基于建筑信息模型技術(shù)的紅色建筑保護(hù)與文化傳承探討

韋秋杰　楊敏　胡丹萍　張穎　王云天

紅色文化遺產(chǎn)，承載著深厚的歷史價(jià)值，具有重要的文化意義。傳統(tǒng)的文化遺產(chǎn)保護(hù)方法往往局限于物理維護(hù)和簡(jiǎn)單的記錄，而缺乏高效、動(dòng)態(tài)的管理和展示手段。在這樣的背景下，建筑信息模型（Building Information Modeling，簡(jiǎn)寫為BIM）技術(shù)的引入為紅色文化遺產(chǎn)的保護(hù)與利用帶來了新的可能[1，2]。建筑信息模型技術(shù)能夠提供全面、精確的建筑物數(shù)據(jù)，在文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域具有獨(dú)特價(jià)值[3]。通過建筑信息模型技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)紅色文化遺產(chǎn)的三維數(shù)字化記錄，高效地進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和修復(fù)規(guī)劃，增強(qiáng)其對(duì)公眾的展示和教育功能。本文通過深入研究建筑信息模型技術(shù)在紅色建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)以及未來的發(fā)展?jié)摿Γ剿饕粭l紅色建筑保護(hù)的新路徑。

1 建筑信息模型技術(shù)及其應(yīng)用

建筑信息模型是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具。建筑信息模型技術(shù)自20世紀(jì)70年代興起以來，取得了顯著的進(jìn)步[4]。最初，它只是一種簡(jiǎn)單的建筑設(shè)計(jì)和建模工具，后來發(fā)展成為一個(gè)全面的建筑信息管理系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代至90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，建筑信息模型增加了更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理能力，使得建筑師和工程師能夠更加精確地模擬建筑設(shè)計(jì)。進(jìn)入21世紀(jì)，建筑信息模型技術(shù)得到進(jìn)一步的完善和普及，不僅被應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)階段，還擴(kuò)展到建筑生命周期的各個(gè)階段，包括規(guī)劃、施工、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。

相比于傳統(tǒng)的文化遺產(chǎn)保護(hù)技術(shù)，建筑信息模型提供了更為高效和動(dòng)態(tài)的解決方案。傳統(tǒng)方法通常側(cè)重于物理保護(hù)和簡(jiǎn)單的圖文記錄，而建筑信息模型則能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)遺產(chǎn)建筑的三維數(shù)字化建模和仿真。這種三維模型不僅能準(zhǔn)確再現(xiàn)建筑物的外觀和結(jié)構(gòu)，還能包含歷史修復(fù)記錄、材料分析等詳細(xì)信息[5]。此外，建筑信息模型在保護(hù)規(guī)劃和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面也顯示出其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。通過建筑信息模型，保護(hù)人員可以更容易地評(píng)估修復(fù)方案對(duì)建筑物的潛在影響，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的保護(hù)和維護(hù)。最后，建筑信息模型技術(shù)還支持高度可視化的展示，為公眾教育和參與提供新的平臺(tái)。

2 紅色文化遺產(chǎn)的保護(hù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

紅色文化遺產(chǎn)是指那些與中國(guó)共產(chǎn)黨的歷史、革命活動(dòng)、重要事件或重要人物相關(guān)的文化遺產(chǎn)。這類遺產(chǎn)包括物質(zhì)文化遺產(chǎn)和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)兩大類。物質(zhì)文化遺產(chǎn)主要是指建筑物、紀(jì)念碑和戰(zhàn)場(chǎng)遺址等有形的文化產(chǎn)品，非物質(zhì)文化遺產(chǎn)主要是指文獻(xiàn)、藝術(shù)作品和口述歷史等無形的文化表達(dá)[6]。紅色文化遺產(chǎn)具有鮮明的時(shí)代性和歷史性，它們是中國(guó)近現(xiàn)代歷史的重要組成部分，承載著革命精神和文化價(jià)值。這些遺產(chǎn)對(duì)于國(guó)家和民族的身份認(rèn)同，以及教育和研究的發(fā)展，都具有重要的意義。

目前，紅色文化遺產(chǎn)的保護(hù)在中國(guó)受到了高度的重視和支持。政府制定了一系列政策和措施，旨在保護(hù)、修復(fù)和傳承這些珍貴的文化資產(chǎn)[7]。然而，紅色文化遺產(chǎn)的保護(hù)也面臨著一些挑戰(zhàn)和困難。首先，由于年代久遠(yuǎn)和自然侵蝕，許多遺產(chǎn)的物理狀況日益惡化，需要進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)和修復(fù)。其次，隨著城市化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一些遺產(chǎn)遺址面臨著被改造或破壞的風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行合理的規(guī)劃和管理。在傳統(tǒng)保護(hù)方法下，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)遺產(chǎn)的全面和動(dòng)態(tài)管理，而且公眾參與度和教育功能也有限。

因此，尋找新的方法來改善紅色文化遺產(chǎn)的保護(hù)和利用效果，尤其是如何利用現(xiàn)代技術(shù)，如建筑信息模型，來支持這些工作，成為了當(dāng)下的重要課題。建筑信息模型技術(shù)，不僅可以提升遺產(chǎn)的保護(hù)質(zhì)量和效率，還可以增強(qiáng)其教育和展示功能，更好地傳承紅色文化遺產(chǎn)的歷史價(jià)值和精神內(nèi)涵。

3 建筑信息模型技術(shù)在紅色文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用探討

建筑信息模型技術(shù)可以將建筑的各種信息集成在一個(gè)三維模型中，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的可視化、協(xié)同和智能化管理。建筑信息模型技術(shù)在紅色文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用，標(biāo)志著傳統(tǒng)保護(hù)方式向現(xiàn)代化、數(shù)字化的轉(zhuǎn)變，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 數(shù)字化記錄與建模

建筑信息模型技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)之一是能夠創(chuàng)建紅色文化遺產(chǎn)的精確三維數(shù)字模型。這種模型不僅復(fù)原了遺產(chǎn)的物理形態(tài)，還能記錄其歷史變化、修復(fù)記錄和文化背景。利用高精度的掃描和測(cè)繪技術(shù)，建筑信息模型可以捕捉遺產(chǎn)建筑的每一個(gè)細(xì)節(jié)，從而為保護(hù)工作提供詳盡的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這種數(shù)字化記錄不僅有助于遺產(chǎn)的研究和分析，還為公眾教育和展示提供了新的可能。

3.2 結(jié)構(gòu)分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

建筑信息模型技術(shù)在結(jié)構(gòu)分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面發(fā)揮著重要作用。通過建立紅色文化遺產(chǎn)的詳細(xì)建筑信息模型，保護(hù)人員可以進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析，識(shí)別遺產(chǎn)建筑的脆弱部分和潛在風(fēng)險(xiǎn)。例如，利用建筑信息模型模擬不同環(huán)境條件下的建筑響應(yīng)，可以預(yù)測(cè)自然災(zāi)害（如地震、洪水）對(duì)遺產(chǎn)的潛在影響。這樣的分析有助于制定更有效的保護(hù)措施，降低潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保遺產(chǎn)的長(zhǎng)期安全。

3.3 保護(hù)規(guī)劃與管理

建筑信息模型還在紅色文化遺產(chǎn)的保護(hù)規(guī)劃和管理中扮演關(guān)鍵角色。它允許管理者以一種高效、系統(tǒng)的方式來規(guī)劃和監(jiān)控保護(hù)項(xiàng)目。通過建筑信息模型，可以方便地規(guī)劃修復(fù)工作，安排維護(hù)計(jì)劃，以及預(yù)算管理。此外，建筑信息模型技術(shù)支持多方參與和協(xié)作，使得政府機(jī)構(gòu)、保護(hù)專家、建筑師和公眾能夠共同參與到遺產(chǎn)保護(hù)的過程中。這種協(xié)作方式不僅提高了保護(hù)工作的透明度和效率，還有助于更廣泛地傳播遺產(chǎn)的文化價(jià)值。

4 建筑信息模型技術(shù)在紅色文化傳承中的應(yīng)用探討

建筑信息模型技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑信息的全面、準(zhǔn)確和高效的表達(dá)、交換和共享。建筑信息模型技術(shù)在紅色文化遺產(chǎn)的保護(hù)中不僅發(fā)揮著重要作用，而且在其利用方面同樣具有巨大潛力。其應(yīng)用主要包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)、教育與展示，以及社區(qū)參與與可持續(xù)發(fā)展等方面。

4.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)

建筑信息模型技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR，Augmented Reality）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR，Virtual Reality）的結(jié)合，為紅色文化遺產(chǎn)的展示和體驗(yàn)提供了新的維度。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，觀眾可以沉浸式地體驗(yàn)紅色歷史場(chǎng)景。這種互動(dòng)式和身臨其境的體驗(yàn)，使得紅色歷史教育和文化傳播更為生動(dòng)和影響深遠(yuǎn)。此外，這種技術(shù)還可以應(yīng)用于遺產(chǎn)的遠(yuǎn)程訪問，允許來自世界各地的人們探索和學(xué)習(xí)這些重要的紅色歷史遺跡。

4.2 教育與展示

建筑信息模型技術(shù)在紅色文化遺產(chǎn)的教育和展示方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過建筑信息模型創(chuàng)建的詳細(xì)和精確的模型，可以用于各種教育活動(dòng)和展覽，使得歷史和文化遺產(chǎn)對(duì)學(xué)生和公眾更加易于理解和接近，增強(qiáng)教育效果。

4.3 社區(qū)參與與可持續(xù)發(fā)展

建筑信息模型技術(shù)還促進(jìn)了社區(qū)對(duì)紅色文化遺產(chǎn)保護(hù)和利用的參與。通過建筑信息模型平臺(tái)，社區(qū)成員可以更容易地獲取遺產(chǎn)信息，參與到保護(hù)規(guī)劃和決策過程中。此外，建筑信息模型技術(shù)有助于可持續(xù)管理遺產(chǎn)資源，通過提供詳細(xì)的能耗分析、維護(hù)需求預(yù)測(cè)等，為遺產(chǎn)地的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展提供支持。這樣，不僅保護(hù)了遺產(chǎn)本身，也保障了周邊社區(qū)的福祉和發(fā)展。

5 面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展

5.1 技術(shù)挑戰(zhàn)

建筑信息模型技術(shù)在紅色文化遺產(chǎn)保護(hù)和利用中面臨著一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，高精度的數(shù)字化記錄和建模需要先進(jìn)的掃描技術(shù)和測(cè)繪技術(shù)，這對(duì)設(shè)備和技術(shù)人員提出了較高要求。其次，對(duì)于歷史遺跡的三維建模不僅需要精確地反映其物理結(jié)構(gòu)，還要融入豐富的歷史和文化信息，這對(duì)建筑信息模型軟件的功能和數(shù)據(jù)處理能力提出了挑戰(zhàn)。

5.2 政策與法規(guī)環(huán)境

政策和法規(guī)環(huán)境是建筑信息模型技術(shù)在紅色文化遺產(chǎn)保護(hù)和利用中的重要因素。一方面，有效的政策支持和資金投入是推動(dòng)這一領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。政府需要制定明確的指導(dǎo)方針和資助計(jì)劃，以鼓勵(lì)建筑信息模型技術(shù)的研究和應(yīng)用。另一方面，法律法規(guī)也需要跟進(jìn)，確保建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用符合文化遺產(chǎn)保護(hù)的法律要求。

6 結(jié)論

本文探討了基于建筑信息模型技術(shù)的紅色建筑保護(hù)與文化傳承，發(fā)現(xiàn)建筑信息模型技術(shù)為紅色文化遺產(chǎn)的數(shù)字化記錄、結(jié)構(gòu)分析、保護(hù)規(guī)劃和可視化展示提供了新的可能性。它提高了保護(hù)工作的科學(xué)性和效率，同時(shí)也增強(qiáng)了遺產(chǎn)的教育和傳播功能。建筑信息模型技術(shù)在紅色文化遺產(chǎn)的保護(hù)和利用中具有巨大的潛力，包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)、教育與展示、社區(qū)參與與可持續(xù)發(fā)展等多個(gè)方面的應(yīng)用。我們應(yīng)繼續(xù)致力于建筑信息模型技術(shù)創(chuàng)新和政策支持，以更好地傳承和弘揚(yáng)紅色文化遺產(chǎn)的歷史價(jià)值和精神內(nèi)涵。

引用

[1] 尚偉，何聰，鄭小雪，等.BIM技術(shù)在歷史建筑保護(hù)中的應(yīng)用——以林祥謙烈士就義處修復(fù)工程為例[J].建筑經(jīng)濟(jì)， 2022，43（S2）：307-311.

[2] 田莉梅，徐東升，趙鵬飛，等.基于數(shù)字技術(shù)的傳統(tǒng)聚落空間的連片保護(hù)與活化利用研究[J].工業(yè)建筑，2023，53（3）：88-95.

[3] 張?jiān)埔恚旨讶穑瑥埥ㄆ?BIM與云、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的集成應(yīng)用現(xiàn)狀與未來[J].圖學(xué)學(xué)報(bào)，2018，39（5）：806-816.

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本文系四川省教育廳職業(yè)教育人才培養(yǎng)和教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目，基于數(shù)字孿生技術(shù)的校企共建智慧建造實(shí)訓(xùn)基地改革與實(shí)踐（GZJG2022-150）；第三批省級(jí)職業(yè)院校緊缺領(lǐng)域教師技藝技能傳承創(chuàng)新平臺(tái)，瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程技術(shù)（川教師發(fā)〔2023〕19號(hào)）；成都市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究基地?cái)?shù)字經(jīng)濟(jì)與文化創(chuàng)意融合發(fā)展中心規(guī)劃項(xiàng)目，數(shù)字孿生賦能紅色文化資源傳承與可持續(xù)發(fā)展研究（SJWC2023ZC003）；2022年瀘州市科技計(jì)劃項(xiàng)目，BIM和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)下裝配式建筑信息化協(xié)同設(shè)計(jì)研究（2022-JYJ-130）；成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)科研平臺(tái)，綠色高性能水泥基材料研究中心（23KYPT01）；成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)課題，再生鋼纖維增強(qiáng)水泥基材料研發(fā)與應(yīng)用研究（23CZYG047）

作者簡(jiǎn)介：韋秋杰（1982—），男，四川富順人，碩士，副教授，就職于成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院；楊敏（1975—），女，山西臨汾人，本科，高級(jí)工程師，就職于成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院；胡丹萍（1986—），女，江西新建人，碩士，副教授，就職于瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院；張穎（1996—），男，四川成都人，本科，高級(jí)技師，就職于成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院。

通訊作者：王云天（1989—），男，黑龍江哈爾濱人，博士，講師，就職于成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院。