建筑信息模型CBIM）的創(chuàng)建對于新建筑來說很容易， 可以從零開始， 在一張白紙上精確地列出需要創(chuàng)建的一切， 但是如果創(chuàng)建一個歷史保護建筑的BIM模型， 則難度上升， 有可能遇到不小的挑戰(zhàn)， 這其中包括對歷史建筑實體的建模轉(zhuǎn)換，即如何將建筑物數(shù)據(jù)捕獲并轉(zhuǎn)換為BIM對象， 以及如何將建筑生命周期中不同階段的BIM信息重置與更新， 以處理既有建筑中隱藏的不確定數(shù)據(jù)、 對象和其在BIM中的空間關(guān)系。 由于需要從模糊的不完全數(shù)據(jù)中推斷信息， 識別歷史建筑已知和未知的元素， 歷史建筑信息模型HEIM ( Historical Building In formation Model)在行業(yè)內(nèi)距廣泛應(yīng)用尚有較大距離。

當(dāng)前的三維激光掃描技術(shù)幫助HEIM在歷史建筑建模上取得了一些突破，這是一個典型的可區(qū)分新舊建筑信息模型不同創(chuàng)建特征的應(yīng)用場景。 不過即使如此，HEIM作業(yè)流程相比新建建筑仍然有很多的復(fù)雜要素需要控制，如三維激光掃描代替不了內(nèi)部的結(jié)構(gòu)檢測鑒定，后者仍然是各HEIM團隊控制相對薄弱的環(huán)節(jié)。 歷史建筑中原始圖紙缺失是常態(tài)，而結(jié)構(gòu)檢測大多基于離散樣本點的概率模型統(tǒng)計， 實踐中的數(shù)據(jù)可靠性與理論上的相差巨大， 可以說現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)遠不適應(yīng)HEIM的作業(yè)需求。 事實上，對建筑暴露形體三維掃描數(shù)據(jù)的智能化轉(zhuǎn)換是國內(nèi)外HEIM的探索熱點，技術(shù)層面比結(jié)構(gòu)檢測要先進很多。 然而，有限智能條件下轉(zhuǎn)換的BIM模型也有不盡如人意之處，如對歷史建筑殘損件的記錄，其掃描點云是原封不動地載入BIM模型還是補全殘損、 剔除變形后再按傳統(tǒng)營建法式或規(guī)則創(chuàng)建Revit族類，不同的HEIM定位目標(biāo)會帶來不同的思考切入角度，未來期望能在HEIM架構(gòu)中對BIM構(gòu)件作參數(shù)驅(qū)動， 根據(jù)材料退化的力學(xué)規(guī)律演繹其時間進程下的物理變形和屬性變異，進一步提升HEIM針對歷史建筑保護的決策功能。

本書中所討論的歷史建筑信息模型的所謂模態(tài)， 實際上是對HEIM的應(yīng)用框架和適用模式的探討分析。 目前為止， 歷史建筑HEIM信息模型尚無成熟的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用模板和固定的應(yīng)用架構(gòu)，需要在實踐中不斷摸索。 本書結(jié)合數(shù)十例民國建筑BIM模型的創(chuàng)建過程，基于相關(guān)建模工作討論了歷史建筑BIM應(yīng)用的諸多可能性， 嘗試在建筑遺產(chǎn)保護過程中將 BIM 工具轉(zhuǎn)化落地為可生成由各種主題和歷史信息、 幾何信息、 結(jié)構(gòu)信息、 保護或恢復(fù)狀態(tài)等各類異構(gòu)信息組成的數(shù)據(jù)收集器。 本質(zhì)上， HEIM 需要實現(xiàn)三維模型完全互操作性和豐富的信息內(nèi)容交互， 以更有效地管理建筑遺產(chǎn)。 單一的 BIM 模型并不能構(gòu)成 HEIM 的完整框架，有些素材不應(yīng)該在 HEIM 中被忽略， 如歷史建筑各時期的歷史圖片， 其蘊含的豐富信息很難通過 BIM 模型對表皮的渲染來等代表達。 BIM 模型可能會取代二維圖紙,但 HBIM不 應(yīng) 試 圖 理 解 為 單 純 以 H限 定 下 的 特 定 BIM模 型, HBIM中應(yīng)該有容納傳統(tǒng)建筑圖檔的空間,因此從這個角度,所謂的 HBIM更應(yīng)該是 HBIM 模式,BIM模型整合傳統(tǒng)的建筑圖檔構(gòu)成歷史建筑生命周期的時間軸導(dǎo)線。本書的一部分工作即試圖拓展這樣的 HBIM 架構(gòu)并進行若干測試,其中也包括了在 Web界面下的嘗試,雖然已有初步成果,但距離最終

目標(biāo)還有很大的提升空間。

本書的出版得到了國家自然科學(xué)基金 (項目編號51478102)的支持,在此表示衷心的感謝! 本書第1~4章由王琳琳撰寫,其余章節(jié)由方立新撰寫。張穎和丁曉麗在第5章部分內(nèi)容的撰寫中做了一部分工作,杜吉順、張龍、張穎、丁曉麗、王明池、康琦等研究生參與了書中相關(guān) BIM模型的創(chuàng)建工作,張思琦同學(xué)參與了最終文稿的部分文字修訂工作,在此一并表示感謝!

限于筆者水平和寫作時間,書中不足之處在所難免,歡迎讀者批評指正。