我国拥有数千座世界上最古老的木结构建筑。然而，尽管我国和联合国教科文组织（UNESCO）都在努力保护这些建筑，许多建筑（如甘肃张掖的亚洲寺庙）仍面临着快速蔓延火灾的高风险。

中国研究人员正在逐栋对一些世界上最古老的木结构建筑进行数字化存档。桂林理工大学和南宁理工学院的研究人员正利用3D激光扫描和有限元模拟技术构建历史建筑信息模型（HBIM），助力这些木结构建筑在未来几个世纪得以保存。

研究人员在发表关于400年历史的真武阁建模的新研究时表示：“数字保存的最终目标不仅仅是创建精确的数字模型，更是要利用数字模型进行有效的保护、修复、研究和教育。例如，木构古建筑的结构安全性是古建筑保护的核心焦点，理想情况下，应通过HBIM模型来完成安全评估和结构健康监测等工作。”

a 真武阁正面图；b 真武阁轴测透视图。

研究人员说：“鉴于中国传统木构建筑复杂的造型和结构构造，我们的方法分为三个阶段。首先，利用3D激光扫描和无人机测绘技术收集各类古建筑的数据（包括平面尺寸、层高、构件截面尺寸和空间关系等）。在此基础上，整合历史档案、现场勘察数据和测绘数据。随后，基于这些数据，利用Autodesk Revit软件建立HBIM族库，并通过装配完成整体HBIM模型。最后，基于HBIM模型对木构古建筑进行结构分析，包括利用HBIM的虚拟施工进行定性结构分析，以及将HBIM模型导入SAP2000软件进行有限元模拟分析，从而确定相关保护措施并完成HBIM环境的构建。”

a 真武阁整体木构；b 穿插拱与整体结构的连接关系；c 现场悬柱照片；d 悬柱柱基细节。

研究指出，我国木构建筑具有构件化装配、模块化尺寸和特征化组合的特点。本质上，它是一个基于特定尺寸的“参数化”设计与建造过程。因此，HBIM的参数化建模理念与中国传统木构建筑的建造理念高度契合。研究人员表示：“本研究提出了一种整合多种数字技术的HBIM方法，并拓展了HBIM模型的应用，旨在为木构古建筑提供充分的档案记录和精确的保护。该工作流程生成的全面且精确的数字模型，能为木构古建筑的保护与修复提供更科学、高效的技术支持。”

去年，联合国教科文组织正致力于保护中国传统建筑（以及数千座木结构建筑），“木构件（如柱、梁、檩、过梁和斗拱）通过榫卯连接”。研究人员指出：“中国传统木结构建筑频发的火灾已造成重大经济损失、人员伤亡，以及随之而来的传统建筑流失。”这是因为我国传统木结构建筑的耐火等级低、燃烧速度快：“往往人们对火灾做出反应时，火势已经迅速蔓延到其他建筑了。”想了解更多木业信息，欢迎关注木材之家mucaihome.com。