計(jì)算機(jī)在園林工程施工管理等方面的應(yīng)用

文｜住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息中心 張和利 謝躍文

隨著社會的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)深入人們生活的各個(gè)領(lǐng)域， 在園林工程中用到的計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助技術(shù)有：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件：autoCAD、Photoshop和3DS Max； 風(fēng)景園林規(guī)劃軟件3S(RS、GIS和GPS)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality Technology)；建筑信息模型技術(shù)等。本文就從園林工程設(shè)計(jì)與施工過程管理的角度探索計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在園林工程全壽命周期中的作用與前景。

1 .園林工程管理中計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的必要性

（1）方便工程組織協(xié)調(diào)和進(jìn)度控制，從而提高施工質(zhì)量。

一項(xiàng)完整的園林工程方案從策劃到竣工驗(yàn)收投入使用，整個(gè)過程非常復(fù)雜，大量信息需要處理,現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以解決數(shù)據(jù)搜索、分析、歸納匯總等各方面的信息，方便快捷。從而方便工程進(jìn)度控制,有利于組織協(xié)調(diào)。更有利于工程各個(gè)參建方的溝通交流從而提高施工質(zhì)量。

（2）有利于升級企業(yè)資質(zhì)等級，優(yōu)化企業(yè)形象和技術(shù)水平，提高綜合實(shí)力。

園林工程因其特殊的材料要素植物是有生命的，所以工程不穩(wěn)定因素較多，植物景觀效果的季相變化也非常明顯，特別是一些水景工程，如音樂噴泉控制系統(tǒng)、無土花卉栽培景觀工程、全自動噴灌系統(tǒng)。這些都需要計(jì)算機(jī)程序后臺控制，如果沒有這些技術(shù)的話，一些此類工程將無法承接，企業(yè)也就無業(yè)績可言，更無法提升資質(zhì)，所以說計(jì)算機(jī)技術(shù)有利于提升企業(yè)綜合競爭力。

（3）企業(yè)獲得利潤的技術(shù)依托。

現(xiàn)代的園林企業(yè)，特別是承接工程的園林景觀施工單位，不管是私營企業(yè)還是國有企業(yè)，最大的目地就是盈利，所以他們的業(yè)務(wù)范圍覆蓋面十分廣泛，包括勘察設(shè)計(jì)類、自然資源調(diào)查類、災(zāi)害監(jiān)測類、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)類、施工管理類等，凡是與自己企業(yè)業(yè)務(wù)相關(guān)的工程都能承接。這些工程用到的計(jì)算機(jī)技術(shù)軟件很多，如輔助設(shè)計(jì)軟件：AUTOCAD、Photoshop和 3DS Max；風(fēng)景園林規(guī)劃軟件3S(RS,GIS和GPS)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR(Virtual Reality Technology)等。如果企業(yè)某個(gè)方面的計(jì)算機(jī)技術(shù)力量不足，技術(shù)不到位，將影響業(yè)務(wù)承接，從而降低收入。

（4）實(shí)現(xiàn)工程資料電子化的有效途徑

每一項(xiàng)工程資料都需要完整的備案，隨著工程業(yè)務(wù)的增多，備案所需要的紙張也不斷增多，既占用空間又占用時(shí)間，并且時(shí)間久了紙張會發(fā)生霉變等。計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)可以方便快捷的保存管理園林工程圖紙等資料，方便查閱地同時(shí)增加了資料的安全性。

2 ．園林工程策劃及設(shè)計(jì)階段的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

（1）3S技術(shù)

3S是由遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)技術(shù)，其核心是地理信息系統(tǒng)。可以對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、合成、更新等。是一種可提供決策咨詢的技術(shù)支撐系統(tǒng)。

利用3S技術(shù)可以對園林資源，種群分布調(diào)查、檢測疫情，如植物的受災(zāi)情況，大風(fēng)倒伏情況等，這種技術(shù)可以將GPS獲得的一些有用的地理信息轉(zhuǎn)換成特定的數(shù)字編碼，像一個(gè)中間媒介一樣轉(zhuǎn)給測繪部門，從而配合測繪部門的工作，自動生成一種詳細(xì)準(zhǔn)確的地圖。近來3S技術(shù)越來越被人們用于園林景觀設(shè)計(jì)當(dāng)中，深受熱捧，已經(jīng)成為大地景觀中不可缺少的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。

（2）多媒體人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是五六十年代興起于美國的一種邊緣學(xué)科。廣泛用于工業(yè)工程領(lǐng)域，園林工程領(lǐng)域通過計(jì)算機(jī)控制的大型音樂噴泉水井工程、LED聲光電子顯示屏、草坪低燈等園林小品、噴灌自動控制系統(tǒng)以及北方夜景仿照大王椰等熱帶植物制作的霓虹燈樹等都是人工智能技術(shù)應(yīng)用于園林的典范。且隨著科技的進(jìn)步變得越來越成熟。計(jì)算機(jī)技術(shù)融入園林景觀是必然的趨勢。以自動控制噴泉為例，它是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將音樂優(yōu)美的旋律即聲、光、電融入噴泉之中，通過設(shè)置固定程序控制水花的旋律，以造成豐富多彩、變幻多姿的水景。

LED室外顯示屏也是一種利用計(jì)算機(jī)多媒體展示技術(shù)，在一些立體綠化造景工程中常配以植物造型形成固定的立體景觀，如立體花壇、植物造型、植物沙盤等，廣泛用于車站、廣場、公園、休閑娛樂、花園等公共場所。這種融入高科技的人工智能技術(shù)推動了園林景觀造景工程的發(fā)展。

（3）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛 擬 現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，Technology簡稱VR)是一種可以感知的人機(jī)交互虛擬環(huán)境，可以全方位多角度感知周圍虛擬環(huán)境及其變化。

在園林景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域采用VR技術(shù)，能做到使人們在一種虛擬環(huán)境中360度全方位感受更加形象逼真的景觀設(shè)計(jì)效果和四周環(huán)境。沙盤、三維效果圖以及動漫的展示雖然都可以讓人看到整體效果，但是無法實(shí)現(xiàn)親身體會和感受真實(shí)環(huán)境，VR能做到使人的視點(diǎn)深入其中，突破“平面、立面、剖面”，滿足園林工程受前瞻性和周圍環(huán)境影響很大的要求，設(shè)計(jì)出更出色的景觀作品。

（4）AutoCAD、Photoshop、3dsmax 等計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)用于景觀設(shè)計(jì)常用的軟件有：AutoCAD、Photoshop、3DMAX，以及Forest Pro、SpeedTree、Treestorm等插件。

AutoCAD是園林景觀施工圖和建模的有力工具，用來繪制平面圖等二維圖形，速度快，繪圖精度高。是園林景觀平面圖必不可少的輔助軟件。在設(shè)計(jì)方案當(dāng)中起到最關(guān)鍵最基礎(chǔ)的作用，是立體三維建模的基礎(chǔ)也是第一步。

當(dāng)平面圖CAD圖形做好之后將其導(dǎo)入3Dmax軟件之中拉成立體模型進(jìn)行高級渲染，構(gòu)成景觀的骨架，如假山、園林建筑、景觀小品等的立體效果等。這些都離不開3Dmax軟件，他是一款最流行的景觀三維制作軟件，具有強(qiáng)大的景觀建模功能，廣泛應(yīng)用于園林工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

在風(fēng)景景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中，Photoshop主要用于彩屏與效果圖的后期制作，在3DMAX、AutoCAD與SketchUp中生成的線條圖都可以在Photoshop中進(jìn)一步加工。借助其色彩及亮度調(diào)整等豐富的圖片處理功能，進(jìn)行逼真的色彩、材質(zhì)表現(xiàn)，并添加花壇、草坪、人物及小品等配景。

一個(gè)完整的園林景觀設(shè)計(jì)方案是需要CAD、Photoshop、3DMAX軟件相互合作共同完成的。只有這樣才能夠完成一個(gè)方案的整體設(shè)計(jì)。此外還有一些輔助制作軟件，如專業(yè)渲染軟件Lightscape,插件工具M(jìn)entalrav、Varv、Finalrender等。后兩者也是渲染工具，但渲染效果不如3DMAX精細(xì)。此類軟件的運(yùn)用大大提高了繪圖的準(zhǔn)確度和精度。

3 ．BIM技術(shù)在園林工程施工過程中的應(yīng)用

園林工程施工過程的重點(diǎn)是：造價(jià)控制、進(jìn)度控制、質(zhì)量控制。工程項(xiàng)目的各個(gè)參建方如業(yè)主、施工單位、監(jiān)理單位等也是圍繞著這個(gè)焦點(diǎn)開展工作的。這三大目標(biāo)之間是對立統(tǒng)一的關(guān)系。

（1）造價(jià)控制：園林景觀工程造價(jià)，特別是景觀建筑造價(jià)管理已經(jīng)形成了很多相對穩(wěn)定的工作系統(tǒng)。但是還有一些有針對的問題解決不了，如：數(shù)據(jù)更新不及時(shí)，工程量復(fù)雜誤差太大，多次計(jì)價(jià)難于細(xì)化等，BIM技術(shù)相對比較精細(xì)，也是比較流行的一種技術(shù)，可以針對性的解決此類難題，能大大提高工作效率。

發(fā)生工程變更時(shí)，通過調(diào)整BIM模型，可以準(zhǔn)確計(jì)算出變更的工程造價(jià)。同時(shí)，BIM技術(shù)可多算對比，不同參建方可以網(wǎng)上對接共享數(shù)據(jù)資料。

（2）進(jìn)度控制：當(dāng)產(chǎn)生工程變更時(shí)，BIM可以通過4D模型調(diào)整園林材料、機(jī)械設(shè)備、人員調(diào)整等。達(dá)到合理控制進(jìn)度的目的。

（3）質(zhì)量控制：BIM可以通過施工過程的動態(tài)演示，找出工程質(zhì)量控制的難點(diǎn)和重點(diǎn)，從而預(yù)先組織專家技術(shù)會審，制定合理的技術(shù)方案。把質(zhì)量問題控制在合理范圍內(nèi)。

結(jié)語：

目前，園林景觀的設(shè)計(jì)、后期管理等普遍采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能使參與者突破平面、立面、剖面的限制，更加深入的體會工程環(huán)境中各要素的時(shí)空比例關(guān)系。設(shè)計(jì)出更加完美出色的作品。大大提高了工作效率和企業(yè)競爭力，但是目前的計(jì)算機(jī)輔助軟件還沒有達(dá)到與園林工程的真正融合。還有待完善和提升的空間，相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和園林工程設(shè)計(jì)愛好者的努力，其具有廣闊的發(fā)展前景。