李昶嶸
太原師范學院管理系,山西晉中 030619
在城市化進程不斷加快的今天,傳統村落以其獨特的建筑風貌、豐厚的非物質文化資源和原生態景觀日益成為遺產保護和旅游開發管理關注的熱點。然而隨著現代社會的發展,傳統村落大量消失或遭到破壞,嚴重影響了其文化意義的歷史傳承。古建筑作為傳統村落的物質載體,不僅展現了傳統的建筑藝術,還承載著勞動人民的智慧和創造力,是傳統村落旅游資源的重要組成部分。
如今,政府機構、專家學者和普通民眾已經認識到傳統村落保護的必要性,尤其在旅游開發中的傳統村落,經常面臨大拆大建、文化符號誤用、傳統建筑技藝丟失等問題,無法真實反映村落的傳統風貌與建筑特色。為了更好地保存和修繕值得保護的傳統村落及其承載的傳統文化,實現對傳統村落旅游資源的有效管理,應當及時對傳統古建筑的數據信息進行收集與整理,完整留存寶貴的歷史信息并加以合理利用。采用BIM技術建立數字信息數據庫將會更好地促進傳統村落古建筑信息的保存和旅游資源信息的進一步開發和綜合利用。
根據國家標準《旅游資源分類、調查與評價》(GB/T 18972-2017)的定義,旅游資源是可以被旅游業開發利用,并能產生效益的旅游吸引物。旅游資源信息管理系統能夠服務于旅游資源保護、旅游決策,推動數字旅游的進程[1],國內有很多創建旅游資源信息管理系統的嘗試,但普遍存在數據管理手段落后、管理和使用不成體系、信息動態性不足、信息利用不便等問題[2],有效的旅游資源管理系統可以推動旅游業實現快速發展[3]?,F代技術為旅游資源信息管理提供了很多有價值的手段,如GIS(地理信息系統)技術能夠在較大尺度體現旅游資源的空間分布與功能屬性[4],AR(虛擬增強)技術能夠復原旅游資源并提升文化遺產的傳播效率,增強旅游者的體驗感[5]。但是電子化信息記錄也依舊存在著數據精度不足、各參與主體信息接口不統一、信息整合融通能力差等問題,無法實現信息數據的統一管理和索引,可利用性較低[6]。另一方面,國內目前沒有統一的傳統村落檔案信息管理標準,各傳統村落信息收集的范圍、精度、口徑都不相同,在信息的管理上存在著很大的盲點??梢哉f,在大量傳統村落被旅游開發的背景下,傳統村落旅游資源的信息的管理水平對于古建筑修繕保護的質量高低和旅游資源開發的成功與否起著至關重要的作用。
BIM(Building Information Modeling)技術發源于美國,是建筑工程領域實現工程管理、設計、應用的電子信息數據化工具,具有可視化程度高、協調度高、模擬性強等特點,可以應用于建筑設計、規劃、管理、運營等過程中,起到協同作用。BIM現多應用于建筑設計、規劃、項目運營維護、文物保護等領域。
在傳統建筑信息管理,數據采集主要由人工調查、測量等方式進行,通過圖紙、文字、表格、圖片、視頻等形式記錄信息,由于時間和空間上的局限,存在著許多問題,比如紙質信息易丟失、圖紙不夠直觀、資料記錄滯后、重復工作較多等,信息不容易得到記錄、保存和傳遞,信息化保護方式相對滯后,對傳統村落古建筑檔案的留存和旅游資源的信息管理造成了很大的阻礙。數字化、參數化能完整、及時、長久地記錄古建筑的信息數據,同時可以為后期如古建筑修繕、街道景觀營造、景區規劃等工作提供扎實的資料支撐,有利于更好地保護和建設傳統村落古建筑,符合現在旅游信息管理大趨勢的需求。
現代測繪手段的發展,為BIM技術提供了豐富的數據來源,而BIM技術的發展助推了數據采集手段的進步。BIM技術可以收集、整合和直觀地呈現古建筑的參數化實體,無論是古建筑構件,還是單體建筑的模型,傳統村落古建筑的參數化過程和模型的建立都表明BIM技術應用于古建筑的建模和保護具有可行性[7-8]。BIM技術對于古建筑的信息記錄具有重要的價值,不僅能夠達到高精度、易保存、易傳遞,還可以做到直觀展現、快速出圖。同時, BIM技術可以應用于景區規劃中[9],并通過實現信息同步共享,實現更大的經濟效益[10]。
綜上所述,BIM信息整合的優勢使得它成為古建筑保護和景區規劃的重要工具。雖然在我國,BIM技術在古建筑保護中的應用依舊有限,但其具有的高精度性、可拓展性、可操作性的應用價值已得到認可。更重要的是,利用BIM技術可以對傳統村落旅游資源信息的收集起到指引的作用。通過軟件數據需求來規范信息收集的方法、范圍與精度,對旅游資源檔案管理具有實踐性的指導意義。持續探索BIM技術在傳統村落古建筑保護和利用,尤其是在旅游資源信息管理中的應用路徑具有重要的意義。
在傳統村落中,靜態的旅游資源主要包括了呈現傳統村落景觀的古建筑、街道機理、地形地貌、道路河流等不會輕易發生位置移動的對象。將BIM技術應用于傳統村落靜態旅游資源的信息管理中,可以實現對單體建筑構件尺寸、建筑構造的客觀記錄和呈現,同時可以融入建筑環境、建筑年代等相關屬性,通過數據信息收集、信息模型構建、模塊重組、構建方案等步驟,如實記錄古建筑構件尺寸、建筑材料、地形地貌、街道河流等數據,將實體通過數字化方式轉化為電子數據儲存在數據庫中進行分類管理。
傳統村落古建筑一般體量較小,結構簡單,利用BIM技術繪制傳統村落單體建筑與傳統村落肌理,通過建筑三維信息建立立體模型,形成傳統村落古建筑信息模型數據庫,在BIM建模中較為容易實現?,F實中的建筑結構、建筑材料、空間布局等都可以如實的反映在模型上,以此得到直觀準確的實體模擬,同時可以標記時間、位置及其他屬性定義,比傳統二維圖紙能夠更加準確、清晰、完整地反映傳統村落古建筑的實體信息,拓展性也更強。
BIM技術既是傳統CAD技術的拓展,也是對CAD技術的升級。BIM不僅強調了模型的建立,更加注重了對于構件數據信息的整合和數據庫的建立。即使是龐大的數據量,BIM技術也可以通過信息分類進行管理,實現巨大信息量的及時呈現與共享。尤其是對古建筑測繪結果的呈現較傳統2D圖紙或SketchUp等軟件具有實體可視化、模塊化、可重復、可出圖的特性,可以為傳統村落古建筑提供便利的信息整合和共享平臺,實現傳統村落古建筑保護和規劃的過程可操作性和結果可視化。能夠有效解決傳統村落建筑信息管理和信息接口統一的問題。
BIM模型構建是以構件族的形式進行的,傳統建筑雖然形式復雜,但確定的結構尺寸及規律的模數制,有利于實現傳統構筑三維模型的參數化。在此過程中,BIM技術不僅可以如實記錄古建筑的數據,還可以根據各式參數類型由各種尺寸之間函數約束關系定義。模型構件會隨著主驅動參數變化而變化,可以通過構建族庫和調整參數等操作實現建筑結構、構建和元素的重組,使模型與信息達到共通,即具有即時性的參數化信息模型。在規劃設計中,可以通過BIM技術實現單體建筑和傳統村落整體風貌的二次設計,實現設計的標準化,提升設計質量與效率。
在傳統村落旅游開發過程中,BIM技術不僅可以利用于古建筑修復和建筑景觀營造,還可以應用于對旅游資源的稀缺性、獨特性進行評價,更好地對旅游資源進行分級和采取相對于的管理措施。在此基礎上,BIM技術還能夠記錄傳統村落的環境要素信息,形成信息共享平臺,與公共服務系統互聯,應用于與景區、社區配套的地下管網設施和景觀綠化、停車場、人行道、車行道、安全設施等公共基礎設施,在設計、建造、運營中實現物體的對接與系統的融合,也可以在突發事件模擬、災害預警、能耗監測中實現社區、景區和設施的動態監測和管理。
傳統村落保護和旅游開發具有系統性和綜合性,使用BIM技術對建筑信息的數據化整理,進行三維建模并建立傳統村落古建筑信息模型數據庫,可以提升傳統村落保護工作中存在的協調性較差、歷史建筑缺乏原真性、保護方案優劣無法準確判斷等問題。在傳統村落保護中,BIM技術的應用,可以留存完整、真實的古建筑信息,對于建筑信息歸檔、修繕和動態監測具有十分重要的作用。在旅游開發的過程中,對于基于古建筑的旅游資源的使用,可以將建筑結構、信息、設備等結合在一起,實現對同一項目的多專業協作,不同領域、工種之間更有效的交流合作使得基于傳統建筑信息模型的協同工作變得有效可行。
BIM技術可以提供共通共享的平臺,進行數據上的獲取以及轉化,全部依據模型信息進行工作,而且能夠及時解決工作中遇到的錯誤或偏差等,大大降低了不同單位之間信息互通的難度,促進了建筑物與設施的規劃、設計、建設、監理和運維的信息全生命周期業務協同應用模式的發展。在傳統村落社區管理和景區運營的全過程中完成信息的整合和使用,隨時進行更新補足,使各方對傳統村落有更為精準的了解,為古建筑保護、旅游開發、運營團隊及各方能夠提供便利的協作性,真正達到傳統村落保護、旅游開發、景區運維全生命周期的管理和實施。
BIM技術主要基于建筑和環境信息實體模型建立數據庫,面向的是可測度、可視化的旅游資源,但是對于不宜測度、非物質化的旅游資源,依然存在著管理的局限性。比如,在對民風習俗、傳統手工藝等非物質旅游資源中,BIM無法完全實現信息的整合和管理,這就要求BIM技術應當同其他技術與旅游信息管理系統相互補充,如集成GIS技術、點云技術、已有旅游信息系統等。
BIM技術的系統性較強,涉及的專業知識也比較深入,需要學習專門的軟件進行使用,對于信息收集和軟件操作人員的專業要求較高,參與主體共同參與、協作才能達到理想的效果。BIM技術作為新興技術,必然需要經歷各行業、各部門、各流程的信息對接與軟件協調,才能真正在旅游資源的信息管理發揮最大化的價值。隨著BIM技術的普及和專業人才的增加,基于BIM的協同工作會取得良好的效果。
隨著現代科學技術的快速進步和廣泛應用,數字化時代引領下的傳統村落保護發生著數字技術的偉大變革。BIM技術能夠對傳統村落旅游資源,尤其是實體信息進行詳細的數據記錄和模擬呈現,在單體建筑修繕、景區規劃、大體量仿古建筑建設、景區動態管理中都可以起到重要的作用。隨著數據量的積累和不斷更新,傳統村落旅游資源的信息數據庫可以得到極大的完善和系統化。通過BIM技術在旅游資源信息管理中的應用和拓展的嘗試,能夠提升傳統村落旅游資源管理的智能化水平,服務于更多的參與主體,如指導文保相關單位對古舊建筑的修繕和改造更新,提升旅游開發企業對旅游資源的整體利用效率、科學性和經濟性,為大眾展現虛擬化的真實傳統村落風貌,為實現傳統村落旅游開發的有效管理提供方便。