的建筑設(shè)計(jì)、施工進(jìn)展信息，能夠在可視化圖紙的要求下進(jìn)行。“可視化”不僅代表了安全性，還起到了行業(yè)監(jiān)測的作用。綜上，BIM三維圖紙的可視化，在茶樓重構(gòu)的整體土木工程建設(shè)中具有重要作用。
2.2協(xié)調(diào)性管理
BIM土木工程技術(shù)應(yīng)用在茶樓的重構(gòu)中，能夠促進(jìn)工程的協(xié)調(diào)性管理發(fā)展。一方面，BIM的可視化信息和協(xié)調(diào)性服務(wù)，能夠促進(jìn)設(shè)計(jì)單位、施工單位、客戶三者之間的協(xié)調(diào)溝通。在信息化的模型建立和工程進(jìn)展顯示中，各類數(shù)據(jù)都能夠分類存儲、有效整合，生成有效數(shù)據(jù)，解決傳統(tǒng)茶樓重構(gòu)的現(xiàn)代化問題。例如將空氣凈化系統(tǒng)、自然循環(huán)系統(tǒng)不突兀地安裝在茶樓中，將茶樓的版塊模式色調(diào)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，都需要BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)管理，穩(wěn)定好各方人員的工作進(jìn)展。另一方面，我國傳統(tǒng)建筑講究協(xié)調(diào)性和對稱性。BIM土木工程技術(shù)的協(xié)調(diào)性管理，不僅管理在整體施工過程中，還管理應(yīng)用在小范圍的視覺設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)性中。無數(shù)小范圍的協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)，一同構(gòu)成大范圍的茶樓整體。在BIM的協(xié)調(diào)性參數(shù)智能修整和測定下，茶樓在重構(gòu)后的工程樣式，更具有傳統(tǒng)文化的協(xié)調(diào)感和美感。
2.3模擬性造價(jià)
茶文化的繁榮發(fā)展下，茶樓重構(gòu)的覆蓋點(diǎn)加大，施工的造價(jià)成本隨著市場需求的上升開始加大。BIM土木工程技術(shù)不僅能夠通過三維建模，模擬設(shè)計(jì)圖紙和施工形態(tài)，還能夠通過模擬在施工中操作的流程，從而上升模擬態(tài)勢，進(jìn)行造價(jià)預(yù)估，從而控制茶樓重構(gòu)的成本。例如在施工階段之前就可以開始進(jìn)行三維模型項(xiàng)目的發(fā)展，通過3D升級后的4D甚至5D模型，實(shí)現(xiàn)造價(jià)的控制及成本預(yù)測。除此之外，為實(shí)現(xiàn)成本控制的可持續(xù)發(fā)展，BIM技術(shù)不僅要在施工造價(jià)中進(jìn)行模擬計(jì)算，還要考慮到茶樓日后的正常損耗。正常損耗不僅包括一次施工后因?yàn)樘鞖饣蛉藶樵虻亩紊踔炼啻涡蘅槪€包括茶樓日常的能源輸出。因此，在BIM技術(shù)的模擬造價(jià)下，工程設(shè)計(jì)師將BIM技術(shù)與節(jié)能測算系統(tǒng)進(jìn)行整合運(yùn)用，利用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)茶樓建設(shè)、室內(nèi)外資源使用的高度節(jié)能化。
3BIM技術(shù)重構(gòu)茶樓的創(chuàng)新路徑
3.1多元信息設(shè)備優(yōu)化
BIM技術(shù)在近年的新興發(fā)展中，不斷開發(fā)出自身的優(yōu)化性能。從茶樓重構(gòu)的過程中可以看出，BIM技術(shù)下茶樓的設(shè)計(jì)與施工、運(yùn)營與管理，其系統(tǒng)應(yīng)用都在逐步完善當(dāng)中。BIM技術(shù)的價(jià)值也在茶樓重構(gòu)的優(yōu)化中由淺入深的體現(xiàn)出來。目前，對于茶樓重構(gòu)的多元重要信息，BIM技術(shù)還存在一定的短板。以幾何信息為例，因幾何信息建模的精確度參數(shù)受限，茶樓重構(gòu)的幾何信息過于單調(diào)，BIM技術(shù)的智能復(fù)合思維，因設(shè)備限制無法得到體現(xiàn)。在許多設(shè)計(jì)過于復(fù)雜的復(fù)合形態(tài)茶樓中，其配套的工程系統(tǒng)和管理設(shè)備需要更新。除幾何信息以外的物理信息和規(guī)則信息，更需在科學(xué)的技術(shù)設(shè)備中得以實(shí)現(xiàn)?；诖?，現(xiàn)階段的茶樓重構(gòu)整合，為高度優(yōu)化多元信息采集系統(tǒng)，開始投入資金在BIM智能設(shè)備中。設(shè)備作為設(shè)計(jì)施工的基礎(chǔ)，它的科學(xué)性和精密性，幫助BIM技術(shù)在茶樓重構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了更高價(jià)值。
3.2共享資源聯(lián)控整合
BIM技術(shù)的智能化和信息化，具有現(xiàn)代電子信息時(shí)代的標(biāo)志性特點(diǎn)。而正因?yàn)樗目梢暬畔⒑椭悄芰魍ㄇ?，它的信息庫、?shù)據(jù)庫及設(shè)計(jì)思維庫的不斷動態(tài)變化的。BIM在現(xiàn)代日新月異的信息發(fā)展中不斷吸取互聯(lián)網(wǎng)上的優(yōu)秀信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)豐富。為進(jìn)一步優(yōu)化BIM技術(shù)在茶樓重構(gòu)中的價(jià)值，促進(jìn)現(xiàn)代各類茶樓設(shè)計(jì)的獨(dú)特性和美學(xué)感，各地的BIM技術(shù)庫可通過云平臺進(jìn)行資源共享，在數(shù)據(jù)信息的透明化交流中，提升自身的工程水準(zhǔn)。BIM共享資源下的聯(lián)網(wǎng)控制平臺，也為各地不同的茶樓修建提供了協(xié)同合作的空間和平臺。據(jù)目前我國BIM標(biāo)準(zhǔn)的研究發(fā)展脈絡(luò)調(diào)查可知，BIM共享庫已經(jīng)開始進(jìn)行建立，并試行在民族茶樓異地修建的工程之中。
3.3綠色建筑生態(tài)景觀
相較于以往的傳統(tǒng)茶樓，現(xiàn)代茶樓的重構(gòu)修建更多的注重了茶文化本身的內(nèi)涵。在茶文化的生態(tài)主義理念下，以綠色建筑為策略的生態(tài)化茶樓開始普及。在生態(tài)理念的支持下，茶樓建筑中重要的景觀裝飾部分，開始在BIM技術(shù)的科學(xué)建模下進(jìn)行。不同植物景觀的放置會通過BIM技術(shù)的聯(lián)網(wǎng)調(diào)控進(jìn)行合理化評估；物品擺件等實(shí)物景觀的位置也在BIM建模中，通過高度空間感、心理接受度的參數(shù)測評后進(jìn)行位置調(diào)整。BIM技術(shù)下的茶樓景觀設(shè)計(jì)，遵循自然界綠色生態(tài)理念與人體身心健康生態(tài)理念，優(yōu)化了茶樓的整體“生態(tài)性”。
4結(jié)論
BIM技術(shù)的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬化等多重特征，促進(jìn)了茶樓土木工程的安全開展，更為茶樓的現(xiàn)代化重構(gòu)提供了既契合現(xiàn)代思維、又不脫離傳統(tǒng)文化觀感的創(chuàng)新設(shè)計(jì)路徑。在BIM土木工程技術(shù)與現(xiàn)代電子信息科技、計(jì)算機(jī)軟件處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫等新興發(fā)展技術(shù)的高度結(jié)合后，其在茶樓重構(gòu)中的優(yōu)化價(jià)值得以進(jìn)一步體現(xiàn)。通過BIM土木工程技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)及前景研究可知，其技術(shù)與其他技術(shù)理及理論具有包容結(jié)合的可行性，茶樓重構(gòu)的價(jià)值通過BIM技術(shù)的深化發(fā)展不斷升華，其他傳統(tǒng)文化場所也得益于BIM技術(shù)，不斷修繕再造。
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作者：宋振瑤 單位：河南工程學(xué)院