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学术参考资料
首届云巢建筑业创新极客大赛引发建筑业信息化升级新思考
发布时间:2018-02-05 09:31:51      

首届云巢建筑业创新极客大赛是建设工程行业首次倡导信息化和建筑业全面融合的大赛。整个比赛吸引了43支队伍参赛,通过初赛、网络复赛,12支队伍进入决赛,最终评选出6支队伍分获冠、亚、季军及“最佳商业价值奖”“最佳创意奖”和“最佳技术突破奖”。


43个参赛作品覆盖了建筑、市政和城市管理多个领域,涉及规划、设计、制造、建设和运维各个阶段,体现出互联网、大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术正开始渗透到建筑业的方方面面,成为建筑产业升级的新动能。


从参赛团队背景看,12家来自设计院,11家来自信息科技企业,9家来自高校,6家来自施工企业,4家来自咨询企业,1家来自环保行业。可见,在建筑信息化研发和应用方面,设计院和信息科技企业是最为重要的力量;其中设计院的表现尤为突出,包揽本次比赛前三甲。这说明,各大设计院对于建筑信息化的投入和重视程度空前提高。与信息科技企业相比,设计院对于专业领域的理解具有显著优势。因此,其作品更能把握行业痛点、符合行业的实际需求。


除了高等院校,本次比赛还有两支非建筑业背景的队伍参赛。这些队伍的参与也反映出建筑业信息化作为具有广阔市场前景的一个发展热点,已经开始吸引建筑业以外的人士关注,这也意味着建筑行业未来可能会在外部力量的作用下产生新的变革。


从作品特征看,本次比赛的43件作品中,16件作品是关于建筑设计的,16件作品中5件作品集中在预制装配式深化设计部分。从这些作品可以看出,通过信息化手段提升设计效率,是目前主要的研发热点。在中国大力推广预制装配式建筑的背景下,预制件的设计研究吸引了众多团队的目光。这说明这一热点中的热点不仅具有很高的商业价值,也是一个存在激烈竞争的领域。


43件作品中有9项面向施工管理过程,其中两件作品设计从单一的施工阶段转向了以全生命周期为目标的施工管理;有7件作品与建筑物运维有关,有6件作品与云服务平台相关。可见,施工和运维阶段的建筑信息化应用已经基本处于相同的热度,也说明近几年人们对于运维管理的重视程度有明显提高。


此外,本次比赛的应用对象是建筑行业,大赛所使用的基础应用软件和硬件明显具有建筑业特色。超过60%的作品都提到,采用Revit进行基础建模,虽然达索析统、广联达和内梅切克的产品也有应用,但是欧特克产品还是在这个领域展示了其统治地位。在模型显示方面,使用的平台就相对比较多样化,除了欧特克的forge平台以外,unity3D,BIMFace等一些可视化展示平台都有应用。在城市级的大规模场景处理方面,多个作品都选取GIS作为基础平台,将BIM模型的信息通过一定方式转换和导入。


在硬件方面,最为突出的应用是无人机和微软的Hololens全息影像头盔。无人机主要被应用于地形信息采集和施工进度监测,而Hololens头盔则被创造性地应用于各种场景中。可见,微软Hololens头盔在建筑领域的接受程度还是非常高的。此外,一些智能手机作为工程管理的手段,也被广泛应用于各种需要进行信息协同的场合。但是,智能手机中传感器的作用并没有充分发挥。

 

从技术层面看,技术集成依旧是建筑信息化主流。建筑信息化可以看作是信息技术在建筑行业的应用,因此利用先进的无人机、Hololens眼镜等智能硬件设备,充分运用行业主流商用软件,面向行业需求,构建信息化集成解决方案依旧是本次比赛的主流。比较典型的作品是本次比赛的冠军作品“基于UBG的正向设计综合应用”,它将无人机航拍技术和多个BIM、GIS平台结合在一起,尝试通过多种手段解决各平台之间信息的传递问题,并将其成功地运用在70多个项目的正向设计过程中,起到了很好的效果。可见,目前建筑业的主流商业软件已经为解决行业一般问题提供了良好的技术基础。如何发挥这些软件的能力,特别是打通各个软件之间的信息交互壁垒,使其真正解决实际工作中的难题,是建筑信息化工作非常重要的一个环节。


与建筑业作为传统产业给人的感受不同,本次比赛的产品充分体现了建筑业与信息化时代的快速接轨。Gartner公司最新发布的“2018年值得关注的十大技术”中,许多技术都在本次比赛中有所体现。比如AFbimer团队在“基于云架构的基坑工程多维数据集成和监测预警系统”构建了人工智能的分析框架,并在手机中融入了智能风险提醒的服务。Bbair团队的“可视化楼宇空气解决方案”通过传感器来收集接近实时信息并与数字化模型相结合,体现出“数字孪生”技术的特质。基于AR、VR和MR的沉浸式体验技术的作品更是不胜枚举,并被应用到了教育培训、方案设计和运维管理等多个领域。可见,建筑业不再封闭,正在拥抱快速发展中信息技术。


在本次比赛中,也出现了一些开发规模不大、但是非常有特色和价值的产品。这些产品都是通过现有软件的二次开发完成。比如“工业建筑方案三维快速布局系统”就是基于Ruby语言在SketchUp平台中开发的工艺专业正向设计工具,“观演类建筑三维加权视线分析方法”是采用Python语言在Rhino与Grasshopper的平台上开发的,“参数化装配式智能构件”开发则使用了Python语言在Planbar的平台上完成了开发。这类开发从信息技术角度看,难度并不大,但是它需要开发人员深度理解业务背景,并能结合行业痛点完成相应的功能,因此其应用价值还是非常高的。


虽然本届比赛的大部分作品是在国外的核心基础软件平台上进行开发的,但是也出现了一些具有自有知识产权的基础平台类的基础产品。如大象云团队的超大三维模型可视化引擎,在超大模型的轻量化分享与协同研究中取得了一定的进展;钟书团队的BIM施工管理平台试图从全生命周期管理的视角建立信息关联通道,实现动态信息收集和可视展示,并将其应用于运维管理过程和企业精细化管理。可见,建筑信息化技术正从单纯的行业应用转向为行业提供基础产品,这对促进中国建筑业信息化的持续健康发展起到了积极的推动作用。


本次比赛除了围绕企业或项目具体需求方面研发的作品以外,也涌现了不少以共享经济为理念设计的作品。如智慧人才服务平台、社交式BIM构建管理系统-族库宝、工程大数据协同管理云平台和工程建设诚信生态圈等,这些产品以整个建筑行业为背景,面向行业共性问题,给出引导式的解决方案和网络平台,为建筑业传统的管理运作模式的改变提供了想象空间。


最后,本届比赛的主题之一是“人工智能”,许多团队正努力地把人工智能技术结合到其产品中。如镜团队在虚拟巡检中通过大数据分析巡检人员作业情况,“基于BIM的空间引导系统”中采用蚁群算法进行了导航路径的动态优化,云布团队“基于视觉识别和人工智能的非标准连续平面质量检测解决方案”试图解决隧道表面病害的甄别问题。但是,从目前的人工智能应用来看,大部分的作品在人工智能的应用方面还处于比较浅层的探索性阶段,智能技术的优势还未得到充分发挥。


通过本次云巢建筑业创新极客大赛的作品展示,可以看出中国建筑信息化在近几年有了飞速的发展,特别是开展了大量面向实际需求的应用研究,并取得了令人振奋的成果。但是,从比赛中我们也发现,作品在原创性和技术突破性方面缺乏足够的亮点,这给建筑信息化的长远发展带来了一丝隐患。这种现象可能的原因在于,目前资本在建筑信息化基础工作方面的投入不足和各单位给予研发人员的自由度和想象空间不足等。这也许是需要政府和企业在制定各种激励和发展计划时需要考虑和解决的问题。


作者简介

胡珉,学会理事,上海大学悉尼工商学院信息管理系主任,上海大学-上海城建(集团)公司建筑产业化研究中心常务副主任。


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