信息化----BIM,智慧城市与建筑市场治理
2015-07-16     浏览:339    评论:0        
导读: 在改革开放30年后的今天,随着中国的市场经济制度发展不断深化,以及市场主体法语日益成熟,加速转变政府职能已经成为社会的共识。与此同时,我们也正在见证大数据时代的来临。  如今,市场秩序混乱、主体信用缺
  在改革开放30年后的今天,随着中国的市场经济制度发展不断深化,以及市场主体法语日益成熟,加速转变政府职能已经成为社会的共识。与此同时,我们也正在见证大数据时代的来临。

  如今,市场秩序混乱、主体信用缺失、工程质量安全事故频发等易燃是中国建筑市场的严峻现实。为有效指导中国建筑市场后续的改革实践,凝聚共识和减少我国建筑市场神话改革过程中的不确定性,促进建筑市场健康有序发展,住建部已委托清华大学(建设管理系)工程担保与建筑市场 中心正在开展“市场经济条件下的建筑市场改革方案研究”。

  为此“工程建设市场的治理与信息化”国际研讨会于12月7日在清华大学盛大召开,以下是本次会议实录!

  Feniosky A. Pena-Mora,Sc.D.:大家下午好。能够充分利用午饭的时间和大家进行充分的沟通。第一位的发言者讲的内容是如何创建科学全域的数字网络服务平台,实现建筑市场治理的数字化飞跃,关于成都市建设领域数字城建管理体系理论与实践的探索。发言人是成都市住建委建管处处长曾进。

成都市住建委建管处处长 曾进

  曾进:诸位专家下午好,非常高兴这次参加我们清华大学组织的建筑市场的治理与信息化的国际研讨会。上午听了各位专家的演讲很受启发。实际上这几年我们说的最多的就是我们的市场治理。信息化也是我们这几年很热的词。但是现在作为市场到底怎么治理?可能每个人都有切身感受。比如说药品市场、食品市场、空气质量,这都是市场治理问题。我作为成都市建委建管处人员,把我们成都在建筑市场治理以及信息化建设方面的理论跟实践做的探索给各位专家做一个简要的概述。

  成都是西南唯一副省级的城市,一万两千三百九十平方公里,人口是400万。这几年发展的很快。2012年生产总产值是8138亿元,去年的建筑业的总产值是3300多个亿。在我们整个四川全省占51%多。

  今年前三季度总产值已经达到2541亿,每年新开工的项目将近7000多万平米,每年增幅都是百分之十几到百分之二十。我们成都市建筑业的规模,现在建筑业的企业有4600多家,外地将近1800家,实际上总的来说将近6000家企业,我们有120多万人我们在建项目大概是五千多个,所以建设规模是非常庞大。这是成都三环路,这是51多公里,这是二环路,也是城市快速公交通道。

  成都地铁已经开通两条线了在建的还有将近5-6条线,准备下一步要在2017年达到比较通畅的网络。成都发展很快,但是管理归纳我们这个行业很困难。

  第一是质量安全事故问题,第二涉及到人员挂钩,招投标方面的问题,第三是结算纠纷工程方面的问题,第四整个人员素质差,因为这个行业大部分从事第一线的都是农民工,到工地去看,可能有一些人都不会写字,第五个我们感觉管理模式相对滞后。这个管理不仅仅是行业管理,也包括我们的公司管理,项目管理,或者班子的管理。过去每年年底的时候,农工讨要工资,要劳务款。这是以前工地管理不规范,场地没有及时清理有一些积水。

  因为它有这方面的问题,表现形式很多。比如说扬尘,或者不与民工签合同,或者管理人员不在岗,或者一些项目提前开工,会以很多形式表现出来,所以有很多问题。

  我们成都在建筑市场治理上做了哪些探索。我们始终检索企业自助,市场配置,政府引导的思想。我们成都这几年做什么事?构建了一个平台,五大体系。平台是数字化城建管理平台和服务平台。体系有民工权益保障体系,信用管理体系,做大做强的服务体系,市民培训体系,建材溯源(音译)的管理体系。

  从某种意义上项目管理的时候会出台一些制度,我们以前做的制度创新,现在推进到体系创新阶段。从过去分散粗放的静态管理向动态实时管理转变。四化,系统化,图表化,流程化,数字化。这四化是很关键的,很多粗放管理就没有完成四化,通过四化可以推动到新的管理阶段。

  这是数字平台的网页形式,通过数字网络平台,已经有120万人的实名信息,上万个工程项目和上万家企业,企业包括各方主体。

  第一个民工权益保障体系,作为成都有168号政府令,最核心的有两个制度,一个是实名双卡制度和工资专付制度(音译)这个是卡是联网的。工资专付制度把工资款和工程款分开了。通过每个农民工的工资卡发放300多个亿,工资表将近20万套工表。刚才说的建成体系以后,我们的民工投诉减少了80%左右,现在这块已经很规范了。

  第二信用评价体系。第三是做大做强的服务体系。第四建材溯源(音译)的管理体系。第五个是实名培训体系。我们通过部门的联动,系统的管理体系,包括加大培训,特别是网络体系,真正完成新的转变。

  最后通过这种新的管理模式,从传统的管理,向信息智能化的管理模式,向节约高效的管理。过去由我们管,变成企业自立的诚信管理。我们觉得通过建筑市场的治理解决的问题是,建筑市场的治理和数字化,城建管理体系真正构建起来,形成科学动态高效的管理,好谢谢大家。

  Feniosky A. Pena-Mora,Sc.D.:非常感谢曾先生给我们做了精彩的发言,给我们做了非常详细的介绍,关于成都市在建筑领域数字城建管理体系方面做的理论,以及实践方面的探索,如何利用更多的先进技术进一步的提升。第二个发言者熊峰先生,给大家做的主题报告是信息化建筑周边实景构件方法的研究。

四川大学 熊峰

  熊峰:很高兴在这个地方和大家分享我们做的课题。我是四川大学建筑与环境学院,我本人是做土木工程的,我们现在做的是BIM施工单位的课题。整个课题的进展处于第一部阶段,今后想在平台基础上逐渐的向施工的全领域渗透。比如说从施工现场管理,到施工质量管理,安全管理等等。目前我向大家汇报的是最初始的工作。

  现在我们在BIM的撇太上,第一个工作想做的就是施工场地的布置,施工场地的设计。对施工产地设施、设备以及辅助用房进行规划和布局,在3D平台可以直观的显现平台。避免在施工过程当中设施的碰撞,或者一些临时建筑和设备之间的冲突等等。

  同时在系统上面如果架上时间的维度,变成四维的施工场地的管理系统。可以跟随时间变化,比如说施工到某一个阶段场地布置会有一些变动,可以显示动态的显示过程。现在我们正在开始构建这样的平台。

  一般做3D大家的关注点都是在场地内,对我们已建的场地,还有刚才我们说的设施、零件等等。我们现在为了做到更精细化、更真实的显现,我们做城市实景施工场地的布置,把城市周边的实景包括进来,我想跟大家分享的就是城市实景怎么构筑进来的技术性的问题。

  目前要做周边实景的模型软件很多,现在BIM软件很热,各种各样的软件可以做设计项目优化,以及做施工动态的显现和漫游等等。从建模来讲,本身的技术不是很复杂,有各种各样的技术层面可以解决这个问题。

  比如说点云技术或者基于视觉的技术效果比较好,但是用在我们的课题里面可行性差一点。大家非常熟悉的一系列软件也可以建模,完全可以做到,但是工作量比较大。另外一类我们搞建筑的人比较熟悉的软件做体量建模非常快,但是也有一定的缺点。我们利用现有的资源。

  第一个思路利用互联网的资源做建模的工作。利用快速建模的技术,充填我们需要的数据,最后在城市实景环境下的施工场地的构建或者搭建。

  第二部分回顾一下各种各样的技术。从施工场地周边场景搭建来说,一般有几个维度的问题,一般就是二维平面,比如说数字地图之类的东西,比如说我们在网上可以找到很多。这样整个建筑场地的轮廓,地面的形态都可以显现出来。另外一种是3D三维,但是是定点的技术,比如说街景,可以很真是的再现一条街的状况。还有一种是全三维模型的。比如说现有的一系列的软件可以做到。整个的建筑是真实三维的模型在软件当中。现在我们要做的事基于三维的模型做的,能真实再现周边的实景。

  我们做建设设计的专家很熟悉,我们建模的时候,收集建筑的资料,估算的方式,在一系列信息的情况下,我们构建模型,用的最多的就是3Dmax,maya,cad软件。这样的模型外观很漂亮,很精致,各种各样的材料材质都可以体现出来,但是整个过程非常复杂。对我们来说从施工场地来讲,这种建模方式成本比较高。

  另外一种技术就是三维点云数据技术,实际上它是以所谓的大地的激光扫描仪为基础的技术,通过类似扫描仪一样的,在建的空间范围内,通过一种等距离的,或者更高距的快速的测量,在建立起一些空间的网络坐标,再通过照片,把照的建筑的纹理和空间的坐标相理合(音译)这样提取边界最后建模。这种建模自动化程度非常高,精度也很高,问题就是成本比较高。这种设备目前还不是很便宜,一般要有比较专门的机构才会用这种扫描仪。

  还有一种是照片处理方法,拍摄一些高精度的照片,不同角度的照片进行分片处理,再把分片以后的模型构造成最终的所谓的三维模型。这种技术成本比较低,不需要大型的设备,但是它需要高深一点的二次开发,要有相应的软件,才有从照片到实际3D模型的处理。

  刚才说的是现有的技术和方法。从我们本身来讲,需要施工场地周边的实景,很难找到原始的图纸,在于这个地方施工,也不希望收集旁边的资料。我们所关心的并不需要周边街景十分精确的模型。我们需要的,第一个坐标位置对,空间尺度要很真实,材料颜色形象要很逼真。我不太需要内部的信息,对于周边的建筑或者一些街景,我不需要很精确的数据。所以在这样的需求下,我们希望能够做到搭建成本很低,时间很快。其实像这样的问题,如果用现有的技术,如果不计成本的话不是什么新的技术,我们用在这个里面希望成本很低,速度很快。

  我们的技术路线以互联网资源为主,这样很容易获取,以soso,或者以谷歌为基础资源,从soso街景我们可以周边建筑的资料,从谷歌里面得到场地的资料。比如说从soso街景得到某一栋楼的建筑,通过纹理的提取高度估计以后,我们就可以在sgaup里面建成体量的模型,然后再转到我们需要的BIM平台。

  从谷歌里面的场地航天图,把高层信息得出来。我们在C3D建地形模型,这个地形是带高层的,最后生成的是包括街道,或者有附近河流的实景街景图。再把建筑图和街景图在CAD里面合成,最后形成建筑场地。

  在谷歌里面提场地相关的信息,包括航拍图包括高层数据,再到photoshop做PS的工作。soso街景信息很多,这个是我们要做的。把照片进行修缮,角度的改善,估算高度,然后对贴图进行纹理处理。在sgaup里面通过体量建模的方式,在sgaup里面建出来了。后面这张图是在sgaup里面,做一些投影或者纹理的处理。通过建模以后,还是很真实的,来的也是非常快。完了再把sgaup的模型导到revit模型,用这个做漫游足够了,我们需要BIM模型,所以又导到BIM平台的revit里面去。导的时候,把材料纹理去掉了,还要进行手工的处理。这样在revit里头获得了建筑的模型。

  场地的过程,比如说从ge里面利用C3D建立坐标,最后在C3D形成场地。把这个场地和刚才的revit里得到建筑三维模型图合成起来,最后就形成了我们这块施工的场地,然后就可以得到城市施工实景的图。

  整个的流程从现有的网络资源开始,最后搭建成我们所需要的场地的平台。其实BIM这个东西很多人都在做。我们课题组刚刚开始,大家感觉BIM技术很多,用的很多,但是真正要做实实在在的工作还是有难度的。有的不是难在我们的专业上,而是难在先要有模型,这个东西要花很多时间。

  期待今后BIM发展以后,从设计到施工能打通。我们施工阶段如果能拿到前期建筑设计的3D的BIM模型的话,很多工作开展起来就很容易了。现在我们的体会花了很多的工夫做前期的工作。也是希望今后随着大家的努力,BIM发展起来,把我们精力放在施工管理上面来,我就汇报到这里,谢谢大家。

  Feniosky A. Pena-Mora,Sc.D.:谢谢熊教授给我们介绍的精彩内容。特别是在建筑行业,我们希望能够把这个技术变成主流的技术。下面邀请第三位发言人,基于BIM和PDCA施工项目精细化管理系统研究的四川大学董娜教授。

四川大学 董娜

  董娜:尊敬的各位专家,各位领导,非常高兴今天有这个机会和大家做学习和交流。因为在座的各位都是前辈,所以今天我就BIM和PDCA在施工项目精细管理当中的应用和大家做探讨,不足之处希望各位批评指正。

  以前雾霾是北京的代名词,现在上海、成都也有雾霾。随着经济的快速发展,建筑业的轰轰烈烈,环境污染现象非常的严重。

  全球建筑相关产业消耗,我们建筑业相关消耗地球能源的50%,水资源的50%,原材料40%,土地的80%。与建筑相关的产业产生的污染包括50%的空气污染,水污染和化合物污染,有42%的气体是来自建筑相关产业,48%的固体废弃物。社会实现可持续发展,必须保证我们建筑业的可持续发展。通过精细化的项目管理,是推进我们建筑业可持续发展的重要手段。

  早上很多专家强调,我们国家建筑业无论从从业人员、建筑业产值,还有承包商,我们都是建筑大国,但是我们能不能说是建筑强国,可能还存在很多问题。

  我们工程轰轰烈烈建设的时候,工程目标失控,一个是进度滞后成本超支现象非常的严重。比如说沙特修建轻轨项目120亿的项目,投入大量人力物力财力亏了40多个亿,我们成都修二环高架,先不说有很多质量问题,工程总造价从最开始的八九十个亿到最后两三百个亿。进度滞后成本超支是现在建筑项目存在的问题。安全事故也平反发生。湖南沱江大桥建的过程中,桥体垮塌,造成64人的死亡。上海莲花河畔小区整个房屋倒塌,质量事故,安全事故发生的太多了。在工程建设和工程拆除过程当中产生的污染也是非常严重的。在这种前提下我们的确是建筑大国,但是我们是不是建筑强国还存在很多问题。

  我们建筑业存在的问题和国际相比有很大差异,有很多专家学者进行探讨分析,我们和别人的差异,有管理、技术、体制、人员素质上的考虑,但是最主要的就是管理差距。目前整个建筑业设计项目管理方面,存在管理比较粗放,执行不力,管理理念有很大的差距。管理缺乏很明确的规范流程标准。有的时候在实施过程当中执行不到位,具体执行下来差异很大。

  在理念上很多管理当中,我们该抓的环节放松了,该放的环节抓的很紧,导致我们整个工程领域目标失控,效率低下非常的严重。这是我们国家短命建筑的质量。我们中国的确一个建筑大国,但是我们人口众多,人均资源非常少。我们投入了巨大的人力物力财力,轰轰烈烈建了项目。本来很多,投资额巨大,设计寿命是100年,到最后是十几年,甚至短的几年时间就宣布拆除报废,对社会资源浪费非常的可惜。

  我们中国建筑平均寿命只有30年,而美国可以达到74年,英国可以达到132年。在我们资源非常有限的前提下,我们如何节省资源提高工程质量,保证我们的可持续发展,的确是应该深思的问题。

  基于此,我对BIM这块刚刚接触,研究的不够深入。国外提BIM已经时间很久了,已经有很深的积淀,我们国内有很多高校企业都在应用。目前BIM在施工阶段应用主要涉及在施工过程的模拟,可以进行各个专业碰撞检测,涉及到成本管理,进度管理,资源管理,应用的比较好的话,可以为我们整个工程带来比较好的效益。

  大家对PDCA非常熟悉,在项目管理里面是非常普遍的。PDCA就是一个很简单的,做项目也好,包括我们在生活当中,做一件很小的事,都要从最开始做计划,按计划实施,实施过程当中不定期检查,检查发现问题及时采取措施进行调整。PDCA最开始起源于质量管理,但是整个项目管理,我们把PDCA循环落实到位,可以提升项目管理。从项目周期来说,虽然每个环节都有PDCA,但是力度和深度还是不够的。

  在我们BIM技术基础上,把PDCA循环原理综合起来实现我们施工项目的精细化管理。按照PDCA循环的原则,首先我们计划。国内项目管理和国外项目管理很大的差异,我们前期的计划环节做的太匆忙了,国内没有哪个项目匆匆忙忙赶设计、施工。包括在施工阶段,我们的资源计划、成本计划、资源计划都有,但是非常的粗,对实际施工指导没有达到相应的深度。BIM的技术提出不仅有三维模型,我们可以在三维模型增加成本安全质量维度,会给我们工程带来很大的便捷。

  成本管理方面我们目前做的就是工程量的计算和套价,现在在BIM平台上不仅仅能统计工程量,可以把整个工程的成本按照任意的时间构建工艺和空间维度任意分解,只有这样在实施过程当中进行不定期的检查,这样才有对比的基点,真正实现全过程检查和控制。这样就不会出现中铁120个亿的项目,最后盘点发现亏了40个亿。

  在进度管理方面,目前做的也是比较粗的,虽然有进度计划,但是总体来说是一个比较粗的进度计划。今后我们做进度这块,不仅仅是一个工程的总进度计划,在BIM模型基础上,我们针对单项工程都可以列出来,在BIM模型,构建,起止时间,以及相应的时间参数如果能产生,对我们真正在进度检查的时候,才能知道这项工作是提前还是滞后了,滞后以后对我们工期有没有影响,才能及时采取措施进行调整,而不是凭经验加派工人赶点。

  我们在质量管理这块,目前基于BIM技术相关的应用还比较少。之前和施工企业很多技术人员有所沟通,他们认为目前BIM在质量控制这块,涉及的比较少。如果在BIM平台上,我们能明确的提出质量目标,不仅对我们整个工程在过程检查当中他要检查哪些项目有一些明确的界定,对哪些部位进行检查,检查标准是什么,在BIM模型都可以体现出来。

  工程具体实施过程当中,我们直接在BIM模型根据相应的部位,检查项目,检查标准进行实际检查,做一个对比分析。及时发现问题,及时调整,回避现在出现质量问题再整改要好得多。

  如果将BIM技术和PDCA综合应用起来,细化每个环节,从计划到具体检查,到最后的实施控制,形成一体化的集成管理,会给我们项目实施目标尤其是质量成本和进度目标带来很大的改善。

  我们说这个流程很简单,在BIM技术基础上,我们首先明确这个项目的总体目标,包括进度质量成本,我们BIM技术的3D模型可以导入也可以重新建模,在这个基础上制定相应的详细计划,进行施工,对施工进行检查,对偏差进行分析。这个流程实施起来很简单,但是细化到我们的计划,到底能不能做到我们要求的,可以按任意维度分解,我们的进度能不能体现每个时间参数,这样真正检查才能落实到实处,才能及时有问题及时进行检查分析。

  国外的BIM技术已经有很多成功软件,针对施工阶段目前国内做了一些相应的本土化工作,因为要跟我们国内计量计价相符合。目前他们在成本管理方面实现三维建模工程计量。BIM技术在今后推广过程中,从质量成本进度各方面都涵盖,目前现有软件载质量方面有很大的不足。如果BIM软件在BIM基础上,规定我们要检查哪些部位和项目,每个项目的检查验收标准是什么,我们在实际检查的时候,将我们检查值输入,看一下有多大的差异,有量化的结果体现出来,就解决了目前我们在质量管理当中难以量化的难题。

  现有BIM软件在施工项目进度管理中的局限,基于BIM的进度检查功能欠缺,基于BIM的进度偏差功能欠缺。目前的问题解决了通过PDCA循环加前期科学可行的项目计划,切实有效的执行,过程跟踪检查,及时不久控制才能把项目管理做到位。这就是我汇报的内容,谢谢大家。

  Feniosky A. Pena-Mora,Sc.D.:非常感谢董娜给我们做的发言,给我们介绍如何做BIM以及做PDCA,我们如何利用BIM和PDCA进行精细化的管理系统的研究。下一个主题报告是智慧城市的机遇,发言人是清华大学建筑学院党安荣教授。

清华大学建筑学院教授 党安荣

  党安荣:女士们,先生们,我非常荣幸能够在这里给大家做发言。我准备的题目是智慧城市发展的机遇和挑战。从2009年以来,大家知道智慧城市的发展,在咱们中国来讲是如火如荼,很多城市都在开展智慧城市的规划和建设的工作。但是三年多以来,很多人在开展工作过程当中遇到很多问题,怎么理解智慧城市,如何规划智慧城市,如何发展智慧城市,如何建设智慧城市?

  借这个机会,我想跟各位回顾和探讨一下,到底智慧城市的发展面临哪些方面的机遇?有什么样的挑战需要我们面对?

  第一方面我们回顾一下如何理解智慧城市,也是智慧城市的概念框架。第二就是目前面临的机遇,我们简单的分析一下存在的挑战。

  从怎么理解智慧城市的角度来看,从09年提出智慧城市的概念到现在经历了一个发展的过程。当然提到智慧城市,大家首先反应的就是智慧地球的建设,然后就有智慧城市建设概念的提出。从那个时候到现在我们看智慧城市的话大概有三方面理解。第一方面是技术层面来理解,就是信息化层面。智慧城市不仅仅是信息化过程,从应用角度来讲它是智能化的过程。从社会发展角度来看,从社会层面来理解是人本化的过程,怎么以人为本开展相关的工作。

  从信息化角度来看智慧城市建设离不开信息化的发展。信息化从三个角度帮助智慧城市的实现。第一更透彻的感知,如何解决信息获取的问题。谈到这点,很多人觉得信息获取不成问题。我们随时随地可以的了大量的信息,但是我们也随时随地发现我们关注的信息并没有。

  第二点要全面互联互通,要解决信息传输的问题,怎么样在智慧城市这个阶段通过物联网、传感网的构建随时获取、传输信息,我们还希望达到更好的信息共享,让局部的,或者一个团体的信息能让更多的区域,更多的人群享有,这是信息共享的问题。从智慧城市构建的较角度来理解信息化的工作主要包括三个方面。有的专家认为理解城市就是数字城市加物联网,因为物联网要解决信息获取、传输和信息共享的问题。

  从应用角度来理解智慧城市就是智能化的过程。第一就是更深入的应用。从信息技术应用以来,从很多领域扩展开来,现在我们很难找到某些领域不用信息技术,但是用的深度就不约而同了。面向未来智慧城市建设过程当中更多的是深化应用的程度,真正面向需求,根据我们的需求,从需求驱动解决实际问题的角度深入应用。

  第二个层面就是更科学的分析,怎么能把我们各行各业的专业的模型跟这些信息技术有机的结合在一起,任何问题的本质,以便于进一步解决问题。这里面有大模型的构建和模型的应用。在座的各位同仁和老师都是在不同的专业领域怎么构建自己的模型。

  第三个是更智能的决策,一定要影响决策者,让决策者也能参与到这个环节当中来,使智能化能从应有需求出发最后解决实际问题。这样智慧城市不仅仅是数字城市加物联网,还要加大数据其他的技术制成打造智慧城市。

  从社会层面理解智慧城市就是以人为本的发展,就是人本化。我们从三方面来理解,第一个就是高效的政府,我们政府的管理怎么更加精细化,更加从管理走向服务,我们倡导服务型政府的构建。第二个方面是规划发展如何更加科学,来营造或者建设优美生存的环境。刚才有老师提到我们面临很多的环境问题,比如说大气污染和雾霾的问题,怎么借助于这些新的信息技术,在智慧城市构建当中帮助解决这些问题,可能在我们城市规划发展建设过程当中需要考虑相关的问题。第三个方面也是最根本的就是整个人类社会发展的根本目标,希望我们的人民生活的幸福安康。怎么幸福安康不仅仅是物质生活,还有精神生活还有愉悦的生活环境。这就存在在我们生活如何充满智慧。这三个方面加起来才是智慧城市阶段需要解决的问题。

  基于这个理解,我们绘制成智慧城市的概念框架。从下到上可以有这么几个不同的层次吧。首先第一个层次就是智慧城市建设要解决的问题,就是信息感知与信息平台的建设。在传统的互联网的基础之上,怎么样通过传感网的建设进一步发展成物联网,真正解决大量信息的获取,或者我们所关注的跟我们生活生产密切相关的这些信息的实时获取和传输,基于此进入第二个层面,就是有关数据管理和数据平台的建设。我们怎么把数据管理起来,然后开展相关的数据服务。

  第三个层次就是信息共享和服务平台的建设。基于前面数据的共享,进一步有一些软件、设施、平台、各种设施方面的共享,能让一个区域,一个城市,或者是整个国家能够在一些共同的、数据的、软件的基础设施平台上分享共享一些资源。

  这里面就需要有相关的技术方法做支撑了。比如说经常提到的云计算的技术,像数据仓库的技术等等,还有面向SOA什么的。在此之上面向实际的应用需求,然后构建相关的应用系统。这些应用系统可以构件很多,但是我们概括起来,不外乎有五个大的类型。第一个大类型就是党务政务方面的,就是智慧政务方面的建设。我们各级管理部门,对城市来讲,就是市委市政府相关的委办局怎么开展新的管理的模式。

  第二个大的类似面向城市的经济活动的,面向生产智慧商务的建设过程。大量经济活动发生在城市,这些活动由企业支撑,企业信息化的工作也需要考虑。

  第三个方面就是面向社区,每个城市都是大量社区组成的。如果我们信息技术的发展,我们的智慧城市不能汇集这些社区的话也是空话。第三个应用系统构建就是跟信息相关的。

  第四个智慧城市的发展不仅仅考虑我们的市民,还要考虑在城市之外关注我们城市发展和变化的那些广大的民众,构建面向服务的系统,让更多的人了解、关注城市,甚至参与城市发展和建设过程中来。

  基于上面所说的四个方面的应用系统,还有非常重要的就是综合决策支持系统。综合决策支持系统,有赖于各种各样的应用的系统,与此同时还需要综合调度,综合考虑相关的各种因素。比如说应急安全方面的系统,都需要综合决策支持服务。

  要满足以上我们讲的这几个层次的实现,或者工作的开展,相关的保障体系是不可少的。无论是机制体制方面的,资金方面的,标准方面的,技术方面的,人才方面的等等,都是这个框架当中很重要的内容。

  以上就是给大家汇报一下我们对智慧城市的理解,可以从三个层面来看,下面我们分析一下智慧城市发展面临的机遇,机遇也有很多,我们把这些机遇概括起来就是三方面,第一有关政策方面的机遇。无论从国际方面,还是国内相关的政策来看都有很多支撑智慧城市发展的政策。第二方面就是技术发展相关的机遇。如果没有一个技术发展的支撑,我们很难想象会提出智慧地球到智慧城市新的概念。第三个就是社会发展的机遇,如果没有社会发展的需求,有技术支撑也不能拔苗助长。

  从政策方面角度来讲,我们刚才提到2008年出现了智慧地球的概念,2009年就有了智慧城市的描述。我们国家上到国务院总理,国家领导人,再到各个相关的学者,不同层次从09年开始加入到智慧城市建设的过程当中。比如说当时的国家总理温家宝,在无锡视察工作的时候提出感知中国的概念。这个概念的提出就是针对传感网,物联网的构建需要的技术提出来的。甚至提出说整个感知技术的发展,实际上是引领整个信息产业的第三次浪潮,所以这个定位还是很高的。

  基于感知中国的理念,在无锡构建了感知中国中心,感知中国中心承载的主要的职责就在于建设传感网的创新园,产业园和信息服务园,通过三个园区的建设,真正发展我们中国的感知技术来研发相关的感知设备,构建中国的感知网构建中国。

  与此同时科技部和信息产业部相关的部委在2009年就开始相关的工作,科技部组织召开香山会议针对智慧城市发展,随后科技部专门支撑了有关的863的项目进行智慧城市关键技术的研究。

  不仅支持相关项目的研究,而且选择了条件较好的城市,开展了智慧城市建设的实践,选择了武汉和深圳。大家知道武汉信息化建设的基础非常好,特别是有武汉地质大学,武汉科技大学做支撑,开展了大量的工作。随后国务院在信息化发展的过程当中,在十二五战略新兴产业发展里面,在十二五云计算规划里面,在很多的下一步发展政策当中描述了信息技术发展对智慧城市发展的支撑。住建部作为智慧城市建设的主要执行单位,从去年开始选了智慧城市试点,宣布了有193个城市加入工作。

  围绕智慧城市相关技术的发展,在国家层面还有一系列相关的政策。这些政策看上去,大家觉得跟我们自己关系不大,但是如果没有这样政策的支撑,我们很多工作是做不了的。

  第二个层面就是信息技术,无论是下一代互联网的发展,还是4G网络的应用,上一周刚刚发布了两张通行证,还有数据仓库的建设,还有云计算的发展,在整个大江南北都铺开了。

  第三个就是社会的牵引,国际有一系列城市开展了这方面的实验,我们国内有193个城市开始做这方面的工作,我们整个网络信息的普及率已经达到了44%。在空间数据也有天地图共享的平台(音译)在北京、上海、宁波,大小不一的城市已经在十二五规划甚至面向十三五规划当中都提出了这样的建设。

  挑战也是很明显的。

  第一在智慧城市建设如何集成这些技术。虽然已经有193个城市正在摸索开展工作,但是大家面对的共同的问题不知道有哪些章法可以遵循,这是标准规范的问题。第二个整个智慧城市建设过程当中,不仅仅是信息化应用的问题,涉及到管理体制和机制综合创新的问题。体制和机制的综合创新就会涉及到一些部门单位利益问题。第三利益的挑战也是很大的。我们知道智慧城市建设要花大量的资金,同时会带动企业和行业的发展,但是利益点在什么地方,现在想的不是很清楚。我就介绍这么多谢谢。

  Feniosky A. Pena-Mora,Sc.D.:谢谢党教授给我们介绍的概念,还有法律政策方面的挑战,包括我们在中国做的工作,这些都是非常重要的。下面一位发言嘉宾是清华大学土木水利学院BIM中心胡振中教授,他的题目是BIM应用案例。

清华大学土木水利学院BIM中心副教授 胡振中

  胡振中:非常感谢主席先生,女士们,先生们大家下午好,我叫胡振中我来自于清华大学土木工程系。主办方跟我联系做报告的时候,要求我用英文做汇报,我准备的也是英文的汇报。如果有需要的话,我们可以在会后进一步讨论。

  今天我要跟大家介绍一下智能数据的挖掘,还有数据的表达,特别是BIM的智能数据。首先这是我的主要内容。我介绍我们研究的背景,以及我们是如何提出思路的,之后我谈一下我们用什么样的方法了解用户的意愿,用户想要什么,然后介绍一下数据挖掘和数据表达。之后我还会介绍一下我们所说的案例的研究,以及使用的案例等等,来说明一下我们的研究结果。最后我会简单总结一下,介绍一下我们下一步的想法。

  首先我主要介绍三方面的概念。第一就是我们所说的BIM,就是建筑信息建模,这个流程实际包括了对于功能性的,还有建筑物理功能信息的生成和管理。实际上会支持整个生命周期建筑的管理。

  第二个就是我们说的IFC,就是行业基础分类。实际上是一个数据模型,就是说分析或者来描述建筑或者建筑行业的数据,实际上就是一个开放式的文件格式的模式,现在已经变成了国际化的标准了。

  第三个就是IFD,实际上IFD的库,实际上是我们BIM应用当中很核心的部分,实际上包括一些像建筑信息的结构,如果你是用BIM的话,可能你就非常熟悉了。如果你对这个不是很非常的熟悉,我希望简单的介绍让大家有一些背景概念。

  实际上BIM已经在越来越项目当中进行应用,包括项目规划的阶段一直到设计、建设阶段,包括建筑的管理,甚至把其他的全特都融合在一起了。同时我们也相信,对于BIM采用的普及程度将会越来越广。对于建筑行业当中的参与者,包括我们所说的业主,建筑师,工程师,合同商,承包商,所有的人参与到同一个项目当中。现在他们必须要用很多很多的软件,很多不同的应用,将来会生成越来越多的信息,并且把这些信息整合到统一的BIM模型当中。

  这些都是非常好的方面。但是凡事都有两面,对于BIM的应用变得越来越复杂了。首先如果我们看一下,这个是软件,实际上这里面有很多的标识,还有标签,所以是非常复杂的,但是大家也可以看到,我并不是讨厌它,因为我觉得这个是很好的应用。对于用户很难对这个技术进行管理和使用。你很难对用户请求获得某些相关的信息,所以有没有简单的方式获取这些信息呢。

  如果我把GDP中国2002-2012年输进去我们会得到一个反馈,这是我们最初研究结果。而且我们觉得我们是不是可以开发出来一个针对于BIM的应用呢?为了做这样的研究,我要介绍一下刚才我们的关键技术,包括我们NLP就是自然语言处理,主要用它了解用户到底想要什么?包括IFD主要连接用户的输入和IFC数据模型之间的联系,还有包括用数据挖掘进行数据分析。

  首先对计算机来说,必须要了解用户的意图是什么?我们叫关键词的提取和映射。用户想要关键词,关键词中间的这些就是我们所说的数据模型,我们可以把核心的关键词映射到IFC当中,所以这个流程当中,包括五个步骤。

  第一个步骤就是用户意愿在背景材料当中转换成词汇,然后我们把词汇进行标识,然后把它变成形容词,名词还有动词。第三个方面我们把词转换成为句式的逻辑,就是显示用户的逻辑方式,然后分类,把它分成关键词汇,然后我们就可以把关键词反映到IFC的数据模型当中。前面这四个就是我们所说的关键词的提取,其中包括我们所说的用户想要什么样的信息,同时也会告诉你,我们这个数据是什么样的类型,以及数据有哪些限制条件。

  我举一个例子说明一下。这个是BIM数量,首先我们把句分成词汇,我们通过分析可以建立整个句子的逻辑结构,我们可以看到最短的名词加名词,提取出来关键词,这句话里面的关键词就是数量,路径显示的是其他的语句,根据远近确定关键词的关系。我们得到关键词之后,放到我们的数据里面,我们使用以IFD为基础的反映的流程。IFD定义的就是我们建筑行业当中的一些流程。但是你可以看到IFD的库当中的圆形对建筑语言还不够,所以我们要进一步扩大IFD的数据库,加入一些缩写或者是词的不同的表达,这样的话,它的关键词就可以把它反映到IFC里面。

  现在我们确定了我们整个的词汇的目标。但是这些还不是很具体。比如说我们看到这几个词之间没有什么关系。现在我们提出根据IFC的结构的图像,我们会考虑数据模型类型转换成不同的节点,同时我们会考虑到节点之间的关系,我们从这里面可以发现路径,可以把具体的词汇联系在一起,同时我们还可以提供数据的复原的逻辑关系,对不同的数据库来说,这些数据可以自动生成,根据我们的路径。 

  对于从数据库当中复原回来的数据,实际和关键词是相标识的,所以我们很容易把它进行分类。每一类当中我们还可以对它进行简单的归类和总结。

  最后一个问题我们如何表达这些数据的结果,以生动的方式来表达,我们会把数据的结果分成四个类型,单一值,序列,数,还有网状结构。每个结构当中会有具体的表达和定义。比如说单一值是非常简单的,比如说表格就是序列,数代表的是一群数据,还有网状结构等等。对数据结果来看和形状是有关的,我们可以用直观的方式或者动画的方式,或者采用其他的方式加强它的表达。

  这些方法我们开发出来的应用的原型,我们在案例研究当中,我们是用在医院方面的。比如说我们要提高BIM二层和三层的数据,我们可以得到不同形式的答案。左边我们得到了柱状图,底下是细分的数据,右边的是我们所说的3D直观的模型,可以表现它。即使说它显示的类型是不一样的,但是信息是由同一种模型放在一起生成的。

  将来对用户来说,不需要用BIM之前先学RFC,你可以很容易实现RFI,我们可以更容易实现数据的表达,这样可以进一步推动BIM的应用。我相信将来我们会进一步的延展IFD的库,我们也会做越来越多的数据挖掘和表达方面的工作。将来还会考虑采用云的方式进行。

  最后我让大家和我想象一下未来以BIM的数据挖掘和数据表达,可能就像现在我们说的大桥一样。告诉我妻子我可能晚30分钟才到,这边冷不冷?不太冷。谢谢大家,非常感谢大家的关注。

  Feniosky A. Pena-Mora,Sc.D.:非常感谢胡教授给我们介绍了未来BIM的发展,同时还有使用计算机的技术,让BIM的模型可以变得更加的自然,非常感谢你刚才的发言。最后一位发言嘉宾是CCID设计集团的李建宏先生,他会介绍一下建筑师的BIM服务。

CCID设计集团 李建宏

  李建宏:今天我演讲的题目叫建筑师的BIM服务。其实现在BIM在这个行业非常的火,在各大设计院,在房地产公司,在很多的业主,还有我们的政府部门,还有施工企业都在使用BIM。随着BIM在市场中不断的被认可和实践,现在已经积累很多的项目,我们也做了很多的实践。这些案例充分显示BIM在我们建筑行业的价值。也充分体现BIM技术在我们建筑工程行业当中,对我们技术水平和管理水平的提升,继而为了促进本身行业信息化的建设和整合我们产业链的能力。

  CCID作为一家城市建设和开发领域的综合性的设计机构来说,我们近几年我们做了大量的BIM,通过典型的BIM应用案例,我们通过全过程设计角度解读BIM的价值,分析行业的情况,对BIM应用提供很好的应用方法,由此产业一些商业机会。

  现在我们做的很多BIM项目主要是设计阶段,进入施工阶段的BIM项目,本质上还是在设计阶段的延续。采用线上的原因也是非常的简单。本身我们所使用的BIM软件本地化的问题,还有BIM资源分布不均匀,根本的原因在于我们国家设计跟施工分家造成的问题。

  建筑作为一种产品,我们认为在开发全过程包含了四个部分。作为一名职业的建筑师,在这个过程当中,我们提供的服务可以分为基本的构思,基本的计划,基本的设计,实施设计,设计变更,到竣工的检查,到最后项目完工之后的回访。在整个阶段建筑师不仅仅符合前期的策划和设计阶段,他服务的内容一定是贯穿建筑全生命周期的服务。通过我们CCID做的项目案例,我从策划和设计阶段谈谈我们建筑师在这两个阶段能做哪些服务工作。

  在策划阶段的时候,作为第一个阶段其实是非常重要的,前期很有效的项目的策划,对我们建设项目成本的管理,工期的控制是有决定性的影响的。在这个条件下,作为我们开发商来说,他们会根据自己本身企业战略发展的目标,结合市场的需求,聘请专业的咨询顾问,策划公司,从而确定我对项目的诉求。最终委托给我们设计师的就是工作的任务书。

  现在随着市场竞争不断的加大,其实我们建筑师慢慢愿意参加前期的项目策划中。有的时候我们帮助业主帮他们编制设计规范书,开始参与前期策划过程中。BIM工具的出现,给我们建筑师提供了比较科学的,又比较可靠的沟通的工具。这样的话,为了提升我们建筑师自己本身的竞争力也有很好的帮助。有了BIM这样的技术,其实我们很快的对我们前期设计方案是不是符合业主的要求,进而到后期对我们项目有很好的管控的作用。

  我会拿出一个案例讲一下,这个项目做的是住宅产品决策辅助参数化设计工具,他们想开发一个工具,想对产品标准化做很好的管理。目的是在设计过程当中,我的设计指标对项目开发起到了关键性作用的说明。

  其实在我们房地产开发项目前期策划中,我们一直在考虑敏感性分析的方法。我们在方案投资每一个因素发生变动之后,对整个项目预期结果造成多大的影响。以前在CAD平台上的限制,国内目前做敏感性分析偏重于经济因素。比如说我们对投资额,对我们建造期,对项目建筑面积,租金,销售的价格提一些要求。

  我们可以借助BIM的技术,可以建立起产品的功能,材料的,设计属性的三维的信息化的模型。我们通过模型对我们本身的项目有影响的项目的分割,质量,功能和品质进行分析,我们帮助我们的决策者,对整个的项目在项目建设之后不确定的因素进行分析,帮助我们业主做项目的决策。

  这个项目在前期的时候,方案前用BIM的平台,在特定的场景,选择不同的产品类型,对设计的指标进行调整,很快形成一个很好的定案。这样的话我们结合BIM完备产品的材料库,快速形成我对产品的效果,和产品的成本。在这种情况下,我们通过不同的项目的组合和不同的产品方案指标的比较。最后我们帮助业主做一个很好的方案前期的定案。

  我们对整个外立面风格的影响,我们做设计的时候,一定会考虑到我们的客户对项目直观的感受。在这个过程当中,我们传统的CAD结合数据库的方法能力比较弱,敏感性的指标不能准确的反映到跟我们成本做关联,这样的话,对我们前期做方案、定案的时候,会造成一定的不利,这样会降低我们本身工作的效率和效益。

  当我们的业主通过一系列我们开发的平台,很快的选定这个产品之后,我们系统能很快对直接输出我们BIM的模型。这个模型由我们的业主委托我们建筑师的时候,我们建筑师拿到的不是二维平面的任务书是基于BIM信息量很丰富的BIM模型。这个模型已经包含设备的材料,设备的信息,还有技术解决的方案。在这个过程当中,我们的建筑师,我们做外立面设计和推敲的时候,更多的迎合市场的需求,这就意味着我们建筑师面临更多的附加价值,就有一些很有利的因素,我们对市场的认知和了解。

  从规划阶段我们建筑师会做这样的工作,我们也帮助业主做标准化的时候,尤其是住宅产业化的时候,通过这个平台很快的做决策。当我们做这件事的时候,其实到设计阶段的时候,BIM更多的应用在设计阶段。一般我们会分成方案设计扩充和方案图这个阶段。我们认为BIM帮我们做的事有三件。一个是协同的设计,优化的设计,还有造价的控制。BIM的应用对职业建筑师面对的难点提出更高的要求。我们建筑师具备什么样的能力适应市场的变化。

  我们会采购很多平台帮助我们做基于二维协同的目的,把我们设计图纸质量提升。我们把子任务管理和委派,便于项目的协同。需要我们建筑师本身具备很强的项目管理的能力和专业之间协调的能力。

  有了BIM的出现,我们希望借助这样的工具使我们的协同设计从数据交换层面,还有团队组织层面上,都要有一个很好的工具帮助我们实现。BIM这样的技术,在各个专业技术上,做的是基于三维协同的欢乐,我们能把我们各个专业之间的问题协同起来。有了这样的工作的方式,其实不仅可以确保我们本身自己的设计质量,也能地方本身我们设计的效率,更好的控制我们的设计的成本。

  我们建筑师一定要满足本身业主委托我们的设计的任务,更高的有这样的BIM技术,我在可视化过程,在管理过程中,有了这样的模型,能为我们建筑师提供很好向业主展示我们很好设计能力的工具。

  我们在设计优化过程当中,我们以工程建设设计理论为基础的时候,我们可以通过合理的先进的工程的设计的方法,对我们整个建筑工程深化、调整、改善,这样的话就能对我们整个的工程成本有很好的掌控,我们可以很好的把投资过程当中有一些不确定的因素,跟我们业主进行沟通协调。

  随着开发商项目功能要求越来越高,我们的建筑师不能完全凭着我们的人脑对我们建筑使用性能做评判,我们对BIM模型对CAD的模拟,热传导的模拟,可以通过BIM模型模拟,给我们提供有效的决策依据。

  我们建筑师需要考虑设计建造,在这个过程当中,因为我们本身现状的原因,其实我们建筑师对造价又不太负责,所以这个过程中很难做到后期把控,我觉得有了模型之后,给我们提供这样的依据,我们前期做设计的时候,在有BIM的环节,我们帮助业主决策关于成本的问题,我们帮助业主提供额外附加的功能。

  这个案例就是我们做全专业BIM协同的实践。我们更多的作为我们自己的设计院从全专业BIM做的时候,对我们人员要求还是比较高的,我们的设计也打动了业主,我们通过不同的派特,通过我们预制的加工完全了高效的设计。我们的工作一定要制定流程标准帮助培训组建这样的BIM团队,协助我们做BIM的工作。这样的话一定会对我们以前基于传统的建筑设计流程有一定的冲击,在这种情况下,我们一定要设计对于BIM统一的协同标准。我们也借用了常用的LAD的标准区做,我们设立BIM经理和助理,协调我们很好的工作。

  在这个过程中我们有很多的积累和经验,这个项目前期也投入了大量的人力物力做的时候,出全专业建筑施工图的时候,我们发现建筑专业是没有问题的。

  香港同事把B理解成业务,我们建筑师在整个过程中,这条线是传统的CAD,这是我们用BIM的,一定会产生这样的成本,这样的成本,我们跟业主交流的时候,对以后实施运营过程当中,数据衔接之后,原以为这个阶段帮我们做买单的工作。我们作为建筑师的来说,我们职业定位和技术背景,比不上欧美国家对建筑师的定位。我们想借用BIM的技术,对我们整个建筑工作行业有一些变革,提升我们的业务。

  在这个过程中,我们研究BIM为我们提供什么样的适应的场景。以前没有BIM的时候,大家可能是这样的工作模式,有了BIM之后,我们现在有一个BIM协调的工作,帮助我们做协调。这样的模式业主非常喜欢。因为作为第三方BIM咨询的时候,帮助业主把问题解决掉。很多的设计院和各个专业都有了BIM之后,我们业主希望有BIM能力,帮助他管这件事。第三种很多的设计院走设计总包,有了设计总包一定会带上BIM。我们这样的公司还要帮助业主给总包单位定BIM。这样的情况下,能更好的基于BIM做协同管理。第四种BIM实施。我们更多的想通过BIM的技术,作为职业的建筑师,通过我们自己的能力如何迎合市场,我们需要自身具备怎样的能力法勒我们自己本身的能力,更多的想通过这样的技术迎合市场,寻找一个新的业务的点,我今天的汇报就这么多,谢谢大家。

 

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