CN115952573A - 一种基于bim技术的古建筑模型构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，涉及遗产保护技术领域，该一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，包括以下步骤：采集遗产本体及周边环境的基础信息收集；利用无人机倾斜摄影、三维激光扫描以及数字化扫描对目标建筑进行高精度三维信息留取；构件族搭建及族库生成；建立目标建筑BIM理想信息模型；对目标建筑的环境信息分析研究；利用BIM技术，采用三维激光扫描、无人机倾斜摄影进行数据采集技术进行模型构建，结合大数据、三维激光扫描、倾斜摄影等手段进行创新，有目的性的就古建筑信息管理平台进行技术创新研究，有效的解决了古建筑图模分离以及信息分散的困境，有助于保存历史建筑物的原貌，更好地传承这些文物。
Description
技术领域
本发明涉及遗产保护技术领域，具体是一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法。
背景技术
BIM技术由最初应用在工业上，将应用拓展到了建筑行业、交通、基础建设、智慧城市CIM等行业，BIM整合智能云端平台，实现信息资源的共享与管理，不仅仅是可视化，重要的是信息，也就是需要能够管理的可视化基础，BIM技术在其他专业的结合发展趋势都是围绕着BIM技术的可视化、协调性、模拟性、优化性、信息性；
我国BIM处于不断探索阶段，国内的BIM应用以一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法为基础的模型、以模型为基础的协同、以网络为基础的集成已达到BIM新技术与国内情况进行相对成熟的结合。BIM目前的价值主要体现在：一是质量的保证，二是设计效率的提升。通过三维可视的信息模型，所有人员可以在同样的基础上进行设计的校核，可以更方便的让不同专业之间进行沟通、协调，从而使项目更具可控性，既能保证整个项目的质量，又能减少各专业之间互相的碰撞，减少出错；当前我国进入特色社会主义新时代，文物事业进入新征程。国内外普遍加强了文化价值的阐释和传播，全面利用新技术进行遗产管理，并充分利用数字技术和信息技术在文化遗产的结合推广。因此，我们必须加强新技术在遗产保护中的应用，同时要创新遗产保护新途径，探索融合新技术方法。BIM技术以三维几何信息模型为基础，提供了一个可以支持文物保护中建筑类项目核心基础数据的平台
在在传统的古建筑测绘中，只能应用cad软件较为精确地记录古建筑的二维信息，并且不易对所测得的信息进行统计与整理。因此，这样保存下来的信息缺乏直观易读性、系统性与可继承性。在传统的cad制图中，如果想记录模型的三维信息，只能逐层平面，逐个立面、剖面的绘制，但是尤其是对于立面、剖面的绘制，是十分繁琐且易犯错的，无法实现图模一体，当今针对古建筑数据信息的管理多处于传统的静态记录方式，从而造成信息碎片化且不易保存等情况，也不能解决文物建筑信息获取效率低下、资源整合不到位及后期信息无法多方协调等长期存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，旨在解决现有技术中建筑信息获取效率低下、资源整合不到位及后期信息无法多方协调等长期存在的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，包括以下步骤：
采集遗产本体及周边环境的基础信息收集；
利用无人机倾斜摄影、三维激光扫描以及数字化扫描对目标建筑进行高精度三维信息留取；
构件族搭建及族库生成；
建立目标建筑BIM理想信息模型；其中包括梳理构件与建筑本体的逻辑关系，以木构建筑构成特点和BIM协同创作机制，结合目标建筑特征，构建工作集，结合三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影技术等进行真实数据量取；将测取到的真实建筑参数代入理想状态模型，建立真实轴网与标高，并完成现状模型的搭建，现状模型搭建完成后，与点云进行拟合对比，并根据点云现状进行调整；
对目标建筑的环境信息分析研究，包括对目标建筑的温度、湿度和风环境的分析，以及对目标建筑的结构分析。
进一步地，所述构件族搭建及族库中，在对点云进行切片量取的基础上，集合无人机倾斜摄影数据以及人工测绘数据进行构件的搭建，确保数据的完整性以及真实性。
进一步地，所述建立目标建筑BIM理想信息模型中，具体包括以下步骤：
梳理构件与建筑本体的逻辑关系，并在建筑项目文件中实现参数绑定，形成局部尺寸和构件，构件和构件，构件和建筑体量统一的一套模型体系。后将构件族载入到项目文件中，绑定已经完成搭建的逻辑参数，最终将构件进行组合拼接并完成模型初步搭建；
以木构建筑构成特点和BIM协同创作机制，结合目标建筑特征，构建工作集，分为台基、屋身、斗拱层、上架梁栿、上架枋、上架槫层、木基层、室内木装饰、室内陈设、瓦面和屋脊等12个工作集，将构件分属于不同的工作集中；
比例按照1:1古建筑BIM现状信息模型搭建；
结合三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影技术等进行真实数据量取。对采集到的数据进行剖析、分割，最终以每个构件为单位，测量每个构件的详细尺寸，将测量后的尺寸进行存档保留，构件与构件之间进行数据误差分析，最终得出将要建模的尺寸信息；
将测取到的真实建筑参数代入理想状态模型，建立真实轴网与标高，并完成现状模型的搭建；
现状模型搭建完成后，与点云进行拟合对比，并根据点云现状进行调整。
进一步地，所述目标建筑的温度、湿度和风环境的分析方法如下：对建筑所处周围山脉环境进行建模建筑所在山脉的坐标关系；气象站数据载入或将建筑周围环境进行实测；得出整年的建筑所处风速变化值；建立建筑或院落CFD分析模型；将风速变化值载入至模型中；得到文物所在地的气象站温湿度数据；实测文物室内的微环境温湿度数据；计算温度与含湿量的关系与变化曲线；构件建筑的构造做法、材料属性、残损模拟；分析物理影响、化学影响和生物影响；根据风速、温湿度研究研究风速、温湿度与房屋植被滋生情况的关系。
进一步地，所述目标建筑的结构分析的步骤如下：对木材和石材进行材料性能实验，对建筑节点力学性能实验以及结构力学性能测试。
一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：梳理构件与建筑本体的逻辑关系，并在建筑项目文件中实现参数绑定，形成局部尺寸和构件，构件和构件，构件和建筑体量统一的一套模型体系。后将构件族载入到项目文件中，绑定已经完成搭建的逻辑参数，最终将构件进行组合拼接并完成模型初步搭建；
以木构建筑构成特点和BIM协同创作机制，结合目标建筑特征，构建工作集，分为台基、屋身、斗拱层、上架梁栿、上架枋、上架槫层、木基层、室内木装饰、室内陈设、瓦面和屋脊等12个工作集，将构件分属于不同的工作集中；
比例按照1:1古建筑BIM现状信息模型搭建；
结合三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影技术等进行真实数据量取。对采集到的数据进行剖析、分割，最终以每个构件为单位，测量每个构件的详细尺寸，将测量后的尺寸进行存档保留，构件与构件之间进行数据误差分析，最终得出将要建模的尺寸信息；
将测取到的真实建筑参数代入理想状态模型，建立真实轴网与标高，并完成现状模型的搭建；
现状模型搭建完成后，与点云进行拟合对比，并根据点云现状进行调整。
本发明的有益效果是：
本发明由应用需求驱动，针对现有不足，利用BIM技术，采用三维激光扫描、无人机倾斜摄影进行数据采集，利用BIM5D技术、VDC（网络虚拟化技术）等技术进行模型构建，结合大数据、三维激光扫描、倾斜摄影等手段进行创新，有目的性的就古建筑信息管理平台进行技术创新研究，有效的解决了古建筑图模分离以及信息分散的困境，有助于更好地保存历史建筑物的原貌，从而更好地传承这些文物。
附图说明
图1是本发明古建筑模型构建方法的流程图；
图2是本发明目标建筑的微环境分析流程图；
图3是本发明目标建筑的结构的分析流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1所示，一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，包括以下步骤。
步骤S10：采集遗产本体及周边环境的基础信息收集；例如通过多渠道、多版块的就目标建筑进行资料收集，包括建筑数据以及相关研究论文等，并分内容进行归档整理；
步骤S20：目标建筑数据生成与整合：利用无人机倾斜摄影、三维激光扫描、数字化扫描等技术进行高精度三维信息留取，为文物的监测、预警、修复及文物大数据提供数据支撑，同时针对设备薄弱点进行人工补充测绘，确保建筑信息数据的真实、有效以及完整性。此外拍摄大量照片，进行资料补充，并通过色卡比对来确保建筑色彩的高度仿真，为后期建模提供参考价值；
以采集初祖庵大殿为例，使用了FocusS 70三维激光扫描仪，对初祖庵大殿进行全格局扫描；可以布置110个站点，站位的布置分为三种：一种是专有站位，架设在特定位置，用于扫描大殿的檐下、室内屋架以及屋顶；另一种是公有站位，架设在立面墙体附近，用于扫描大殿的四个立面墙体及檐口部位；最后一种是连接站位，架设在院落内，用于扫描大殿的台基、周边院落环境，并且可用于扫描补充屋顶数据。生成三维激光扫描数据，可长久保存，并且其精确度可达毫米级；
步骤S21:为了保证采集古建筑的精确性，采用三脚架架设三维激光扫描仪时，要选择合适天气进行数据扫描。无风、晴朗、光线充足，仪器放置时选取平稳、开阔的地方，确保被测对象周边无遮挡，为保证拍摄质量，确保机器运作中，扫描视野中，无人员走动；另外无人机倾斜摄影测绘具有精度高、作业效率高、数据分析强的特点，很大程度上解决了人工测绘的痛点；
下面将从内业和外业分别展开介绍；
外业-数据采集，使用了精灵4 RTK无人机进行航飞，以人眼达不到的第三视角，分别从垂直方向以及东、南、西、北四个倾斜角度进行不同角度的倾斜摄影，其中东、南、西、北四个倾斜角度选在30°至60°之间，具体操作步骤为：架设RTK基站，并校正；连接基站与无人机；在飞控软件中进行区域规划（可以设置飞行边界、横向与纵向的覆盖重复率等）以及进行飞行作业；
内业-数据处理，将采集到的无人机倾斜摄影数据导入到数据计算软件中，在软件逆向还原建模工作；其中选择光线充足、无风的天气进行拍摄，选取合适的时间进行拍摄，减少照片中的阴影，对后期处理及效果保障较有帮助，在满足精度的要求下，更高的飞行高度可以使单个图像中覆盖更多的区域，从而提高无人机采集的效率，为使图像获得更好地匹配，可增加图像重叠面积，但某种程度上会减低无人机的飞行效率，关于建筑坐标：使用时，需打开坐标纠正，反之，平面坐标则会偏移几百米，拍摄任务结束后，需及时检查任务影像，避免出现漏拍、错拍及照片质量不佳等情况，发现后可及时补拍，确保工作效率；
步骤S23：对于三维扫描无法顾及的区域，进行人为测绘及照片记录，确保数据信息的全面性；
步骤S30：大殿逻辑框架梳理：
步骤S31：对大殿进行构件拆分以及命名详解，对构件命名；
步骤S32：由于古建筑构造复杂，名词术语繁多。结合古建筑保护管理的现实需求，分为空间轴网定位命名以及唯一数字编号命名两种方式，就空间轴网定位命名法而言，针对同一空间范围内同种构件的多个命名，可以采取通过后面加数字后缀的方式来加以区分。对于横跨多个轴网的构件，以最初出现点为准。唯一数字编号命名，自下而上，自建筑西南角处起，采用逆时针的顺序进行数字编号命名，不仅方便省时，还便于统计构件数量；
步骤S33：由于斗拱的特殊性，斗拱内单个构件在斗拱命名后后缀显示，显示构件名称及顺序，而对于整攒斗拱，在前面的唯一数字编号命名上采取集合的形式；
步骤S40：建模标准确定，确定BIM模型精度为LOD300；
经过综合考虑最终确定BIM模型精度为LOD300。
| 详细等级（LOD) | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| 场地 | 不表示 | 几何信息(形状、位置和颜色等)） | 几何信息(模型实体尺寸、形状、位置和颜色等) | 空间搭接信息 | |
| 墙 | 几何信息(模型实体尺寸、形状、位置和颜色) | 技术信息(材质信息，含粗略面层划分) | 技术信息(详细面层信息，材质，附节点详图) | 空间搭接信息 | 残损信息（残损部位、残损情况、历年勘察报告、修缮年代与修缮信息等） |
| 门、窗 | 几何信息(形状、位置等) | 几何信息(模型实体尺寸、形状、位置和颜色等) | 几何信息(门窗大样图，门窗详图) | 空间搭接信息 | 残损信息（残损部位、残损情况、历年勘察报告、修缮年代与修缮信息等） |
| 结构柱 | 几何信息(模型实体尺寸、形状、位置和颜色等) | 技术信息(带装饰面，材质) | 技术信息(材料和材质信息) | 空间搭接信息 | 残损信息（残损部位、残损情况、历年勘察报告、修缮年代与修缮信息等） |
| 梁 | 几何信息(梁长宽高，表面材质颜色) | 技术信息(材料和材质信息) | 几何信息(梁标识，附带节点详图技术信息材料信息) | 空间搭接信息 | 残损信息（残损部位、残损情况、历年勘察报告、修缮年代与修缮信息等） |
| 斗拱 | 几何信息(大致形状、位置等) | 几何信息(模型实体尺寸、形状、位置和颜色等) | 技术信息(材料和材质信息) | 空间搭接信息 | 精细尺寸信息、各构件独立建立、残损信息（残损部位、残损情况、历年勘察报告、修缮年代与修缮信息等） |
| 屋顶 | 几何信息(悬挑、厚度、坡度、构造做法) | 几何信息(檐口、橑檐枋等) | 几何信息(节点详图技术信息(材料和材质信息) | 空间搭接信息 | 精细尺寸信息、各木基层单独建立、残损信息（残损部位、残损情况、历年勘察报告、修缮年代与修缮信息等） |
| 瓦片 | 几何信息(大致形状、位置等) | 几何信息(模型整体模型、形状、位置和颜色等) | 几何信息(节点详图技术信息(材料和材质信息) | 空间搭接信息 | 精细尺寸信息、瓦片单独建立、残损信息（残损部位、残损情况、历年勘察报告、修缮年代与修缮信息等） |
步骤S50：构件族搭建及族库生成；
步骤S51：构此次搭建两版模型，一为理想信息模型，另一为现状信息模型。因此构件族的搭建也分两版进行。考虑到古建筑构件的特殊性，本次在族样板的选择上采用常规模型，并对其数据尺寸进行参数绑定；
理想版：在当地档案馆内所存1989年大殿局部分段测绘图纸的基础上，查找阅读相关专家、学者的研究分析，并结合《营造法式》来确定构件的尺寸，并进行理想信息模型构件的搭建；
步骤S52：现状版：现状信息模型充分反映当前建筑实况，在对点云进行切片量取的基础上，集合无人机倾斜摄影数据以及人工测绘数据进行构件的搭建，确保数据的完整性以及真实性；
建筑模型是由数个构件族组装拼接出来的，将众多个已经完成的参数化古建构件整合起来，进行分类储存，最终构成构件族库，且在极大程度上可以辐射同种类型古建筑，方便后期数据调取，为后期建筑维护及修缮提供便利，提高工作效率，节约人力、物力以及财力；
步骤S53：在掌握古建筑知识的基础上，充分结合建筑特性，以量取到的基础数据为基础，充分结合古建制造规范，将建筑构件数据之间的联系拆解成几何公式，并在BIM建模软件中，通过参数与构件族的数据关系绑定，生成具有联动反应的构件族，为后期方便区分构件族的内容，将构件族以构件名称的方式命名。例如：脊槫；
因斗拱的特殊性，斗拱本身就是由多个构件构成，因此在建筑组装拼接之前，需提前将斗拱进行组合，按照空间关系进行搭建，后期载入建筑项目文件中，会节省时间，提高效率；
步骤S60：建立古建筑BIM理想信息模型；
步骤S61：模型搭建之前，充分阅读书籍及文献记载，翻阅建筑相关资料，进行知识储备，最终得到建筑本体及相关建筑信息。研究发现祈英涛先生的《初祖庵大殿主要尺寸表》、文物保护技术研究所初祖庵实测图、陈明达先生《唐宋木结构建筑实测记录表》、清华大学CAD图纸为同一平面轴网尺寸，依然沿用此轴网建立经典模型；
步骤S62：为提高工作效率，方便多人共同协作，将项目文件设置为中心文件，实现多人异端共同办公；
步骤S63：为实现建筑与构件的联动反应，实现牵一发而动全身，需要提前梳理构件与建筑本体的逻辑关系，并在建筑项目文件中实现参数绑定，形成局部尺寸和构件，构件和构件，构件和建筑体量统一的一套模型体系。后将构件族载入到项目文件中，绑定已经完成搭建的逻辑参数，最终将构件进行组合拼接并完成模型初步搭建；
步骤S64：工作集拆分：以木构建筑构成特点和BIM协同创作机制，结合初祖庵大殿形制特征，构建“工作集”协作模式，分为台基、屋身、斗拱层、上架梁栿、上架枋、上架槫层、木基层、室内木装饰、室内陈设、瓦面和屋脊等12个工作集。将构件分属于不同的工作集中，方便后期管理及查看；
步骤S65:比例按照1:1古建筑BIM现状信息模型搭建；
步骤S66：现状模型搭建方式基本与理想信息模型基本相同。结合三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影技术等进行真实数据量取。对采集到的数据进行剖析、分割，最终以每个构件为单位，测量每个构件的详细尺寸，将测量后的尺寸进行存档保留，构件与构件之间进行数据误差分析，最终得出将要建模的尺寸；
步骤S67：将测取到的真实建筑参数代入理想状态模型，建立真实轴网与标高，并完成现状模型的搭建；
步骤S68：现状模型搭建完成后，与点云进行拟合对比，并根据点云现状进行调整；
步骤S80：信息附载及管理；
步骤S81：建筑残损通过更改构件族的方式，将建筑残损附载其上，通过现场测绘量取及模型-点云拟合，确保模型残损呈现与现状极高程度拟合。除点击构件后，通过查看属性栏内残损信息外，还可以通过设置明细表来对建筑残损情况有一个整体的认知，且明细表中构件与三维模型中的构件为联动，点击明细表中的构件则会在模型视图中对应显示；
步骤S82：按残损类别生成大殿残损图纸，并对图纸进行命名编号，残损勘察信息与历年残损勘察信息置于源模型文件之中，后期信息可附加、可覆盖与更新。根据需求可快速生成建筑图纸，方便快捷。在项目中新建图纸后，可通过直接将视图拖拽进图纸中，实现内容完成。同时还可以通过裁剪框设置视图范围，通过视图属性栏设置图纸比例，打破传统图模分家的方式；
在图纸分类上，将建筑残损类型分为石作、墙体、木构件、木构架、屋面五种，图纸命名采用”残损类型-编号-残损分布位置(-编号)，此种命名方式便于对建筑残损情况全面掌握，了解残损分布情况；
步骤S90：分析研究；
步骤S91：初祖庵大殿与会善寺大殿所处位置较为相似，但两者屋顶植被情况千差万别。初祖庵和会善寺的院落布局图纸及各建筑单体的平立剖；登封当地的全年逐时气象数据等），并对初祖庵和会善寺进行为期一个月的室内外逐时温湿度变化记录，重点分析同时段两座建筑的风环境和含湿量，以探寻两处漏雨与植被滋生的问题，对于初祖庵大殿的微环境分析流程如图2所示；
步骤S92：斗拱力学性能试验和大殿整体结构模拟分析；
结构性能研究包括结构模拟分析和试验分析。结构模拟分析是辅助文物保护工作者对结构有定量认识的一种高效途径，通过了解内在受力情况，提前预判其薄弱点，为预防性保护文物载体提供一种途径。试验分析除了验证结构模拟分析的准确性之外，还对材料和结构性能的研究。两者互为补充，有利于准确全面的认识建筑结构，整体的结构分析如图3所示，古建筑的结构研究性保护，提高了加固路径、措施研究指导修缮工作的科学性，指定合理的修复施工方案，深入推进各类维修加固方案研究，修复前后的结构评估，优化检测方案，在整体变形监测的同时，完善局部变形实时监测，结构模拟分析与监测、检测有机结合，逐渐形成预警机制。
有益的技术效果：
在建设古建筑BIM管理信息平台上，已经尝试进行“初祖庵大殿基于BIM的保护管理信息平台项目”建设，并取得一定成效。
整个项目在搭建过程中，采用三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影技术以及传统人工测绘方法相结合的形式，为建模数据来源提供强有力的支撑。同时在建模阶段，运用Revit建模软件将构件族进行参数化绑定，并深入考虑建筑现状本体与古代建筑建造规范之间的关系，并实验制定出一套较为成熟的建模标准与规范。建造大殿理想与现状两版模型，辅助受众了解法式建造工艺与建筑搭建流程，同时还能便于受众深入了解法式建筑与现今建筑之间的相同点与差异性。
为充分发挥模型价值，实现利益最大化，后期还制作初祖庵大殿720全景VR、场景漫游、以及虚拟搭建视频，充分结合当下时兴技术，紧跟时代潮流，勾起好奇心，实现科普价值，提高受众喜爱度。
平台搭建完成后，可以实现多专业、多部门人员在同一平台上协同工作，实现资源共享，减少中间沟通环节，节省时间，提高工作效率。
构件族的分类整理与存档，获得属性列表以及数据共享的族文件，这些族可以像基因一样存入建筑遗产的“基因库”中，不断地被活化、丰富与完善，形成完整的历史建筑中枢数据库；
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，包括以下步骤：
采集遗产本体及周边环境的基础信息收集；
利用无人机倾斜摄影、三维激光扫描以及数字化扫描对目标建筑进行高精度三维信息留取；
构件族搭建及族库生成；
建立目标建筑BIM理想信息模型；其中包括梳理构件与建筑本体的逻辑关系，以木构建筑构成特点和BIM协同创作机制，结合目标建筑特征，构建工作集，结合三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影技术等进行真实数据量取；将测取到的真实建筑参数代入理想状态模型，建立真实轴网与标高，并完成现状模型的搭建，现状模型搭建完成后，与点云进行拟合对比，并根据点云现状进行调整；
对目标建筑的环境信息分析研究，包括对目标建筑的温度、湿度和风环境的分析，以及对目标建筑的结构分析。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，其特征在于，所述构件族搭建及族库中，在对点云进行切片量取的基础上，集合无人机倾斜摄影数据以及人工测绘数据进行构件的搭建，确保数据的完整性以及真实性。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，其特征在于，所述建立目标建筑BIM理想信息模型中，具体包括以下步骤：
梳理构件与建筑本体的逻辑关系，并在建筑项目文件中实现参数绑定，形成局部尺寸和构件，构件和构件，构件和建筑体量统一的一套模型体系。后将构件族载入到项目文件中，绑定已经完成搭建的逻辑参数，最终将构件进行组合拼接并完成模型初步搭建；
以木构建筑构成特点和BIM协同创作机制，结合目标建筑特征，构建工作集，分为台基、屋身、斗拱层、上架梁栿、上架枋、上架槫层、木基层、室内木装饰、室内陈设、瓦面和屋脊等12个工作集，将构件分属于不同的工作集中；
比例按照1:1古建筑BIM现状信息模型搭建；
结合三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影技术等进行真实数据量取。对采集到的数据进行剖析、分割，最终以每个构件为单位，测量每个构件的详细尺寸，将测量后的尺寸进行存档保留，构件与构件之间进行数据误差分析，最终得出将要建模的尺寸信息；
将测取到的真实建筑参数代入理想状态模型，建立真实轴网与标高，并完成现状模型的搭建；
现状模型搭建完成后，与点云进行拟合对比，并根据点云现状进行调整。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，其特征在于，所述目标建筑的温度、湿度和风环境的分析方法如下：对建筑所处周围山脉环境进行建模建筑所在山脉的坐标关系；气象站数据载入或将建筑周围环境进行实测；得出整年的建筑所处风速变化值；建立建筑或院落CFD分析模型；将风速变化值载入至模型中；得到文物所在地的气象站温湿度数据；实测文物室内的微环境温湿度数据；计算温度与含湿量的关系与变化曲线；构件建筑的构造做法、材料属性、残损模拟；分析物理影响、化学影响和生物影响；根据风速、温湿度研究研究风速、温湿度与房屋植被滋生情况的关系。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，其特征在于，所述目标建筑的结构分析的步骤如下：对木材和石材进行材料性能实验，对建筑节点力学性能实验以及结构力学性能测试。
6.一种基于BIM技术的古建筑模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：梳理构件与建筑本体的逻辑关系，并在建筑项目文件中实现参数绑定，形成局部尺寸和构件，构件和构件，构件和建筑体量统一的一套模型体系。后将构件族载入到项目文件中，绑定已经完成搭建的逻辑参数，最终将构件进行组合拼接并完成模型初步搭建；
以木构建筑构成特点和BIM协同创作机制，结合目标建筑特征，构建工作集，分为台基、屋身、斗拱层、上架梁栿、上架枋、上架槫层、木基层、室内木装饰、室内陈设、瓦面和屋脊等12个工作集，将构件分属于不同的工作集中；
比例按照1:1古建筑BIM现状信息模型搭建；
结合三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影技术等进行真实数据量取。对采集到的数据进行剖析、分割，最终以每个构件为单位，测量每个构件的详细尺寸，将测量后的尺寸进行存档保留，构件与构件之间进行数据误差分析，最终得出将要建模的尺寸信息；
将测取到的真实建筑参数代入理想状态模型，建立真实轴网与标高，并完成现状模型的搭建；
现状模型搭建完成后，与点云进行拟合对比，并根据点云现状进行调整。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116595619A (zh) * | 2023-06-01 | 2023-08-15 | 中建三局集团华南有限公司 | 一种基于bim的虚拟样板设计系统 |
| CN118607391A (zh) * | 2024-08-08 | 2024-09-06 | 长春建业集团股份有限公司 | 一种基于bim和cim的模型创建方法和系统 |
-
2022
- 2022-08-23 CN CN202211014427.8A patent/CN115952573A/zh not_active Withdrawn
Cited By (3)
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