建筑節(jié)能博士論文精選(九篇)
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第1篇：建筑節(jié)能博士論文范文
關(guān)鍵字： 既有建筑；改造；國外
引言
城市的老化和衰退是一種自然的經(jīng)濟(jì)規(guī)律和歷史現(xiàn)象，在城市的發(fā)展過程中是不可避免的。既有建筑的改造活動(dòng)從歐洲奴隸制社會(huì)時(shí)期就已經(jīng)存在，延續(xù)至今，不論是技術(shù)方面還是改造標(biāo)準(zhǔn)方面均得到了很大的進(jìn)步與完善。本文概述了西方國家既有建筑改造活動(dòng)發(fā)展的歷程，重點(diǎn)介紹了當(dāng)代西方國家既有居住建筑改造的先進(jìn)技術(shù)與政策法規(guī)等，希望能對(duì)我國的既有建筑改造活動(dòng)起到指導(dǎo)作用。
根據(jù)西方建筑的發(fā)展史，本文將西方既有建筑改造的理論與實(shí)踐活動(dòng)分為歐洲古代、歐洲資產(chǎn)階級(jí)革命時(shí)期和現(xiàn)代三個(gè)時(shí)期加以論述。
1 歐洲古代（~1640）
據(jù)現(xiàn)有的史料掌握情況，西方既有建筑改造的雛形始于歐洲奴隸社會(huì)時(shí)期。較早的改造活動(dòng)是以建筑功能與類型不斷推敲、加以完善為目的展開的。由于經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展，致使建筑創(chuàng)作領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，進(jìn)而公共建筑類型增多。會(huì)堂、劇場(chǎng)、市場(chǎng)、浴堂、旅館等一些功能性建筑在這一時(shí)期形成了相對(duì)成熟的形制，如劇場(chǎng)、浴堂等（如圖1）。
而中世紀(jì)的既有建筑改造活動(dòng)大多圍繞宗教運(yùn)動(dòng)的更迭展開，改造的建筑類型比較單一，多集中于教堂、清真寺等。由于建造工期較長，建筑的改造活動(dòng)存在著周期長、技法不一的特點(diǎn)。
歐洲資本主義萌芽和絕對(duì)君權(quán)時(shí)期出現(xiàn)了歐洲古代舊建筑改造實(shí)踐活動(dòng)的亮點(diǎn)，集中體現(xiàn)于意大利文藝復(fù)興時(shí)期。這一時(shí)期出現(xiàn)了現(xiàn)代意義上的體量、功能改造，對(duì)立面改造也上升到了美學(xué)層次，譬如阿爾伯蒂設(shè)計(jì)的安農(nóng)齊阿教堂立面改造（1470-1477年）（如圖2）。這一時(shí)期的建筑改造技術(shù)普遍應(yīng)用當(dāng)時(shí)的現(xiàn)有技術(shù)和成熟技術(shù)，具有鮮明的時(shí)代特色[1]。
2 歐美資產(chǎn)階級(jí)革命時(shí)期（1640~1918）
英國資產(chǎn)階級(jí)革命后，工業(yè)化進(jìn)程不斷加速的同時(shí)，也加快了建筑技術(shù)的變革，產(chǎn)生了新技術(shù)和新材料；同時(shí)催生了近代城市化，帶來新功能，進(jìn)而出現(xiàn)新建筑。對(duì)既有居住建筑的改造活動(dòng)始于19世紀(jì)初的巴黎改造。1811年，巴黎著手改建丟勒里宮北側(cè)的李沃利大街，沿街是一色的房屋，連閣樓一共五層，底層是商店，前面有連綿的券廊，形成人行道。這條大街在19世紀(jì)中葉改造完成后成為商業(yè)街道的范本[2]。
在這一時(shí)期，出現(xiàn)并提供了改造既有建筑的新手段：鋼鐵，玻璃、鋼筋混凝土和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)科學(xué)。技術(shù)進(jìn)步與設(shè)施革新對(duì)既有建筑的再利用實(shí)踐活動(dòng)起到了根本的推動(dòng)作用，有一些經(jīng)典的改造技法得到普及，進(jìn)而演化成為新的建筑形制，如玻璃廊的產(chǎn)生（如圖3）。
3 現(xiàn)代（1919~今）
一戰(zhàn)到二戰(zhàn)期間，西方國家處于動(dòng)亂的時(shí)期，兩戰(zhàn)期間雖然出現(xiàn)了屈指可數(shù)的舊建筑改造再利用實(shí)踐項(xiàng)目，但是在長期戰(zhàn)亂與經(jīng)濟(jì)蕭條的影響下卻難以為繼。舊建筑的改造在這一時(shí)期顯得無章法可循、支離破碎。
戰(zhàn)爭結(jié)束后，受到戰(zhàn)爭破壞的國家紛紛開始了戰(zhàn)后重建活動(dòng)。
戰(zhàn)后的德國，以再造的方式保留傳統(tǒng)。在那些已經(jīng)進(jìn)行重建的城市里，古老而傳統(tǒng)的面貌殘留下來的痕跡，往往是小心翼翼地被保護(hù)了下來。許多遺跡甚至被完全摧毀的紀(jì)念物，被精心照原樣恢復(fù)，像科隆的圣馬丁附近沿河住宅?？梢哉f，這些真實(shí)作品的等比例模型自然不會(huì)真正取代原作，卻使得重建工作更容易些，并在城市景觀中重現(xiàn)它們的存在。
在這一時(shí)期，既有建筑的改造仍然大多局限于對(duì)特殊歷史文化價(jià)值的珍寶式建筑遺產(chǎn)的藝術(shù)化再利用，改造的類型局限性大，功能置換的自由度不高，改造仍然不是大量的、能夠應(yīng)對(duì)社會(huì)需求變化的再設(shè)計(jì)與再建造活動(dòng)。
1970年后爆發(fā)的兩次石油危機(jī)造成的巨大沖擊與影響，使開發(fā)商認(rèn)識(shí)到新建建筑耗費(fèi)巨大的能源，能源危機(jī)又迅速提高其成本，進(jìn)而轉(zhuǎn)求更為廉價(jià)的建筑方式――既有建筑的改造再利用。
20世紀(jì)80年代后，西方對(duì)舊建筑的改造包括兩方面的內(nèi)容：一方面是對(duì)既有建筑特別是普通老建筑的性能與功能改造，另一方面是延續(xù)一個(gè)時(shí)期對(duì)歷史性建筑的持續(xù)更新與改造再利用。
比如，美國1980年代中期以來，美國的改造更新發(fā)展繼續(xù)同城市復(fù)興實(shí)踐緊密地結(jié)合在一起，以舊金山漁人碼頭的戲劇性再生為例：從罐頭廠到商業(yè)中心（如圖4）。
4 當(dāng)代
新世紀(jì)以來，西方各國延續(xù)著上世紀(jì)的節(jié)奏，大有“將改造進(jìn)行到底”之勢(shì)。普遍從節(jié)能、綠色、生態(tài)等角度出發(fā)，掀起了新一輪既有建筑改造熱潮。
德國政府還設(shè)立專門的基金用以推動(dòng)舊房改造，如Kfw基金，對(duì)建筑改造工程提供資金上的優(yōu)惠，使改造工程可以更好地執(zhí)行。，以實(shí)現(xiàn)提高建筑舒適度、降低建筑能耗、減少環(huán)境污染的三大目標(biāo)。
具體行動(dòng)上，德國每年投入大量資金用于住宅改造，舊房改造的內(nèi)容很多，包括：增加建筑外保溫措施（住宅墻體增加保溫材料），更換高效門窗（防止熱量從門窗散失），替換高能耗的采暖措施（提高熱能利用率），通過這些維護(hù)更新方法，德國的舊房改造取得了很高的成效。從政府公布的數(shù)字來看，德國舊房改造后，居民住宅每平米CO₂減少的排放量達(dá)到40公斤/年。
德國既有建筑具體的改造技術(shù)如下[3]：
（1）德國冬季多以燃油取暖為主。未進(jìn)行節(jié)能改造的住宅，其燃油量在20升/以上。路德維希港的一棟示范建筑，主體為磚墻的住宅，外墻貼上20厘米厚的聚苯乙烯板做外保溫，屋頂則采用29厘米的聚苯板保溫，還采用了其他一些措施。改造的結(jié)果，在提高室內(nèi)舒適度的情況下，采暖燃油降到3升/
（2）外窗采用了三層玻璃密封窗，采用Low-e玻璃，內(nèi)充惰性氣體，外設(shè)卷簾或窗板。
（3）將石蠟制成成分散的極小顆粒摻入保溫材料中，抹于外墻內(nèi)側(cè)，利用石蠟相變吸收或放出的熱量的特性，起調(diào)節(jié)和保溫的作用。
（4）外保溫與裝飾一體裝配化。對(duì)既有建筑的節(jié)能改造來說，盡量采取施工速度快，沒有濕作業(yè)、對(duì)住戶影響小的技術(shù)。在聚苯乙烯保溫層外貼面磚，在工廠預(yù)制成塊體，到現(xiàn)場(chǎng)用錨固件固定在外墻上，修補(bǔ)好預(yù)留的、錯(cuò)開接縫后，外保溫與外飾面即可一次完成。該種技術(shù)可用于我國既有建筑的節(jié)能改造。
英國的既有建筑量巨大，1970年以后的新建建筑僅占全部建筑的20.9%，住房基本已經(jīng)飽和。英國政府每五年修訂一次房屋節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，不斷調(diào)整建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值，并依次展開節(jié)能改造活動(dòng)。如表1列出了英國住歷年宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的限值，可看出英國對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求標(biāo)準(zhǔn)越來越高。
以下是英國既有建筑改造的一些做法[4]：
對(duì)于舊墻加強(qiáng)保溫來說，往墻內(nèi)空氣間層中填入高效保溫材料，是最廉價(jià)、最迅速的解決方法。施工時(shí)不至干擾住戶，缺點(diǎn)是熱橋問題不能解決，有時(shí)在間層內(nèi)還有結(jié)露的可能性。
基本上不動(dòng)舊窗，只在窗戶上加透明層，利用中間的空氣層保溫。該種做法是利用原有窗框，或鑲在特制的輕質(zhì)框內(nèi)，再用螺絲擰上、鐵鉤構(gòu)筑或用磁鐵吸住。
結(jié)語
國外的既有建筑改造活動(dòng)開始的較早，尤其是近三十年來發(fā)達(dá)國家在新型建筑保溫材料的研究、開發(fā)和應(yīng)用，建筑節(jié)能法規(guī)的制定和實(shí)施、建筑設(shè)計(jì)施工、新型建筑節(jié)能產(chǎn)品的認(rèn)證和管理以及建筑使用中的節(jié)能等方面做了大量的工作。不但改善了環(huán)境，提高了建筑的舒適度，而且節(jié)省了寶貴的能源，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
在我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，城市的結(jié)構(gòu)性和功能性衰退將日益成為我國舊城改造的關(guān)鍵。既有建筑的綜合改造不是推倒重建，這既不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)，而是立足于現(xiàn)有條件，新建與改造并重。故借鑒國外較先進(jìn)的技術(shù)、建筑節(jié)能產(chǎn)品以及建筑節(jié)能法規(guī)等，創(chuàng)造出適宜的既有建筑改造技術(shù)顯得尤為重要。
參考文獻(xiàn)：
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第2篇：建筑節(jié)能博士論文范文
在我國很多學(xué)者做了相關(guān)BIM的研究并取得了成果。例如，清華大學(xué)的張建平教授完成了“基于IFC的建筑工程4D施工管理系統(tǒng)”的研究，并成功地將其應(yīng)用到了國家體育場(chǎng)等大型的項(xiàng)目中；另外，清華大學(xué)和中國建筑科學(xué)研究院合作了國家“十一五”項(xiàng)目“建筑設(shè)計(jì)與施工一體化信息共享技術(shù)研究”和“基于BIM技術(shù)的下一代建筑工程應(yīng)用軟件研究”，側(cè)重于BIM應(yīng)用軟件的研究，正在推出基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)、建筑成本預(yù)測(cè)、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、建筑施工優(yōu)化、建筑工程安全分析以及建筑工程耐久性評(píng)估等一系列應(yīng)用軟件[9]。在鳥巢、水立方這些近年來舉國矚目的項(xiàng)目上，已經(jīng)運(yùn)用了BIM。在水立方的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員用BentleyStructural和MicroStationTriForma有效實(shí)現(xiàn)了維倫第爾式空間梁架（Vierendeelspaceframe）的建模和計(jì)算，2005年贏得了美國建筑師學(xué)會(huì)（AIA）頒發(fā)的建筑信息模型獎(jiǎng)。然而國人似乎更加津津樂道于這些建筑具有震撼力的表皮和外國建筑大師對(duì)中國文化的借鑒。其實(shí)，這些建筑留給中國建筑界的最大財(cái)富，可能正是信息時(shí)代以數(shù)字信息模型為基礎(chǔ)的全新工作方式。從歷史建筑的數(shù)字化保護(hù)研究領(lǐng)域來看，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，歷史建筑保護(hù)也跨入了信息時(shí)代，數(shù)字技術(shù)開始應(yīng)用于建筑遺產(chǎn)的保護(hù)研究。信息化技術(shù)在歷史建筑保護(hù)與管理中的運(yùn)用越來越廣泛。特別是地理信息系統(tǒng)（GIS）、三維激光掃描、信息化建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的應(yīng)用，給傳統(tǒng)的歷史建筑保護(hù)模式帶來了新的技術(shù)手段[10]。文化遺產(chǎn)保護(hù)工作進(jìn)入了一個(gè)新的信息時(shí)代，數(shù)字化遺產(chǎn)成為世界各國的共識(shí)和共同推進(jìn)的目標(biāo)，遺產(chǎn)的數(shù)字化、可視化和信息化等技術(shù)正在文博部門廣泛開展。世界各國成立專門的機(jī)構(gòu)將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于歷史建筑保護(hù)研究。1992年，聯(lián)合國教科文組織開始推動(dòng)“世界的記憶”項(xiàng)目，用現(xiàn)代信息技術(shù)使文化遺產(chǎn)數(shù)字化，這是信息技術(shù)與文化遺產(chǎn)結(jié)合的關(guān)鍵時(shí)期。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)成為人們承載歷史記憶的方式之一[11]，1995年英國巴斯舉行了虛擬遺產(chǎn)會(huì)議（VirtualHeritage）展示歷史建筑的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。1997年在芬蘭的倡議下，歐盟國家就開始為信息社會(huì)“第二發(fā)展階段”描繪藍(lán)圖，文化遺產(chǎn)數(shù)字化是其基本內(nèi)容之一。美國對(duì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)非常重視，國家投入巨額資金開展“美國記憶”項(xiàng)目，各方協(xié)調(diào)合作將其珍貴的歷史文獻(xiàn)資源發(fā)展為數(shù)字資源庫，并通過互聯(lián)網(wǎng)向全球傳播。同時(shí)一些碩博士論文和專著開展數(shù)字技術(shù)在歷史建筑保護(hù)領(lǐng)域的理論研究，探討信息技術(shù)對(duì)于建筑遺產(chǎn)的管理與運(yùn)行機(jī)制[12]；研究可視化等數(shù)字技術(shù)對(duì)文化遺產(chǎn)的沖擊和影響[18]。同時(shí)也有一些研究是針對(duì)BIM技術(shù)在遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，如PrabhuVenkatesh以多倫多市區(qū)歷史建筑改造為例探討B(tài)IM技術(shù)在文物建筑整體改造過程中的實(shí)際應(yīng)用[13]。Kim,J和Jeon,BH提出用BIM和參數(shù)化建模等技術(shù)復(fù)原傳統(tǒng)的韓屋構(gòu)造[14]。國內(nèi)歷史建筑保護(hù)與信息技術(shù)結(jié)合最早是從故宮和敦煌開始數(shù)字化遺產(chǎn)保護(hù)。隨著GIS軟件功能及GIS數(shù)據(jù)處理方法信息技術(shù)的推廣，GIS在地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[21]，這些信息技術(shù)對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)起到重要的輔助作用。清華大學(xué)建筑學(xué)院人居環(huán)境研究中心進(jìn)行了GIS技術(shù)在北京舊城保護(hù)研究。
南京大學(xué)城市與資源學(xué)系也開展了基于GIS技術(shù)的蘇州古城規(guī)劃。2000年聯(lián)合國教科文組織與東南大學(xué)建筑學(xué)院合作成立了GIS中心，并編制國內(nèi)第一個(gè)專門用于歷史街區(qū)保護(hù)的信息管理系統(tǒng)（鎮(zhèn)江西津渡歷史街區(qū)）[15]，胡明星和董衛(wèi)老師翻譯聯(lián)合國教科文組織地理信息系統(tǒng)手冊(cè)[16]，并開展GIS應(yīng)用于歷史街區(qū)的現(xiàn)狀調(diào)查、保護(hù)規(guī)劃編制、保護(hù)和管理的全過程研究。武漢大學(xué)建筑系在歷史建筑保護(hù)方面也做了相關(guān)探索和研究，把GIS技術(shù)和歷史建筑價(jià)值評(píng)估等現(xiàn)狀研究工作緊密結(jié)合（圖1）。另外，有一些國內(nèi)院校的碩士論文集中在數(shù)字化、GIS等技術(shù)手段與歷史建筑保護(hù)的結(jié)合，研究構(gòu)建古村落文化遺產(chǎn)資源管理信息系統(tǒng)[17]、探討利用GIS技術(shù)分析舊城區(qū)土地性質(zhì)、面積、空間分布等變化[18]、利用現(xiàn)代信息技術(shù)（3S）手段構(gòu)建文化遺產(chǎn)保護(hù)工程管理綜合信息平臺(tái)，通過該系統(tǒng)為文物日常管理、搶救性保護(hù)以及修復(fù)實(shí)施和管理監(jiān)測(cè)工作提供支撐[19]。另外也有一些研究集中在根據(jù)古建筑的模式化特征，分析研究應(yīng)用參數(shù)化技術(shù)的方法，嘗試將參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用到古建筑的設(shè)計(jì)過程，建立古建筑的參數(shù)化模型，選用GDL（GeometricDescriptionLanguage）參數(shù)化技術(shù)研究中國古建筑大木的參數(shù)化設(shè)計(jì)[20]。以及建立參數(shù)化古建筑構(gòu)件庫來實(shí)現(xiàn)古建筑三維模型的精確重建，實(shí)現(xiàn)古建筑的數(shù)字化存檔，為古建筑工程的復(fù)原、修復(fù)提供技術(shù)支持[21]。并探討參數(shù)化在建立單個(gè)古建筑模型時(shí)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)領(lǐng)域也有研究通過對(duì)實(shí)體擴(kuò)展數(shù)據(jù)的研究和對(duì)ESTL文件的定義，利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、ObjectARX和OpenGL等開發(fā)技術(shù)，研發(fā)古建筑的三維建模組件和虛擬仿真平臺(tái)[22]。在實(shí)際建造案例中，目前所能找到的將設(shè)計(jì)的具體信息公開的案例有雞足山佛塔寺項(xiàng)目，此設(shè)計(jì)中用BIM完整地做了一套重檐歇山頂仿古建筑模型，并運(yùn)用于施工。清東陵景陵修繕設(shè)計(jì)方案中也探討了建筑信息模型在古建筑修繕過程中的實(shí)際應(yīng)用[23]。研究歷史建筑的結(jié)構(gòu)、表皮以及設(shè)備管線等模型信息分“層”復(fù)原，擴(kuò)充建筑數(shù)據(jù)采集的任務(wù)量與最終成果的信息涵蓋量[24]。可見國內(nèi)歷史建筑數(shù)字化技術(shù)與實(shí)踐已經(jīng)邁出了可喜的一步。但由于我國起步較晚，歷史建筑的各類信息和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)仍然不能及時(shí)準(zhǔn)確地獲取、分析、共享，也無法解決面臨海量信息處理的難題。歷史建筑的知識(shí)庫不僅數(shù)據(jù)量大，而且根據(jù)時(shí)間的推移和技術(shù)的革新變化很快，需要建立追蹤監(jiān)測(cè)機(jī)制。
2歷史建筑保護(hù)工作納入云服務(wù)平臺(tái)的可能性
歷史建筑保護(hù)一直以來是城市規(guī)劃、建筑學(xué)的研究重點(diǎn)之一，也是城市規(guī)劃和政府決策必不可少的一部分。然而目前歷史建筑保護(hù)工作和信息時(shí)代的差距仍然較大，歷史建筑信息大多數(shù)仍停留在紙質(zhì)文檔，或者是單個(gè)計(jì)算機(jī)的電子文檔，這些文檔沒有形成統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)庫，不能很好地滿足用戶對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)和資料的查詢需求；傳統(tǒng)的測(cè)繪及保護(hù)手段不能滿足人們管理與保護(hù)古建筑的需求，二維的觀測(cè)也不能滿足人們對(duì)于古建筑的全方位認(rèn)知。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和激光技術(shù)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（GIS）、三維激光掃描和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，我們可以清楚地看到在歷史建筑保護(hù)領(lǐng)域里全方位引入現(xiàn)代信息工具已經(jīng)迫在眉睫。
2.1歷史建筑保護(hù)工作的數(shù)字化和信息化
目前的歷史建筑保護(hù)開始運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，BIM則可以統(tǒng)籌這些數(shù)字化技術(shù)，加速文物建筑的數(shù)字化、信息化進(jìn)程。其實(shí)BIM的內(nèi)涵及外延早已超出了模型的范疇，也延伸出了建筑行業(yè)，甚至到整個(gè)工程行業(yè)。因此BIM的實(shí)用性十分適用于歷史建筑保護(hù)的工作。從時(shí)展的脈絡(luò)來說，BIM把以2D圖紙為基礎(chǔ)的保護(hù)手段轉(zhuǎn)變?yōu)?D模型為基礎(chǔ)的保護(hù)手段（圖2）。目前歷史建筑保護(hù)管理系統(tǒng)還只能局限于一個(gè)單位內(nèi)部，無法做到所有參與方的協(xié)同合作，數(shù)據(jù)可視化和關(guān)聯(lián)性差，技術(shù)層級(jí)不夠，迫切需要形成統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)倉庫，在海量信息中自動(dòng)搜集到相關(guān)的信息。BIM為歷史建筑保護(hù)的協(xié)同合作提供了很好的平臺(tái)。BIM的應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)文物建筑保護(hù)及文物建筑管理，提高文物建筑保護(hù)的科學(xué)技術(shù)水平，促進(jìn)文物建筑保護(hù)全面信息化和現(xiàn)代化，具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。如何利用BIM，往下統(tǒng)籌歷史建筑的各項(xiàng)數(shù)字化保護(hù)技術(shù)，往上整合到云服務(wù)平臺(tái)，很多技術(shù)細(xì)節(jié)迫切需要立項(xiàng)深入開展研究。
2.2歷史建筑保護(hù)工作的海量數(shù)據(jù)分析
歷史建筑的數(shù)字化保護(hù)已經(jīng)將建筑學(xué)和計(jì)算機(jī)學(xué)科緊密結(jié)合。而近年來云計(jì)算的風(fēng)起云涌給我們帶來了服務(wù)模式與技術(shù)上的創(chuàng)新思想和理念。云計(jì)算的設(shè)計(jì)思想就是把分散的計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成資源上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種服務(wù)。云服務(wù)是基于云計(jì)算的各種服務(wù)，在基于云計(jì)算的云服務(wù)平臺(tái)中，計(jì)算壓力從客戶端轉(zhuǎn)移到服務(wù)終端，應(yīng)用服務(wù)也由技術(shù)商提供遠(yuǎn)程支持。這種新型的計(jì)算資源組織、分配和使用模式，有利于合理配置計(jì)算資源并提高其利用率，實(shí)現(xiàn)綠色計(jì)算。云計(jì)算為城市信息化建設(shè)提供了有效手段，通過云計(jì)算平臺(tái)提供的“云服務(wù)”經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)可以提供給包括城市管理部門、行業(yè)部門以及大眾用戶各種資源信息[25]。云服務(wù)技術(shù)與云服務(wù)系統(tǒng)使智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)與城鄉(xiāng)規(guī)劃的協(xié)同研究符合城鄉(xiāng)規(guī)劃的發(fā)展趨勢(shì)[26]。數(shù)字地球和智慧城市為歷史建筑的數(shù)字化保護(hù)指明了方向，基于云服務(wù)平臺(tái)的建筑信息模型為歷史建筑保護(hù)工作實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高效的時(shí)空信息管理提供了技術(shù)支撐。引入云計(jì)算技術(shù)統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)訪問和開發(fā)技術(shù)，實(shí)行各種不同系統(tǒng)信息之間的互聯(lián)互通，保障信息的有效溝通和整合，從而實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的快速獲取與更新功能，實(shí)現(xiàn)真三維動(dòng)態(tài)建模與可視化功能，使得歷史建筑向智能化、智慧化、語音化、真實(shí)化方向發(fā)展。
3基于云服務(wù)系統(tǒng)的歷史建筑管理信息系統(tǒng)
歷史建筑保護(hù)地域性強(qiáng)，需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫支撐，而且根據(jù)時(shí)間的推移和技術(shù)的革新變化很快。歷史建筑保護(hù)的先進(jìn)技術(shù)包括虛擬復(fù)原技術(shù)需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理；歷史建筑保護(hù)的材料選購、價(jià)格計(jì)算也需要數(shù)據(jù)分析；歷史建筑的分類、壽命分析預(yù)測(cè)也需要運(yùn)用數(shù)學(xué)模型。這些工作需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析工具。同時(shí)，依托歷史建筑綜合數(shù)據(jù)庫，規(guī)劃設(shè)計(jì)、文物保護(hù)和相關(guān)管理部門需要及時(shí)掌握各種能反映現(xiàn)狀的動(dòng)態(tài)資料，建立一定的監(jiān)測(cè)機(jī)制。目前歷史建筑的數(shù)字化保護(hù)技術(shù)多限于GIS、數(shù)字化測(cè)量、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)等方面，GIS可以對(duì)歷史建筑模型的空間信息進(jìn)行有效的組織和處理，參數(shù)化技術(shù)可以解決歷史建筑信息數(shù)據(jù)的數(shù)字提取，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)解決了傳統(tǒng)歷史建筑測(cè)繪方式不可比擬的存儲(chǔ)和傳遞優(yōu)勢(shì)，虛擬仿真平臺(tái)的交互性、沉浸感和構(gòu)想性在建筑的多媒體展示方面更顯其優(yōu)越性，這些技術(shù)信息都是針對(duì)歷史建筑保護(hù)過程的某個(gè)片段，不能實(shí)現(xiàn)歷史建筑保護(hù)過程的全生命周期管理，缺乏在歷史建筑保護(hù)全生命周期中對(duì)歷史建筑的現(xiàn)狀、變化規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì)做出完整的分析和評(píng)估的研究。BIM模型中包含的建筑信息可以被用于模擬歷史建筑保護(hù)更新中的狀態(tài)和變化，其普及與完善將對(duì)歷史建筑保護(hù)工作產(chǎn)生變革式的飛速發(fā)展。歷史建筑管理信息系統(tǒng)是以歷史建筑數(shù)據(jù)庫為核心，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)、城市規(guī)劃及系統(tǒng)科學(xué)、歷史建筑資源管理和保護(hù)的理論和方法，綜合應(yīng)用于歷史建筑保護(hù)與管理事務(wù)的圖文一體化技術(shù)集成系統(tǒng)。
3.1基于建筑信息模型的歷史建筑保護(hù)模式
從歷史文化角度對(duì)城市中的歷史建筑進(jìn)行保護(hù)和再利用已成共識(shí)，但仍需要著眼于拓寬視野，從歷史建筑的生態(tài)觀、歷史文化觀、法制觀和經(jīng)濟(jì)價(jià)值觀等方面，對(duì)當(dāng)今城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展性進(jìn)行了較為全面的研究，從更廣闊長遠(yuǎn)的視角挖掘當(dāng)今的城市建設(shè)中歷史建筑的價(jià)值并提出相應(yīng)的數(shù)字化保護(hù)對(duì)策。這種價(jià)值發(fā)現(xiàn)和挖掘是系統(tǒng)的過程，其模式與方法研究能夠最大限度地發(fā)揮歷史建筑所蘊(yùn)含的各種價(jià)值，提高現(xiàn)代城市的核心競(jìng)爭力。在歷史建筑實(shí)體的保護(hù)層面，將基于數(shù)字技術(shù)研究方式進(jìn)一步發(fā)展成為能支持對(duì)于歷史建筑的協(xié)同研究過程、管理過程和保護(hù)實(shí)施過程的新型研究和保護(hù)模式。根據(jù)文物建筑保護(hù)方案建立和維護(hù)BIM模型，使用BIM平臺(tái)匯總各項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)所有的維護(hù)相關(guān)信息，將得到的信息結(jié)合三維模型進(jìn)行整理和儲(chǔ)存，以備項(xiàng)目全過程中各相關(guān)方隨時(shí)共享。探索數(shù)字測(cè)圖和各種檢測(cè)技術(shù)在歷史建筑實(shí)體保護(hù)應(yīng)用中的可能性，通過調(diào)研和測(cè)試，用相關(guān)技術(shù)對(duì)歷史建筑遺產(chǎn)保護(hù)的適用性進(jìn)行評(píng)估和總結(jié)。將歷史建筑信息管理系統(tǒng)與歷史知識(shí)庫等進(jìn)一步集成，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理，使歷史建筑研究過程、管理決策過程、以及實(shí)施優(yōu)化過程進(jìn)一步制度化、規(guī)范化，從而有效地提高歷史建筑的研究和保護(hù)水平。
3.2基于云服務(wù)的歷史建筑空間數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析技術(shù)
歷史建筑的空間數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建對(duì)于數(shù)字化保護(hù)至關(guān)重要。這其中要運(yùn)用掃描技術(shù)、CAD技術(shù)、3dsmax建模技術(shù)、VRML虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、PhotoShop后期處理等。按照前期信息建模研究所確立的建構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和方法，分別建構(gòu)建筑遺產(chǎn)單體數(shù)據(jù)庫、維修歷史檔案庫以及既往研究案例庫中。以“三庫”中蘊(yùn)藏的大量建筑遺產(chǎn)知識(shí)為研究對(duì)象，運(yùn)用人工智能原理分析知識(shí)間相互關(guān)系、知識(shí)的表達(dá)方式和檢索方式，從中總結(jié)出基本規(guī)律，從而建構(gòu)數(shù)據(jù)庫框架模型。采用云計(jì)算技術(shù)，建立歷史建筑云數(shù)據(jù)中心，以在線信息服務(wù)的方式支撐歷史建筑保護(hù)相關(guān)專題信息系統(tǒng)建設(shè)。系統(tǒng)集成多源、多維、多尺度、多時(shí)態(tài)的信息，通過這個(gè)數(shù)據(jù)庫可以顯示歷史建筑的相關(guān)數(shù)據(jù)及屬性，特別是其現(xiàn)狀影響信息，包括平、立、剖面，通過虛擬建造、信息化建模實(shí)現(xiàn)建筑的可視化和信息數(shù)據(jù)的可查詢化，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，滿足多領(lǐng)域、多部門的應(yīng)用需求。歷史建筑轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息后需要的是信息方面的技術(shù)，包括信息建模技術(shù)（XML）、數(shù)據(jù)庫技術(shù)（SQLServer）、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VRML）、信息集成技術(shù)（Internet）等。海量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)全過程統(tǒng)計(jì)分析、方法選定、特征歸納、維護(hù)分類等需要功能強(qiáng)大的、能根據(jù)需要及時(shí)更新的、實(shí)現(xiàn)集群計(jì)算的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析軟件。在歷史建筑轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息的研究基礎(chǔ)上，引入數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)理論，研究多維矩陣分析理論對(duì)一些涉及時(shí)序和PanelData的經(jīng)典模型以及我們自己提出或改進(jìn)的一些模型，對(duì)演化計(jì)算及其收斂性證明過程，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的多維矩陣表達(dá)。進(jìn)一步研究并實(shí)現(xiàn)基于多維矩陣?yán)碚摰乃惴ǖ某绦虮磉_(dá)，同時(shí)盡可能多地實(shí)現(xiàn)多維數(shù)據(jù)可視化。使用戶直觀地理解、分析數(shù)據(jù)，最終能多角度、多側(cè)面地觀察數(shù)據(jù)，深入地了解包含在海量歷史建筑BIM數(shù)據(jù)中的信息和內(nèi)涵。
