信息技術為建筑行業添磚加瓦

文｜本刊編輯部

回首2015年，“互聯網+”戰略的提出，促使以云計算、物聯網、移動應用、大數據等為代表的信息技術快速發展，人們的日常生活中已經被各種信息技術填滿，與此同時，不斷創新、突破的信息技術也為傳統行業提供了轉型升級的新思路。各行各業都在積極融入互聯網思維，利用信息技術在新一輪發展浪潮中站穩腳跟。

2015年，信息技術的快速更迭正在推動一個新的企業信息化發展大潮。隨著全球信息化進程的加快，我國的建筑行業正處于重要的技術變革期。建筑行業已經展開了一系列的技術變革。下面，就讓我們一同回顧下2015年里行業的技術熱點。

云計算：讓數據存儲省時、省力、省空間

云計算是一種基于互聯網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件和信息資源可以按需提供給計算機和其它終端使用。云計算技術起源于Google,為了處理每秒鐘多達200萬次的超大規模搜索請求，Google發明了一系列關鍵技術，將多個數據中心中的數百萬臺服務器虛擬化為一臺“超級計算機”，以提供幾乎無限并且可以動態擴容的計算和存儲能力。之后，各大互聯網公司紛紛效仿Google并建立了類似的數據中心，以滿足自身業務所需的大規模計算和存儲能力。

基于云計算市場的快速發展和巨大的商業價值，微軟、阿里、騰訊、百度、華為等企業也在快速跟進，并先后推出了各自的云計算產品。云計算的高速發展推動了生產力水平提升，創造了一個更加廣闊的市場空間，并對人們衣、食、住、行等相關產業帶來了深刻的影響和變革。對于云計算來講，它就在我們身邊，它通過有線和無線的網絡方式提供我們需要的東西，比如說計算機服務器、軟件以及軟件服務等，而以前需要購買的機器、設備現在不需要再買了，可以用低廉的價格買到或者是租到所需設備。

作為最新一代的計算方式，云計算為建筑行業提供了新的可能。將建筑信息模型與云計算技術進行集成，利用云計算在大規模計算和數據存儲等方面的優勢，通過將BIM應用轉化為BIM云服務，實現BIM應用效率提升、BIM應用形式創新以及BIM應用范圍拓展。基于云計算強大的計算能力，可以將建筑信息模型中計算量大且復雜的工作轉移到云端，從而提升計算效率；基于云計算的大規模存儲能力，企業的BIM模型及其相關的業務數據能夠同步到云端，方便隨時隨地訪問并與協作者共享。此外，通過將BIM應用轉換為云服務，云計算還能使BIM技術能夠走出辦公室，用戶在施工現場就能通過移動設備隨時連接云服務，及時獲取所需的數據和服務等。

大數據：從數據中尋找規律

隨著平板電腦、智能手機等移動互聯設備的快速發展，全球的數據量正在以每18個月翻一倍的驚人速度增長，世界正在高速數字化，大數據成為眼下最火的IT詞匯之一。如何掘金大數據是所有個人、企業和國家的機遇和挑戰。那么究竟何為“大數據”呢？研究機構Gartner給出了這樣的定義：“大數據”是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。

實際上，在整個建造過程中，建筑行業會產生大量的數據，比如建造人員的行為數據，施工過程中的質量、進度以及成本等各種各樣的數據。據估算，從設計階段開始一直到項目竣工結束，將會產生27T的數據，這個數量是非常巨大的，但是這些數據真正使用起來的效率卻非常低。這是因為數據本身是孤立的，數據在某一個工作崗位上是固定的。例如造價過程中產生的數據就在造價圈子里面，或者是某個人經手的數據就在這個人的計算機留存下來。同樣，施工階段的數據也只在施工過程中固定下來，這些數據并沒有隨著互聯網技術的不斷發展而真正流動起來。而數據一旦不流動那么就沒有價值。所以對于建筑行業而言，這些海量數據目前還“沉睡”在每一個人的計算機里，并沒有隨著數據流動的推進而產生更多的價值。

在項目的建造過程中，僅招投標這一塊所蘊藏的數據就是一個“金礦”，很有挖掘價值。因為每一個企業的投標行為可以進行深入分析，每一個招標人的招標意圖也可以加以深入分析，中介代理機構更是要連接投標人、招標人、管理部門等多個方面，對于他們的行為也可以利用數據從中進行分析。但實際情況卻是，有的數據沒有積淀下來，有的數據沒有真正流動，還有一些從業人員根本沒有意識到這些數據的重要性，完全沒有留存數據的觀念。

特別是中介咨詢公司在工作時，有一個核心的數據理念并需要大量的數據。以前這些數據大都是由政府部門提供，例如有定額、清單這樣的數據產品，但未來，政府對于造價的影響會逐步降低，而當未來不再出現統一的定額或者清單時，中介咨詢機構又沒有自己的數據積累，這將不利于他們的工作開展。實際上，無論是中介咨詢公司、建筑施工企業還是政府相關部門，都需要對自有數據進行積累，當這些數據沉淀下來之后，對其進行挖掘，從而能夠很好地有針對性指導具體工作。

3D掃描：連接數字模型和施工現場的紐帶

3D掃描是集光、機、電和計算機技術于一體的高新技術，主要用于對物體空間外形、結構及色彩進行掃描，以獲得物體表面的空間坐標。它的重要意義在于能夠將實物的立體信息轉換為計算機能直接處理的數字信號，為實物數字化提供了相當方便快捷的手段。3D掃描技術能實現非接觸測量，且具有速度快、精度高的優點，而且其測量結果能直接與多種軟件接口，這使它在CAD、CAM、CIMS等技術應用日益普及的今天很受歡迎。

在發達國家的制造業中，3D掃描儀作為一種快速的立體測量設備，因其測量速度快、精度高，使用方便等優點而得到越來越多的應用。用3D掃描儀對手板，樣品、模型進行掃描，可以得到其立體尺寸數據，這些數據能直接與CAD/CAM軟件接口，在CAD系統中可以對數據進行調整、修補，再送到加工中心或快速成型設備上制造，可以極大的縮短產品制造周期。

作為新的高科技產品，3D激光掃描儀已經成功的在文物保護、城市建筑測量、地形測繪、采礦業、變形監測、工廠、大型結構、管道設計、飛機船舶制造、公路鐵路建設、隧道工程、橋梁改建、事故現場取證、醫療研究等領域里應用。3D激光掃描儀的掃描結果直接顯示為點云，利用3D激光掃描技術獲取的空間點云數據，可快速建立結構復雜、不規則場景的3D可視化模型，高效地對真實世界進行3D建模和虛擬重現。既省時又省力，這種能力是現行的3D建模軟件所不可比擬的。

隨著工程信息化的不斷發展，3D建筑建模技術越來越成熟，尤其是隨著建筑信息模型的提出，3D建筑模型中又能夠被賦予諸如進度、成本等信息，形成4D乃至5D的信息模型。可以說，3D激光掃描技術能夠成為有效連接數字模型和工程現場的紐帶。可以有效地、完整地記錄下工程現場復雜的情況，通過和設計模型的對比，直觀反應出現場真實的施工情況，為工程檢驗等工作帶來巨大幫助。

同時，針對一些古建類型建筑，3D激光掃描技術可快速準確形成電子化記錄以保存當前狀況，形成數字化存檔信息，方便后續的修繕改造等工作。對于現場難以修改的施工現況，又可通過3D激光掃描技術得到現場真實信息，為其量身定做裝飾構件等材料，從而協調幫助工程的順利進行。

虛擬現實技術：讓設計、施工過程仿真再現

虛擬現實也稱虛擬環境或虛擬真實環境，是一種三維環境技術，集先進的計算機技術、傳感與測量技術、仿真技術、微電子技術等為一體的綜合技術，籍此產生逼真的視、聽、觸、力等三維感覺環境，形成一種虛擬世界。虛擬現實技術是人們運用計算機對復雜數據進行的可視化操作，與傳統的人機界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現實在技術思想上有了質的飛躍。

虛擬現實技術主要是依靠頭盔顯示器和數據采集手套等外部設備，用戶利用這些設備來體驗和參與到模擬事件中去，利用鼠標、鍵盤、語音和手勢來對物體或是角色進行操控。而未來的虛擬現實將會是一個充滿著逼真互動體驗的包羅萬象的新世界，用戶可以參與到具體情境中去，所有的一切將會異常真實、可信。這個世界所帶給我們的體驗將會比以往任何的體驗都更加動人和真實。

基于建筑信息模型的虛擬施工技術應用，通過在計算機群組上協同工作，對施工中的各種信息及施工中的項目規劃、建筑與結構設計、施工組織設計等過程進行全面的仿真再現，以便施工方能夠提前發現在實際施工中可能存在的各種問題并采取有效措施修改優化施工方案，從而從整體上降低建筑項目成本，提高施工效率，增強了企業在各級施工過程中的決策、優化與控制力，進而提升建筑企業的核心競爭力。

從技術層面上講，虛擬施工技術能夠實現對傳統的建筑施工方式的全面變革，促使建筑施工企業組織、管理及生產方式等各個方面發生變化。但是由于現階段各種主客觀原因的存在還未能大力發展普及，仍需要各方面力量的積極推動和支持，不斷完善其理論和技術體系，以促進施工技術的進步和發展。

虛擬現實技術的進一步應用需要更加先進、創新的技術、軟件及娛樂內容的支持。如果發展能夠一直持續的話，我們至少能夠進行視覺上的瞬間移動，進入到并不遙遠的未來奇幻世界。不可否認，虛擬施工技術在建筑領域的應用將是一個必然趨勢，在未來的建筑設計及施工中的應用前景廣闊。相信隨著虛擬施工技術的發展和完善，必將推動我國建筑行業邁入一個嶄新的時代。