来源:《施工企业管理》《数字建造导论》
作者:丁烈云院士
数字建造的内涵
什么是数字建造,目前还没有一个统一的表述。对此,不少学者和业界人士从不同的视角进行了有益探索,并提出了类似概念。这些概念对建造数字化的理解各有侧重,包括技术、管理、工程产品与服务等。需要说明的是,对这些概念从不同的视角进行解读是为了更好地阐述数字建造的内涵,并不是所述的概念只体现单一视角涵义。从技术创新维度看数字建造。随着CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、计算机辅助工艺规划(ComputerAidedProcessPlanning,CAPP)、计算机辅助生产(ComputerAidedManufacturing,CAM)等技术越来越多地在工程建造领域得到应用,工程设计、施工技术也在不断进步,如计算设计方法(ComputationalDesign)、数字加工技术(DigitalFabrication)、数字建构(DigitalTectonics)和数字工匠(DigitalCrafting)等。由计算设计形成的复杂工程造型,对传统的工程施工技术提出了巨大挑战。年,WilliamMitchell首次提出数字加工概念,主张通过建立生产机器与计算机图形系统之间的接口,实现数字驱动的工程构件加工和现场施工作业,以便于建设形态非常复杂的工程设施。数字加工相关技术的日益丰富,迫切需要在更大范围推广应用。但是,与此同时又出现了一种困境,即懂建筑设计的人不熟悉数字加工,懂数字加工的人不懂建筑设计。基于此,里奇等人于年提出数字建构概念,其核心理念在于重新聚焦于建筑物的结构、建造完整性,以及建筑师、结构工程师与施工工程师之间的交流与合作,形成既符合设计师构思又适合科学建造的建筑设计方案。数字建构被认为是物理和虚拟的交叉点,也代表着一种新的建筑思维范式。从技术与管理的集成维度看数字建造。在数字技术逐渐从工程设计向施工领域渗透的同时,人们也开始在更大的范围内探索数字技术在工程建造全寿命周期集成管理中的应用。虚拟设计与施工(VirtualDesignandConstruction,VDC),是由斯坦福大学集成设施工程中心于年提出来的。旨在利用建筑信息建模、多维信息集成、可视化虚拟仿真、信息驱动的协作,以及施工自动化等数字化技术,将工程建设项目中独立的、各业务部门的工作连接与集成起来,增强工程项目各参与主体间的沟通、交流与合作,协调处理项目交付过程中可能遇到的各类问题,实现项目的综合目标。除了工程设计与施工,工程运营服务也逐渐被纳入工程建造数字化的范围,FredMills于年提出了数字建造(DigitalConstruction)概念,主张利用数字工具来改善工程产品的整个交付和运维服务流程,使建筑环境的交付、运营和更新更加协调、安全、高效,确保在建造过程全寿命周期的每一个阶段都能获得更好的结果。在他的理解中,数字建造是利用信息技术(如互联网/BIM/云计算)、传感器技术及其他先进的数字化技术进行建筑设计、施工、运营等新型建造模式。这是目前比较完整表述数字建造内涵的概念。随着人工智能技术的发展,也有人对工程建造向智能化方向发展给出了预期,JohnStokoe于年提出了智能建造(IntelligentConstruction)概念,强调要与时俱进,充分利用先进的数字技术,从全行业角度进行变革创新。他认为智能建造将彻底改变人们对建筑业的普遍看法——建筑业是劳动密集型、浪费严重、成本高昂和高风险的行业;无论是在经济上还是在物理上,智能建造都将创造一个动态、有效、高价值行业,吸引投资并成为新的经济驱动力。从产品服务维度看数字建造。在工程产品由自动化迈向智能化的过程中,数字技术功不可没,因为人们找到了在数字世界里面建构现实工程产品的方式,那就是虚拟建筑,随着实体建筑与虚拟建筑日益融合,建筑越来越具有了某种自主决策的能力,于是出现了智能建筑(IntelligentBuilding)的概念。当前,智能建筑越来越转载请注明:http://www.0431gb208.com/sjslczl/383.html