的,
感謝主持人,
各位同仁,
各位網(wǎng)友,
大家下午。
那么非常榮幸今天能夠通過咱們這個平臺跟大家做一些交流。
因為今天呢我分享的主題呢是城市更新的數(shù)字實踐,
主要分成四個方面吧,
跟大家做一個交流。
我們知道現(xiàn)在城市更新已經(jīng)成為我們這個一些大大型城市,
包括就是全國的一些這個就是城市的一些熱點(diǎn),
包括從中央到地方。
實際上一些主要的這個大中型城市都發(fā)布了一些城市更新的相關(guān)政策。
其實我們從這張照片可以看到,
這個是上海的一張這個航拍的的照片。
我們其實可以看到整個的這些城市里面,
其實已經(jīng)很少有空間,
可以讓我們再像前面幾十年一樣,
就是去大規(guī)模的建設(shè)一些這個超大型的工程。
所以整個的城市其實已經(jīng)進(jìn)入了這個城市更新的一個階段。
那么最近呢中共中央、國務(wù)院其實也發(fā)布了一個就是關(guān)于在城鄉(xiāng)建設(shè)中加強(qiáng)歷史文化保護(hù)傳承的意見。
這里面呢就明確提出,
要加強(qiáng)制度的頂層設(shè)計,
然后建立分類科學(xué)保護(hù),
有力、管理有效的城鄉(xiāng)歷史文化保護(hù)傳承的體系。
那么以前我們的保護(hù)其實更側(cè)重于單體建筑,
所以這個里面它也重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了就是我們既要保護(hù)單體建筑,
實際上也要保護(hù)我們的街巷街區(qū)和城鎮(zhèn)格局。
包括我們最近也會發(fā)現(xiàn),
就是我們以前的城市更新,
基本上是屬于建筑的改造。
現(xiàn)在呢我們的很多的城市更新都是區(qū)域性的一個改造。
它不是對單體只只是對單體建筑的一個改造,
甚至包括整個街區(qū)或者是社區(qū)的一個整體的一個就是使用功能,
包括規(guī)劃方面的一些完善和提升。
那么住建部呢其實也在,
就是關(guān)于在實施城市更新行動中防止大拆大建問題的通知里面,
也是提出來要就是堅持留改拆并舉,
以保留保護(hù)為主的這樣的一個要求。
這里面重點(diǎn)提到就是要加強(qiáng)修繕改造,
補(bǔ)齊我們的城市短板,
重注重提升功能和增增強(qiáng)城市的活力。
那么上海說到上海,
上海在去年發(fā)布了一個上海市的城市更新條例,
以立法的形式,
對這個城市更新進(jìn)行了一個這個推動。
也是在這里面提出了就是堅持留改拆并舉,
以保留保護(hù)為主。
然后要遵循規(guī)劃引領(lǐng),
統(tǒng)籌推進(jìn),
政府推動市場運(yùn)作。
這里面呢也重點(diǎn)提到了要數(shù)字賦能。
然后呢綠色低碳,
民生優(yōu)先和共建共享的這樣的一個原則。
所以我們會發(fā)現(xiàn),
現(xiàn)在的很多城市更新項目其實都跟民生相關(guān)。
那么城市更新呢其實其實它一個城市,
其實它是一直在更新。
雖然這幾年我們提出來城市更新的政策和這樣的一些概念,
但是實際上我們的城市在發(fā)展的過程當(dāng)中,
其實就是一個一個更新的一個過程。
那么其實在城市更新的這些技術(shù)也是也已經(jīng)發(fā)展了很多年了,
只是很多的技術(shù)還不成體系。
那么這里呢我重點(diǎn)的想從數(shù)字化的這個角度去提一些城市更新,
這是在這方面的一些需求,
我們知道我們很多的既有建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實它的原始的建造資料是缺失的。
而且我們歷史建筑里面重點(diǎn)要強(qiáng)調(diào)就是原材料,
原工藝來進(jìn)行修繕。
那么在這個過程當(dāng)中呢,
我們就需要去掌握它的工藝和材料信息。
但是這些信息往往呢是缺失的。
而且呢一個建筑實際上它在幾十年上百年的使用過程當(dāng)中,
其實它是在不斷的進(jìn)行改造的。
那么這些改造的信息呢,
其實也從目前來看也是很難獲取的。
所以呢我們在城市更新這個過程當(dāng)中呢,
需要去收集整理他的歷史資料,
所以呢這里面的第一個難題就是原始資料缺失,
帶來的一個信息獲取難。
那么第二個呢,
我們知道就是既有建筑,
它其實時間長了以后,
就像我們?nèi)艘粯樱?br>它會生病,
包括體質(zhì)的這個退化,
其實建筑也是一樣的。
包括它的一些這個比方說它的損傷,
比方說以清水墻為例,
它它會出現(xiàn)比方說風(fēng)化泛堿,
包括長青苔等等一系列的問題。
那么而且它的損傷是多種多樣的,
它往往呢各種損傷是疊加在一起的,
而且它的情況是非常復(fù)雜的。
比方說像我們的一些老舊小區(qū)里面,
像它的一些除了它本身以外,
它可能還會有一些附屬物,
比方說空調(diào)支架、電線,
包括后期可能刷的涂料,
甚至是這個砂漿等等。
而且我們現(xiàn)在對于這個建筑的結(jié)構(gòu),
這個損傷,
實際上我們現(xiàn)在的這個診斷的方法往往是以經(jīng)驗為主,
我們還沒有去建立一個非常精準(zhǔn)的科學(xué)的一個查看診斷的這樣的一套體系。
雖然有有一些方法,
但是沒有形成一整個的一套體系。
那么還有一個呢就是這個結(jié)構(gòu),
就是我們的這個歷史建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實經(jīng)過長期服役以后,
它的結(jié)構(gòu)是就會出現(xiàn)一個退化。
一個呢是它結(jié)構(gòu)本體,
比方說它如果原來是磚砌體的或者是混凝土結(jié)構(gòu)的,
它往往就是經(jīng)歷上半年的使用以后,
它的強(qiáng)度會退化。
它結(jié)構(gòu)本體呢也會存在一定的安全,
包括我們最近在全國范圍內(nèi)其實也發(fā)生了很多的這個由于改造過程當(dāng)中的控制不當(dāng),
導(dǎo)致的這個房屋的坍塌。
比方說比方說像這個疫情期間,
像像常福福州那邊有一個酒店,
對吧?
包括你像上海也發(fā)生過一個就是昭化路的一個事件,
像深圳有一個體育場也是在改造的時候坍塌。
像這些的事故,
其實都是在更新過程當(dāng)中,
對于結(jié)構(gòu)安全的控制不到位而導(dǎo)致的。
還有呢就是我們周邊環(huán)境的一個安全,
比方說我們在改造的過程當(dāng)中,
對于周邊的一些道路基礎(chǔ)設(shè)施,
還有有比方說有的在地下室開挖的過程當(dāng)中,
對于地鐵這些的影響,
其實他都會有一個安全風(fēng)險。
所以呢就是需要我們?nèi)プ鲆恍┻@個安全方面的一些控制。
還有呢就是它的因為我們的技術(shù)建筑,
它都是在中心城區(qū),
它其實周邊的環(huán)境是非常復(fù)雜的。
那么我們要在施工的過程當(dāng)中,
要去保證周周邊環(huán)境的安全,
就要叫綠色施工。
我們比方說我們要就是減少噪音揚(yáng)塵,
包括很多的建筑,
它實際上是在不間斷運(yùn)行的過程當(dāng)中進(jìn)行改造的。
比方說有有醫(yī)院的,
還有像這種商場的這種比較多,
它其實不是說完全把整個建筑停下來,
然后進(jìn)行大規(guī)模的改造,
它是漸進(jìn)式的。
那么在這個過程當(dāng)中呢,
又有很多,
尤其是涉及到機(jī)電和結(jié)構(gòu)改造的時候,
它其實難度是非常大的。
所以呢這個也是一大難題,
那么針對這些難題的話呢,
我們在這個一些工程的實施過程當(dāng)中,
就去開始嘗試采用一些數(shù)字化的技術(shù)來進(jìn)行這個解決這些問題。
那么我們今今天呢主要跟大家分享五個方面的一些關(guān)鍵技術(shù)。
首先呢就是數(shù)字測繪技術(shù),
我們可以看右上角這兩張照片,
這個其實是這個兩位大師,
就是梁思成和林徽因。
他們在就是解放前的時候,
那個時候還是戰(zhàn)亂年代,
他們?yōu)榱税盐覀儑业倪@些古建筑能夠把它記錄留留存下來,
那一些資料能夠留存下來。
他們到全國各地去做這些這個去去去測繪也,
包括把他的這些圖樣,
把它畫下來,
圖紙畫下來。
那么他們當(dāng)時采用的方法就是登著梯子,
然后通過尺量,
手畫的方式去做這項工作。
其實我們知道針對一一些這個尤其是歷史建筑,
它其實它的這個外立面,
它的造型是非常復(fù)雜的,
而且它的裝飾細(xì)節(jié)是很多的,
空間的曲線也是非常多的。
那么其實傳統(tǒng)的這種測繪方法,
很難精確的把它測繪下來,
所以呢我們現(xiàn)在就可以借助數(shù)字的技術(shù),
數(shù)字化的技術(shù)通過比方說三維掃描,
包括進(jìn)行攝影測量,
去獲取它的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取以后呢,
我們就可以逆向建模生成它的硬模型。
同時呢我們還可以通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)去生成它的這個藝術(shù)文樣。
就是相當(dāng)于也是圖紙了,
包括比方說我們還可以通過點(diǎn)源數(shù)據(jù)去生成它的有限元模型,
來輔助我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析。
還有對于一些復(fù)雜的造型,
比方說這個像柯林斯的柱頭,
然后它的它是非常復(fù)雜的。
那么我們用傳統(tǒng)的方法其實很難很難把它的尺寸,
然后把它記錄下來。
那么我們就可以通過這個三維掃描,
然后去構(gòu)建它的一個數(shù)字化模型。
然后呢,
這個是我們早在一一四一五年的時候,
采用多元數(shù)據(jù)融合的方法。
對,
就是上海的一個寺廟,
就是上海玉佛寺的大雄寶殿來進(jìn)行它的一個三維測繪。
那么通過點(diǎn)名通過這個三維激光掃描,
包括進(jìn)行攝影測量,
還有無人機(jī)航拍這種多種方式融合的方式,
來實現(xiàn)通過數(shù)據(jù)的融合,
來實現(xiàn)它的一個完整的一個這個點(diǎn)云數(shù)據(jù)的一個整合。
然后呢根據(jù)通過這個點(diǎn)云數(shù)據(jù)呢,
我們就可以去給它建立它的b模型,
甚至它的一些復(fù)雜的一些構(gòu)造的一些模型。
然后呢這個是我們在上海的武康大樓,
就是去做它整體的一個建筑的一個測繪。
其實對于一個建筑來說,
它的模型的不同部位的模型精度要求其實是不一樣的。
比方說我們在這里就是嘗試去建立一個比方說針對歷史建筑的,
它的比方說區(qū)域級的,
還有單體級的,
空間級和構(gòu)建級的不同等級的這樣的一個模型。
它的一個測繪標(biāo)準(zhǔn),
這項工作呢也是正在以這個實際標(biāo)準(zhǔn)的方式正在研究和編制,
這樣的話呢有了這個標(biāo)準(zhǔn)以后呢,
我們今后對于歷史建筑的測繪,
就可以在統(tǒng)一的一個就是標(biāo)準(zhǔn)和和要求下面去開展這項工作。
這個是通過這個多元數(shù)據(jù)融合去做了這個一個三進(jìn)的十公分理論的這樣的一個測繪。
然后呢通過這些測繪數(shù)據(jù),
其實我們可以做后期做很多的應(yīng)用。
比方說我們可以通過這個這些點(diǎn)名數(shù)據(jù)去測它的這個比方說墻體它的公突傾斜,
甚至于這個墻的一些這個空谷,
比方說通過紅外紅外的方式去測它的一些空谷。
然后呢前面講的數(shù)字測繪,
然后我們還可以用一些現(xiàn)在比較流行的人工智能,
或者是說圖像識別的技術(shù),
我們可以去做一些這個建筑表面損傷的一些智能的識別和診斷。
這個就是我們在上海音樂廳通過就是圖像識別的方法,
去去檢測它的大頂?shù)囊粋€裂縫,
裂縫。
這個方法的話呢它可以做到就是快速、精準(zhǔn)和無接觸,
它可以標(biāo)定裂縫的長度、寬度,
甚至它的一個分布范圍。
那么我們還可以通過這個a i或者是圖像識別的方法去做清水磚墻的損傷診斷。
比方說它的風(fēng)化,
飯前、植被覆蓋,
這三種典典型損傷。
我們可以通過這個這個這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法去訓(xùn)訓(xùn)進(jìn)行訓(xùn)練,
訓(xùn)練完了以后就可以非常準(zhǔn)確的把它的位置給標(biāo)注出來。
這個這個案例,
這個方法也在成功入選了二零一二一年世界人工智能大會的一個優(yōu)秀案例。
另外呢我們知道歷史建筑里面還有一個就是原材料原工藝的鑒定,
我們需要可以采用一些,
比方說拉曼光譜儀去分析它的成分,
足分,
還有用光電顯微鏡去分析它的一個材料的配比和顏色。
然后呢我們還可以通過人工智能技術(shù)去做它它的一個原材料原工藝的一個鑒定。
這個呢是我們針對某一個非常復(fù)雜的一個傳統(tǒng)工藝,
就是水磨石地面,
通過人工智能的技術(shù),
我們研發(fā)了一個設(shè)備。
通過這個設(shè)備這個設(shè)備其實它的原理是非常簡單的。
它其實就是通過一張照片,
去把它的這個骨料和它的膠凝材料進(jìn)行分離。
然后通過對骨料的尺寸的分析,
然后去獲得它的一個配比。
然后通過對顏色的分析去去獲取它的原材料的一些信息。
這樣的話呢就大大提高了我們在修房子的過程當(dāng)中,
對于原材料原工藝的這個鑒定和分析。
這個可以原來我們要做這個工作的話,
至少要要要有的甚至要幾個月的時間,
幾十天總歸是要的。
現(xiàn)在我們通過這個技術(shù)的話呢幾分鐘就可以解決。
另外的話呢我們還通過這個就是人工智能技術(shù)去做它的虛擬小樣。
就是什么呢?
我通過配比,
以前如果我要把一個配比,
我要知道它做成什么效,
做出來以后是什么效果,
必須要做一個實物來來做做看,
做實物來來來進(jìn)行這個評判。
那么現(xiàn)在我們可以通過在輸入配比以后呢,
就是通過算法去模擬它的一個虛擬小樣。
這樣的話呢就大大提高了我們制作小樣的這樣的一個效率。
這個是我們通過人工智能技術(shù)去做它的清水磚墻的排版的一個自動識別。
當(dāng)然了,
我們現(xiàn)在還面臨一個很大的問題,
就是因為老工匠逐漸減少。
那么很多傳統(tǒng)工藝實際上面臨一個失傳。
那么以前這些傳統(tǒng)工藝實際上都是由師傅帶徒弟,
通過這個口傳心授手把手教的方式來傳承的。
那么現(xiàn)在呢,
我們在上海市房管局的領(lǐng)導(dǎo)下,
和同濟(jì)大學(xué)一起就是在做一項工作。
就是把這些傳統(tǒng)工藝進(jìn)行數(shù)字化,
把它的整個的流程步驟,
全部用這個動畫的方式展示出來。
同時呢把老把工匠的操作流程把它記錄下來。
然后呢還有把這個工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,
這個是我們通過beam的技術(shù)去做一些復(fù)雜構(gòu)造的一個可視化的一個展示和交底。
這個可以用來做現(xiàn)場的技術(shù)交底,
就比方說這個專的氣閥,
包括這種復(fù)雜的像老虎窗,
它的一個做法都可以用這種方法來解決。
然后呢這個是我們在一個公共建筑改造里面,
因為它涉及到大量的結(jié)構(gòu)的改造,
原來是很多是混凝土結(jié)構(gòu),
后來又換成這個鋼結(jié)構(gòu)。
那么在這個過程當(dāng)中,
實際上它的這個結(jié)構(gòu)安全是存在很大的風(fēng)險的。
那么我們就通過數(shù)值模擬的方式,
給它進(jìn)行每一個工況,
都給它進(jìn)行一個精細(xì)化的分析。
然后呢再采用beam的技術(shù),
去給他模擬它整個的施工流程,
這個是我們在上海的玉佛寺,
當(dāng)時要做一個地下空間的開發(fā)。
因為它上面有兩棟文物建筑,
所以這這個工況也是非常復(fù)雜。
我們當(dāng)時采用這個這個數(shù)數(shù)字化技術(shù)來進(jìn)行整個公共號的一個模擬,
包括我們在一些這個復(fù)雜的公共建筑不停地改造的過程當(dāng)中,
因為它的工況是不斷的進(jìn)行在變化的。
那么在這個過程當(dāng)中,
你用常規(guī)的這個圖紙表達(dá)的方法是很難把它策劃的很清楚的。
所以我們在這里面綜合考慮它的運(yùn)營保障、交通組織、安全防護(hù)和和綠色施工,
通過數(shù)字化的技術(shù)去進(jìn)行整個全流程的一個模擬。
還有呢就是在我們在一些現(xiàn)在就是結(jié)構(gòu)改造的過程當(dāng)中,
會涉及到大量的結(jié)構(gòu)拆除。
但是我們在室內(nèi)進(jìn)行這個作業(yè)的時候,
我們傳統(tǒng)的這個拆除工藝和設(shè)備,
實際上它是很難適用的。
所以我們在這里研發(fā)了拆除機(jī)器人,
在狹小空間里面可以實現(xiàn)一個高效拆除的這樣一個作業(yè),
包括我們在中共一大紀(jì)念館,
當(dāng)時也是嘗試采用砌磚機(jī)器人來做這個磚墻的砌筑。
另外就是數(shù)字化的監(jiān)控,
數(shù)字化監(jiān)控的話呢可以用于我們一些在改造過程當(dāng)中,
它的安全風(fēng)險非常高的一些施工過程當(dāng)中。
這里呢我舉一個例子,
就是我們在上海玉佛寺大雄寶殿平移過程當(dāng)中,
由于它這個結(jié)構(gòu),
它是傳統(tǒng)的一個木結(jié)構(gòu)體系,
然后結(jié)構(gòu)的損傷也是非常厲害的。
然后里面還有佛像,
就是泥塑,
彩繪的佛像是跟著一起來平移的。
所以它的風(fēng)險是非常高的。
所以我們在這個過程當(dāng)中呢,
采用beam和互聯(lián)網(wǎng),
還有就是這個觸摸驅(qū)動的。
我們現(xiàn)在時髦的說法叫數(shù)字孿生,
就是數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行實時聯(lián)動的這樣的方法,
還有數(shù)據(jù)可視化,
大數(shù)據(jù)分析的這樣的技術(shù)去做它整個的一個平移過程當(dāng)中的一個智能的安全控制。
這個也是我們在一個超額層改進(jìn)過程當(dāng)中,
通過這個beam和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合,
去做它的整個的安全控制。
那第三個講一個典型案例,
就是我們在上海音樂廳,
其實我們結(jié)合這樣的一個文物建筑,
其實是做了一整套的一個數(shù)字化的應(yīng)用。
包括把它的數(shù)字模型進(jìn)行了一個整合,
包括把它的所有的歷史資料全部在進(jìn)行了數(shù)字化并行,
在平臺里面進(jìn)行了一個整合。
還有就是針對它每一個特色部位,
它的一個模型進(jìn)行了精細(xì)化的建模,
還有包括整體的空間模型,
建筑模型,
還有構(gòu)建的模型,
還有就是對于它的一些傳統(tǒng)的這個工藝和材料進(jìn)行了一個可視化。
比方說像這個它支持它的門窗窗的構(gòu)造,
這是它的水磨石的構(gòu)造和配比。
下次再修的時候,
實際上就可以非常快速的進(jìn)行一個精準(zhǔn)的一個修復(fù),
這個是我們所有構(gòu)建的一個信息平信息庫信息平臺。
然后呢,
最后我們還在它的一個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)里面,
做了一些安全監(jiān)測,
包括安裝一些傳感器.html'>傳感器,
然后實時的來進(jìn)行一些預(yù)警。
并且對預(yù)警的這些和b模型進(jìn)行整合,
來進(jìn)行它的一個就是監(jiān)測信息的一個云圖畫可視化,
這樣方便管理人員,
可以第一時間非常直觀的去獲取他的一個這個安全狀況,
甚至他的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的安全狀況。
這個是一個鋼結(jié)構(gòu)框架,
這個云圖實際上展示的是它的結(jié)構(gòu)變形的情況。
這個數(shù)據(jù)是來源于我們現(xiàn)場的一個監(jiān)測數(shù)據(jù),
這個呢也是通過數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行一個可視化展示來實現(xiàn)的。
包括對于它的機(jī)電設(shè)備,
也可以進(jìn)行一些這個智慧化的運(yùn)維管理。
最后呢就是提一點(diǎn)展望。
因為我們現(xiàn)在城市更新,
其實發(fā)展技術(shù)發(fā)展非??欤?br>我覺得今后呢從綠色更新、數(shù)字更新和安全更新這樣的一個維度,
我們可以去做很多的工作。
那么我們團(tuán)隊呢今后會致力于通過這三個方面的技術(shù)研究,
來看,
通過數(shù)據(jù)來生技術(shù)來賦能我們歷史建筑的一個科學(xué)修繕和預(yù)防性保護(hù)。
另外的話呢我們這些技術(shù)其實其實在大量的基礎(chǔ)建筑里面也可以進(jìn)行應(yīng)用,
就是通過全生命期的一個應(yīng)用,
助力我們既有建筑的一個就是更新改造和可持續(xù)的一個利用。
因為時間的關(guān)系,
今天只能大概的跟大家分享這些。
的,
感謝主持人,
各位同仁,
各位網(wǎng)友,
大家下午。
那么非常榮幸今天能夠通過咱們這個平臺跟大家做一些交流。
因為今天呢我分享的主題呢是城市更新的數(shù)字實踐,
主要分成四個方面吧,
跟大家做一個交流。
我們知道現(xiàn)在城市更新已經(jīng)成為我們這個一些大大型城市,
包括就是全國的一些這個就是城市的一些熱點(diǎn),
包括從中央到地方。
實際上一些主要的這個大中型城市都發(fā)布了一些城市更新的相關(guān)政策。
其實我們從這張照片可以看到,
這個是上海的一張這個航拍的照片。
我們其實可以看到整個的這些城市里面,
其實已經(jīng)很少有空間,
可以讓我們在像前面幾十年一樣,
就是去大規(guī)模的建設(shè)一些這個超大型的工程。
所以整個的城市其實已經(jīng)進(jìn)入了這個城市更新的一個階段。
那么最近呢中共中央、國務(wù)院其實也發(fā)布了一個就是關(guān)于在城鄉(xiāng)建設(shè)中加強(qiáng)歷史文化保護(hù)傳承的意見。
這里面呢就明確提出,
要加強(qiáng)制度的頂層設(shè)計,
然后建立分類科學(xué)保護(hù),
有力、管理有效的城鄉(xiāng)歷史文化保護(hù)傳承的體系。
那么以前我們的保護(hù)其實更側(cè)重于單體建筑,
所以這個里面它也重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了就是我們既要保護(hù)單體建筑,
實際上也要保護(hù)我們的街巷街區(qū)和城鎮(zhèn)格局。
包括我們最近也會發(fā)現(xiàn),
就是我們以前的城市更新,
基本上是屬于建筑的改造。
現(xiàn)在呢我們的很多的城市更新都是區(qū)域性的一個改造。
它不是對單體只只是對單體建筑的一個改造,
甚至包括整個街區(qū)或者是社區(qū)的一個整體的一個就是使用功能,
包括規(guī)劃方面的一些完善和提升。
那么住建部呢其實也在,
就是關(guān)于在實施城市更新行動中防止大拆大建問題的通知里面,
也是提出來要就是堅持留改拆并舉,
以保留保護(hù)為主的這樣的一個要求。
這里面重點(diǎn)提到就是要加強(qiáng)修繕改造,
補(bǔ)齊我們的城市短板,
重注重提升功能和增增強(qiáng)城市的活力。
那么上海說到上海,
上海在去年發(fā)布了一個上海市的城市更新條例,
以立法的形式,
對這個城市更新進(jìn)行了一個這個推動。
也是在這個里面提出了就是堅持留改拆并舉,
以保留保護(hù)為主。
然后要遵循規(guī)劃引領(lǐng),
統(tǒng)籌推進(jìn),
政府推動市場運(yùn)作。
這里面呢也重點(diǎn)提到了要數(shù)字賦能。
然后呢綠色低碳,
民生優(yōu)先和共建共享的這樣的一個原則。
所以我們會發(fā)現(xiàn),
現(xiàn)在的很多城市更新項目其實都跟民生相關(guān)。
那么城市更新呢其實其實它一個城市,
其實它是一直在更新。
雖然這幾年我們提出來城市更新的政策和這樣的一些概念,
但是實際上我們的城市在發(fā)展的過程當(dāng)中,
其實就是一一個更新的一個過程。
那么其實在城市更新的這些技術(shù)也是也已經(jīng)發(fā)展了很多年了,
只是很多的技術(shù)還不成體系。
那么這里呢我重點(diǎn)呢想從數(shù)字化的這個角度去提一些城市更新,
這是在這方面的一些需求,
我們知道我們很多的既有建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實它的原始的建造資料是缺失的。
而且我們歷史建筑里面重點(diǎn)要強(qiáng)調(diào)就是原材料,
原工藝來進(jìn)行修繕。
那么在這個過程當(dāng)中呢,
我們就需要去掌握它的工藝和材料信息。
但是這些信息往往呢是缺失的。
而且呢一個建筑實際上它在幾十年上百年的使用過程當(dāng)中,
其實它是在不斷的進(jìn)行改造的。
那么這些改造的信息呢,
其實也從目前來看也是很難獲取的。
所以呢我們在城市更新這個過程當(dāng)中呢,
需要去收集整理他的歷史資料,
所以呢這里面的第一個難題就是原始資料缺失,
帶來的一個信息獲取難。
那么第二個呢,
我們知道就是既有建筑,
它其實時間長了以后,
就像我們?nèi)艘粯樱?br>它會生病,
包括體質(zhì)的這個退化,
其實建筑也是一樣的。
包括它的一些這個比方說它的損傷,
比方說以清水墻為例,
它它會出現(xiàn)比方說風(fēng)化泛堿,
包括長青苔等等一系列的問題。
那么而且它的損傷是多種多樣的,
它往往呢各種損傷是疊加在一起的,
而且它的情況是非常復(fù)雜的。
比方說像我們的一些老舊小區(qū)里面,
像它的一些除了它本身以外,
它可能還會有一些附屬物,
比方說空調(diào)支架、電線,
包括后期可能刷的涂料,
甚至是這個砂漿等等。
而且我們現(xiàn)在對于這個建筑的結(jié)構(gòu),
這個損傷,
實際上我們現(xiàn)在的這個診斷的方法往往是以經(jīng)驗為主,
我們還沒有去建立一個非常精準(zhǔn)的科學(xué)的一個查看診斷的這樣的一套體系。
雖然有有一些方法,
但是沒有形成一整個的一套體系。
那么還有一個呢就是這個結(jié)構(gòu),
就是我們的這個歷史建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實經(jīng)過長期服役以后,
它的結(jié)構(gòu)是就會出現(xiàn)一個退化。
一個呢是它結(jié)構(gòu)本體,
比方說它如果原來是磚砌體的或者是混凝土結(jié)構(gòu)的,
它往往就是經(jīng)歷上半年的使用以后,
它的強(qiáng)度會退化。
它結(jié)構(gòu)本體呢也會存在一定的安全,
包括我們最近在全國范圍內(nèi)其實也發(fā)生了很多的這個由于改造過程當(dāng)中的控制不當(dāng),
導(dǎo)致的這個房屋的坍塌。
比方說比方說像這個疫情期間,
像像常福福州那邊有一個酒店,
對吧?
包括你像上海也發(fā)生過一個就是昭化路的一個事件,
像深圳有一個體育場也是在改造的時候坍塌。
像這些的事故,
其實都是在更新過程當(dāng)中,
對于結(jié)構(gòu)安全的控制不到位而導(dǎo)致的。
還有呢就是我們周邊環(huán)境的一個安全,
比方說我們在改造的過程當(dāng)中,
對于周邊的一些道路基礎(chǔ)設(shè)施,
還有有比方說有的在地下室開挖的過程當(dāng)中,
對于地鐵呀這些的影響,
其實他都會有一個安全風(fēng)險。
所以呢就是需要我們?nèi)プ鲆恍┻@個安全方面的一些控制。
還有呢就是它的因為我們的技術(shù)建筑,
它都是在中心城區(qū),
它其實周邊的環(huán)境是非常復(fù)雜的。
那么我們要在施工的過程當(dāng)中,
要去保證周周邊環(huán)境的安全,
就要叫綠色施工。
我們比方說我們要就是減少噪音揚(yáng)塵,
包括很多的建筑,
它實際上是在不間斷運(yùn)行的過程當(dāng)中進(jìn)行改造的。
比方說有有醫(yī)院的,
還有像這種商場的這種比較多,
它其實不是說完全把整個建筑停下來,
然后進(jìn)行大規(guī)模的改造,
它是漸進(jìn)式的。
那么在這個過程當(dāng)中呢,
又有很多,
尤其是涉及到機(jī)電和結(jié)構(gòu)改造的時候,
它其實難度是非常大的。
所以呢這個也是一大難題,
那么針對這些難題的話呢,
我們在這個一些工程的實施過程當(dāng)中,
就去開始嘗試采用一些數(shù)字化的技術(shù)來進(jìn)行這個解決這些問題。
那么我們今今天呢主要跟大家分享五個方面的一些關(guān)鍵技術(shù)。
首先呢就是數(shù)字測繪技術(shù),
我們可以看右上角這兩個照片,
這個其實是這個兩位大師,
就是梁思成和林徽因。
他們在就是解放前的時候,
那個時候還是戰(zhàn)亂年代,
他們?yōu)榱税盐覀儑业倪@些古建筑能夠把它記錄留留存下來,
那一些資料能夠留存下來。
他們到全國各地去做這些這個去去去測繪也,
包括把他的這些圖樣,
把它畫下來,
圖紙畫下來。
那么他們當(dāng)時采用的方法就是登著梯子,
然后通過尺量,
手畫的方式去做這項工作。
其實我們知道針對一一些這個尤其是歷史建筑,
它其實它的這個外立面,
它的造型是非常復(fù)雜的,
而且它的裝飾細(xì)節(jié)是很多的,
空間的曲線也是非常多的。
那么其實傳統(tǒng)的這種測繪方法,
很難精確的把它測繪下來,
所以呢我們現(xiàn)在就可以借助數(shù)字的技術(shù),
數(shù)字化的技術(shù)通過比方說三維掃描,
包括進(jìn)行攝影測量,
去獲取它的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取以后呢,
我們就可以逆向建模生成它的硬模型。
同時呢我們還可以通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)去生成它的這個藝術(shù)文樣。
就是相當(dāng)于也是圖紙了,
包括比方說我們還可以通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)去生成它的有限元模型,
來輔助我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析。
還有對于一些復(fù)雜的造型,
比方說這個像柯林斯的柱頭,
然后它的它是非常復(fù)雜的。
那么我們用傳統(tǒng)的方法其實很難很難把它的尺寸,
然后把它記錄下來。
那么我們就可以通過這個三維掃描,
然后去構(gòu)建它的一個數(shù)字化模型。
然后呢,
這個是我們早在一一四一五年的時候,
采用多元數(shù)據(jù)融合的方法。
對,
就是上海的一個寺廟,
就是上海玉佛寺的大雄寶殿來進(jìn)行它的一個三維測繪。
那么通過點(diǎn)名通過這個三維激光掃描,
包括進(jìn)行攝影測量,
還有無人機(jī)航拍這種多種方式融合的方式,
來實現(xiàn)通過數(shù)據(jù)的融合來實現(xiàn)它的一個一個完整的一個這個點(diǎn)云數(shù)據(jù)的一個整合。
然后呢根據(jù)通過這個點(diǎn)云數(shù)據(jù)呢,
我們就可以去給它建立它的運(yùn)營模型,
甚至它的一些復(fù)雜的一些構(gòu)造的一些模型。
然后呢這個是我們在上海的武康大樓,
就是去做它整體的一個建筑的一個測繪。
其實對于一個建筑來說,
它的模型的不同部位的模型精度要求其實是不一樣的。
比方說我們在這里就是嘗試去建立一個比方說針對歷史建筑的,
它的比方說區(qū)域級的,
還有單體級的,
空間級和構(gòu)建級的不同等級的這樣的一個模型。
它的一個測繪標(biāo)準(zhǔn),
這項工作呢也是正在以這個實際標(biāo)準(zhǔn)的方式正在研究和編制,
這樣的話呢有了這個標(biāo)準(zhǔn)以后呢,
我們今后對歷史建筑的測繪,
就可以在統(tǒng)一的一個就是標(biāo)準(zhǔn)和和要求下面去開展這項工作。
這個是通過這個多元數(shù)據(jù)融合去做了這個一個三進(jìn)的十公分理論的這樣的一個測繪。
然后呢通過這些測繪數(shù)據(jù),
其實我們可以做后期做很多的應(yīng)用。
比方說我們可以通過這個這些點(diǎn)名數(shù)據(jù)去測它的這個比方說墻體它的公突傾斜,
甚至于這個墻的一些這個空谷,
比方說通過紅外紅外的方式去測它的一些空谷。
然后呢前面講的數(shù)字測繪,
然后我們還可以用一些現(xiàn)在比較流行的人工智能,
或者是說圖像識別的技術(shù),
我們可以去做一些這個建筑表面損傷的一些智能的識別和診斷。
這個就是我們在上海音樂廳通過就是圖像識別的方法,
去去檢測它的大頂?shù)囊粋€裂縫,
裂縫。
這個方法的話呢它可以做到就是快速、精準(zhǔn)和無接觸,
它可以標(biāo)定裂縫的長度、寬度,
甚至它的一個分布范圍。
那么我們還可以通過這個a i或者是圖像識別的方法去做清水磚墻的損傷診斷。
比方說它的風(fēng)化,
飯前、植被覆蓋,
這三種典典型損傷。
我們可以通過這個這個這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法去訓(xùn)訓(xùn)進(jìn)行訓(xùn)練,
訓(xùn)練完了以后就可以非常準(zhǔn)確的把它的位置給標(biāo)注出來。
這個這個案例,
這個方法也在成功入選了二零一二一年世界人工智能大會的一個優(yōu)秀案例。
另外呢我們知道歷史建筑里面還有一個就是原材料原工藝的鑒定,
我們需要可以采用一些,
比方說拉曼光譜儀去分析它的成分,
足分,
還有用光電顯微鏡去分析它的一個材料的配比和顏色。
然后呢我們還可以通過人工智能技術(shù)去做它它的一個原材料原工藝的一個鑒定。
這個呢是我們針對某一個非常復(fù)雜的一個傳統(tǒng)工藝,
就是水磨石地面,
通過人工智能的技術(shù),
我們研發(fā)了一個設(shè)備。
通過這個設(shè)備這個設(shè)備其實它的原理是非常簡單的。
它其實就是通過一張照片,
去把它的這個骨料和它的膠凝材料進(jìn)行分離。
然后通過對骨料的尺寸的分析,
然后去獲得它的一個配比。
然后通過這個顏色的分析去去獲取它的原材料的一些信息。
這樣的話呢就大大提高了我們在修房子的過程當(dāng)中,
對于原材料原工藝的這個鑒定和分析。
這個可以原來我們要做這個工作的話,
至少要要要有的甚至要幾個月的時間,
幾十天總歸是要的。
現(xiàn)在我們通過這個技術(shù)的話呢幾分鐘就可以解決。
另外的話呢我們還通過這個就是人工智能技術(shù)去做它的虛擬小樣。
就是什么呢?
我通過配比,
以前如果我要把一個配比,
我要知道它做成什么效,
做出來以后是什么效果,
必須要做一個實物來來做做看,
做實物來來來進(jìn)行這個評判。
那么現(xiàn)在我們可以通過在輸入配比以后呢,
就是通過算法去模擬它的一個虛擬小樣。
這樣的話呢就大大提高了我們制作小樣的這樣的一個效率。
這個是我們通過人工智能技術(shù)去做它的清水磚墻的排版的一個自動識別。
當(dāng)然了,
我們現(xiàn)在還面臨一個很大的問題,
就是因為老工匠逐漸減少。
那么很多傳統(tǒng)工藝實際上面臨一個失傳。
那么以前這些傳統(tǒng)工藝實際上都是由師傅帶徒弟,
通過這個口傳心授手把手教的方式來傳承的。
那么現(xiàn)在呢,
我們在上海市房管局的領(lǐng)導(dǎo)下,
和同濟(jì)大學(xué)一起就是在做一項工作。
就是把這些傳統(tǒng)工藝進(jìn)行數(shù)字化,
把它的整個的流程步驟,
全部用這個動畫的方式展示出來。
同時呢把老把工匠的操作流程把它記錄下來。
然后呢還有把這個工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,
這個是我們通過beam的技術(shù)去做一些復(fù)雜構(gòu)造的一個可視化的一個展示和交底。
這個可以用來做現(xiàn)場的技術(shù)交底,
就比方說這個專的氣閥,
包括這種復(fù)雜的像老虎窗,
它的一個做法都可以用這種方法來解決。
然后呢這個是我們在一個公共建筑改造里面,
因為它涉及到大量的結(jié)構(gòu)的改造,
原來是很多是混凝土結(jié)構(gòu),
后來又換成這個鋼結(jié)構(gòu)。
那么在這個過程當(dāng)中,
實際上它的這個結(jié)構(gòu)安全是存在很大的風(fēng)險的。
那么我們就通過數(shù)值模擬的方式,
給它進(jìn)行每一個工況,
都給它進(jìn)行一個精細(xì)化的分析。
然后呢再采用beam的技術(shù),
去給他模擬它整個的施工流程,
這個是我們在上海的玉佛寺,
當(dāng)時要做一個地下空間的開發(fā)。
因為它上面有兩棟文物建筑,
所以這這個工況也是非常復(fù)雜。
我們當(dāng)時采用這個這個數(shù)數(shù)字化技術(shù)來進(jìn)行整個工況的一個模擬,
包括我們在一些這個復(fù)雜的公共建筑不停業(yè)改造的過程當(dāng)中,
因為它的工況是不斷的進(jìn)行在變化的。
那么在這個過程當(dāng)中,
你用常規(guī)的這個圖紙表達(dá)的方法是很難把它策劃的很清楚的。
所以我們在這里面綜合考慮它的運(yùn)營保障、交通組織、安全防護(hù)和和綠色施工,
通過數(shù)字化的技術(shù)去進(jìn)行整個全流程的一個模擬。
還有呢就是在我們在一些現(xiàn)在就是結(jié)構(gòu)改造的過程當(dāng)中,
會涉及到大量的結(jié)構(gòu)拆除。
但是我們在室內(nèi)進(jìn)行這個作業(yè)的時候,
我們傳統(tǒng)的這個拆除工藝和設(shè)備,
實際上它是很難適用的。
所以我們在這里也研發(fā)了拆除機(jī)器人,
在狹小空間里面可以實現(xiàn)一個高效拆除的這樣的作業(yè)。
包括我們在中共一大紀(jì)念館,
當(dāng)時也是嘗試采用砌磚機(jī)器人,
來做這個磚墻的砌筑。
另外就是數(shù)字化的監(jiān)控。
數(shù)字化監(jiān)控的話呢可以用于我們一些在改造過程當(dāng)中,
它的安全風(fēng)險非常高的一些施工過程當(dāng)中。
這里呢我舉一個例子,
就是我們在上海玉佛寺大雄寶殿平移過程當(dāng)中,
由于它這個結(jié)構(gòu),
它是傳統(tǒng)的一個木結(jié)構(gòu)體系,
然后結(jié)構(gòu)的損傷也是非常厲害的。
然后里面還有佛像,
就是泥塑,
彩繪的佛像是跟著一起來平移的。
所以它的風(fēng)險是非常高的。
所以我們在這個過程當(dāng)中呢,
采用beam和互聯(lián)網(wǎng),
還有就是這個觸摸驅(qū)動的。
我們現(xiàn)在時髦的說法叫數(shù)字孿生,
就是數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行實時聯(lián)動的這樣的方法,
還有數(shù)據(jù)可視化,
大數(shù)據(jù)分析的這樣的技術(shù)去做它整個的一個平移過程當(dāng)中的一個智能的安全控制。
這個也是我們在一個超額層改進(jìn)過程當(dāng)中,
通過這個beam和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合,
去做它的整個的安全控制。
那第三個講一個典型案例,
就是我們在上海音樂廳,
其實我們結(jié)合這樣的一個文物建筑,
其實是做了一整套的一個數(shù)字化的應(yīng)用。
包括把它的數(shù)字模型進(jìn)行了一個整合,
包括把它的所有的歷史資料全部在進(jìn)行了數(shù)字化,
進(jìn)行在平臺里面進(jìn)行了一個整合。
還有就是針對它每一個特色部位,
它的一個模型進(jìn)行了精細(xì)化的建模,
還有包括整體的空間模型,
建筑模型,
還有構(gòu)建模型,
還有就是對于它的一些傳統(tǒng)的這個工藝和材料進(jìn)行了一個可視化。
比方說像這個它支持它的門窗窗的構(gòu)造,
這是它的水磨石的構(gòu)造和配比。
下次再修的時候,
實際上就可以非??焖俚倪M(jìn)行一個精準(zhǔn)的一個修復(fù),
這個是我們所有構(gòu)建的一個信息平信息庫信息平臺。
然后呢,
最后我們還在它的一個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)里面,
做了一些安全監(jiān)測,
包括安裝一些傳感器,
然后實時的來進(jìn)行一些預(yù)警。
并且對預(yù)警的這些和b模型進(jìn)行整合,
來進(jìn)行它的一個就是監(jiān)測信息的一個云圖畫可視化,
這樣方便管理人員,
可以第一時間非常直觀的去獲取他的一個這個安全狀況,
甚至他的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的安全狀況。
這個是一個鋼結(jié)構(gòu)框架,
這個云圖實際上展示的是它的結(jié)構(gòu)變形的情況。
這個數(shù)據(jù)是來源于我們現(xiàn)場的一個監(jiān)測數(shù)據(jù),
這個呢也是通過數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行一個可視化展示來實現(xiàn)的。
包括對于它的機(jī)電設(shè)備,
也可以進(jìn)行一些這個智慧化的運(yùn)維管理。
最后呢就是提一點(diǎn)展望。
因為我們現(xiàn)在城市更新,
其實發(fā)展技術(shù)發(fā)展非常快,
我覺得今后呢從綠色更新、數(shù)字更新和安全更新這樣的一個維度,
我們可以去做很多的工作,
那么我們團(tuán)隊呢今后會致力于通過這三個方面的技術(shù)研究,
來看。
通過數(shù)據(jù)來分析技術(shù)來賦能我們歷史建筑的一個科學(xué)修繕和預(yù)防性保護(hù)。
另外的話呢,
我們這些技術(shù)其實其實在大量的基礎(chǔ)建筑里面也可以進(jìn)行應(yīng)用,
就是通過全生命期的一個應(yīng)用,
助力我們既有建筑的一個就是更新改造和可持續(xù)的一個利用,
因為時間的關(guān)系。
今天只能大概的跟大家分享這些。
感謝主持人,
各位同仁,
各位網(wǎng)友,
大家下午。
那么非常榮幸今天能夠通過咱們這個平臺跟大家做一些交流。
因為今天呢我分享的主題呢是城市更新的數(shù)字實踐,
主要分成四個方面吧,
跟大家做一個交流。
我們知道現(xiàn)在城市更新已經(jīng)成為我們這個一些大大型城市,
包括就是全國的一些這個就是城市的一些熱點(diǎn),
包括從中央到地方。
實際上一些主要的這個大中型城市都發(fā)布了一些城市更新的相關(guān)政策。
其實我們從這張照片可以看到,
這個是上海的一張這個航拍的的照片。
我們其實可以看到整個的這些城市里面,
其實已經(jīng)很少有空間,
可以讓我們再像前面幾十年一樣,
就是去大規(guī)模的建設(shè)一些這個超大型的工程。
所以整個的城市其實已經(jīng)進(jìn)入了這個城市更新的一個階段。
那么最近呢中共中央、國務(wù)院其實也發(fā)布了一個就是關(guān)于在城鄉(xiāng)建設(shè)中加強(qiáng)歷史文化保護(hù)傳承的意見。
這里面呢就明確提出,
要加強(qiáng)制度的頂層設(shè)計,
然后建立分類科學(xué)保護(hù),
有力、管理有效的城鄉(xiāng)歷史文化保護(hù)傳承的體系。
那么以前我們的保護(hù)其實更側(cè)重于單體建筑,
所以這個里面它也重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了就是我們既要保護(hù)單體建筑,
實際上也要保護(hù)我們的街巷街區(qū)和城鎮(zhèn)格局。
包括我們最近也會發(fā)現(xiàn),
就是我們以前的城市更新,
基本上是屬于建筑的改造。
現(xiàn)在呢我們的很多的城市更新都是區(qū)域性的一個改造。
它不是對單體只只是對單體建筑的一個改造,
甚至包括整個街區(qū)或者是社區(qū)的一個整體的一個就是使用功能,
包括規(guī)劃方面的一些完善和提升。
那么住建部呢其實也在,
就是關(guān)于在實施城市更新行動中防止大拆大建問題的通知里面,
也是提出來要就是堅持留改拆并舉,
以保留保護(hù)為主的這樣的一個要求。
這里面重點(diǎn)提到就是要加強(qiáng)修繕改造,
補(bǔ)齊我們的城市短板,
重注重提升功能和增增強(qiáng)城市的活力。
那么上海說到上海,
上海在去年發(fā)布了一個上海市的城市更新條例,
以立法的形式,
對這個城市更新進(jìn)行了一個這個推動。
也是在這里面提出了就是堅持留改拆并舉,
以保留保護(hù)為主。
然后要遵循規(guī)劃引領(lǐng),
統(tǒng)籌推進(jìn),
政府推動市場運(yùn)作。
這里面呢也重點(diǎn)提到了要數(shù)字賦能。
然后呢綠色低碳,
民生優(yōu)先和共建共享的這樣的一個原則。
所以我們會發(fā)現(xiàn),
現(xiàn)在的很多城市更新項目其實都跟民生相關(guān)。
那么城市更新呢其實其實它一個城市,
其實它是一直在更新。
雖然這幾年我們提出來城市更新的政策和這樣的一些概念,
但是實際上我們的城市在發(fā)展的過程當(dāng)中,
其實就是一個一個更新的一個過程。
那么其實在城市更新的這些技術(shù)也是也已經(jīng)發(fā)展了很多年了,
只是很多的技術(shù)還不成體系。
那么這里呢我重點(diǎn)的想從數(shù)字化的這個角度去提一些城市更新,
這是在這方面的一些需求,
我們知道我們很多的既有建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實它的原始的建造資料是缺失的。
而且我們歷史建筑里面重點(diǎn)要強(qiáng)調(diào)就是原材料,
原工藝來進(jìn)行修繕。
那么在這個過程當(dāng)中呢,
我們就需要去掌握它的工藝和材料信息。
但是這些信息往往呢是缺失的。
而且呢一個建筑實際上它在幾十年上百年的使用過程當(dāng)中,
其實它是在不斷的進(jìn)行改造的。
那么這些改造的信息呢,
其實也從目前來看也是很難獲取的。
所以呢我們在城市更新這個過程當(dāng)中呢,
需要去收集整理他的歷史資料,
所以呢這里面的第一個難題就是原始資料缺失,
帶來的一個信息獲取難。
那么第二個呢,
我們知道就是既有建筑,
它其實時間長了以后,
就像我們?nèi)艘粯樱?br>它會生病,
包括體質(zhì)的這個退化,
其實建筑也是一樣的。
包括它的一些這個比方說它的損傷,
比方說以清水墻為例,
它它會出現(xiàn)比方說風(fēng)化泛堿,
包括長青苔等等一系列的問題。
那么而且它的損傷是多種多樣的,
它往往呢各種損傷是疊加在一起的,
而且它的情況是非常復(fù)雜的。
比方說像我們的一些老舊小區(qū)里面,
像它的一些除了它本身以外,
它可能還會有一些附屬物,
比方說空調(diào)支架、電線,
包括后期可能刷的涂料,
甚至是這個砂漿等等。
而且我們現(xiàn)在對于這個建筑的結(jié)構(gòu),
這個損傷,
實際上我們現(xiàn)在的這個診斷的方法往往是以經(jīng)驗為主,
我們還沒有去建立一個非常精準(zhǔn)的科學(xué)的一個查看診斷的這樣的一套體系。
雖然有有一些方法,
但是沒有形成一整個的一套體系。
那么還有一個呢就是這個結(jié)構(gòu),
就是我們的這個歷史建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實經(jīng)過長期服役以后,
它的結(jié)構(gòu)是就會出現(xiàn)一個退化。
一個呢是它結(jié)構(gòu)本體,
比方說它如果原來是磚砌體的或者是混凝土結(jié)構(gòu)的,
它往往就是經(jīng)歷上半年的使用以后,
它的強(qiáng)度會退化。
它結(jié)構(gòu)本體呢也會存在一定的安全,
包括我們最近在全國范圍內(nèi)其實也發(fā)生了很多的這個由于改造過程當(dāng)中的控制不當(dāng),
導(dǎo)致的這個房屋的坍塌。
比方說比方說像這個疫情期間,
像像常福福州那邊有一個酒店,
對吧?
包括你像上海也發(fā)生過一個就是昭化路的一個事件,
像深圳有一個體育場也是在改造的時候坍塌。
像這些的事故,
其實都是在更新過程當(dāng)中,
對于結(jié)構(gòu)安全的控制不到位而導(dǎo)致的。
還有呢就是我們周邊環(huán)境的一個安全,
比方說我們在改造的過程當(dāng)中,
對于周邊的一些道路基礎(chǔ)設(shè)施,
還有有比方說有的在地下室開挖的過程當(dāng)中,
對于地鐵這些的影響,
其實他都會有一個安全風(fēng)險。
所以呢就是需要我們?nèi)プ鲆恍┻@個安全方面的一些控制。
還有呢就是它的因為我們的技術(shù)建筑,
它都是在中心城區(qū),
它其實周邊的環(huán)境是非常復(fù)雜的。
那么我們要在施工的過程當(dāng)中,
要去保證周周邊環(huán)境的安全,
就要叫綠色施工。
我們比方說我們要就是減少噪音揚(yáng)塵,
包括很多的建筑,
它實際上是在不間斷運(yùn)行的過程當(dāng)中進(jìn)行改造的。
比方說有有醫(yī)院的,
還有像這種商場的這種比較多,
它其實不是說完全把整個建筑停下來,
然后進(jìn)行大規(guī)模的改造,
它是漸進(jìn)式的。
那么在這個過程當(dāng)中呢,
又有很多,
尤其是涉及到機(jī)電和結(jié)構(gòu)改造的時候,
它其實難度是非常大的。
所以呢這個也是一大難題,
那么針對這些難題的話呢,
我們在這個一些工程的實施過程當(dāng)中,
就去開始嘗試采用一些數(shù)字化的技術(shù)來進(jìn)行這個解決這些問題。
那么我們今今天呢主要跟大家分享五個方面的一些關(guān)鍵技術(shù)。
首先呢就是數(shù)字測繪技術(shù),
我們可以看右上角這兩張照片,
這個其實是這個兩位大師,
就是梁思成和林徽因。
他們在就是解放前的時候,
那個時候還是戰(zhàn)亂年代,
他們?yōu)榱税盐覀儑业倪@些古建筑能夠把它記錄留留存下來,
那一些資料能夠留存下來。
他們到全國各地去做這些這個去去去測繪也,
包括把他的這些圖樣,
把它畫下來,
圖紙畫下來。
那么他們當(dāng)時采用的方法就是登著梯子,
然后通過尺量,
手畫的方式去做這項工作。
其實我們知道針對一一些這個尤其是歷史建筑,
它其實它的這個外立面,
它的造型是非常復(fù)雜的,
而且它的裝飾細(xì)節(jié)是很多的,
空間的曲線也是非常多的。
那么其實傳統(tǒng)的這種測繪方法,
很難精確的把它測繪下來,
所以呢我們現(xiàn)在就可以借助數(shù)字的技術(shù),
數(shù)字化的技術(shù)通過比方說三維掃描,
包括進(jìn)行攝影測量,
去獲取它的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取以后呢,
我們就可以逆向建模生成它的硬模型。
同時呢我們還可以通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)去生成它的這個藝術(shù)文樣。
就是相當(dāng)于也是圖紙了,
包括比方說我們還可以通過點(diǎn)源數(shù)據(jù)去生成它的有限元模型,
來輔助我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析。
還有對于一些復(fù)雜的造型,
比方說這個像柯林斯的柱頭,
然后它的它是非常復(fù)雜的。
那么我們用傳統(tǒng)的方法其實很難很難把它的尺寸,
然后把它記錄下來。
那么我們就可以通過這個三維掃描,
然后去構(gòu)建它的一個數(shù)字化模型。
然后呢,
這個是我們早在一一四一五年的時候,
采用多元數(shù)據(jù)融合的方法。
對,
就是上海的一個寺廟,
就是上海玉佛寺的大雄寶殿來進(jìn)行它的一個三維測繪。
那么通過點(diǎn)名通過這個三維激光掃描,
包括進(jìn)行攝影測量,
還有無人機(jī)航拍這種多種方式融合的方式,
來實現(xiàn)通過數(shù)據(jù)的融合,
來實現(xiàn)它的一個完整的一個這個點(diǎn)云數(shù)據(jù)的一個整合。
然后呢根據(jù)通過這個點(diǎn)云數(shù)據(jù)呢,
我們就可以去給它建立它的b模型,
甚至它的一些復(fù)雜的一些構(gòu)造的一些模型。
然后呢這個是我們在上海的武康大樓,
就是去做它整體的一個建筑的一個測繪。
其實對于一個建筑來說,
它的模型的不同部位的模型精度要求其實是不一樣的。
比方說我們在這里就是嘗試去建立一個比方說針對歷史建筑的,
它的比方說區(qū)域級的,
還有單體級的,
空間級和構(gòu)建級的不同等級的這樣的一個模型。
它的一個測繪標(biāo)準(zhǔn),
這項工作呢也是正在以這個實際標(biāo)準(zhǔn)的方式正在研究和編制,
這樣的話呢有了這個標(biāo)準(zhǔn)以后呢,
我們今后對于歷史建筑的測繪,
就可以在統(tǒng)一的一個就是標(biāo)準(zhǔn)和和要求下面去開展這項工作。
這個是通過這個多元數(shù)據(jù)融合去做了這個一個三進(jìn)的十公分理論的這樣的一個測繪。
然后呢通過這些測繪數(shù)據(jù),
其實我們可以做后期做很多的應(yīng)用。
比方說我們可以通過這個這些點(diǎn)名數(shù)據(jù)去測它的這個比方說墻體它的公突傾斜,
甚至于這個墻的一些這個空谷,
比方說通過紅外紅外的方式去測它的一些空谷。
然后呢前面講的數(shù)字測繪,
然后我們還可以用一些現(xiàn)在比較流行的人工智能,
或者是說圖像識別的技術(shù),
我們可以去做一些這個建筑表面損傷的一些智能的識別和診斷。
這個就是我們在上海音樂廳通過就是圖像識別的方法,
去去檢測它的大頂?shù)囊粋€裂縫,
裂縫。
這個方法的話呢它可以做到就是快速、精準(zhǔn)和無接觸,
它可以標(biāo)定裂縫的長度、寬度,
甚至它的一個分布范圍。
那么我們還可以通過這個a i或者是圖像識別的方法去做清水磚墻的損傷診斷。
比方說它的風(fēng)化,
飯前、植被覆蓋,
這三種典典型損傷。
我們可以通過這個這個這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法去訓(xùn)訓(xùn)進(jìn)行訓(xùn)練,
訓(xùn)練完了以后就可以非常準(zhǔn)確的把它的位置給標(biāo)注出來。
這個這個案例,
這個方法也在成功入選了二零一二一年世界人工智能大會的一個優(yōu)秀案例。
另外呢我們知道歷史建筑里面還有一個就是原材料原工藝的鑒定,
我們需要可以采用一些,
比方說拉曼光譜儀去分析它的成分,
足分,
還有用光電顯微鏡去分析它的一個材料的配比和顏色。
然后呢我們還可以通過人工智能技術(shù)去做它它的一個原材料原工藝的一個鑒定。
這個呢是我們針對某一個非常復(fù)雜的一個傳統(tǒng)工藝,
就是水磨石地面,
通過人工智能的技術(shù),
我們研發(fā)了一個設(shè)備。
通過這個設(shè)備這個設(shè)備其實它的原理是非常簡單的。
它其實就是通過一張照片,
去把它的這個骨料和它的膠凝材料進(jìn)行分離。
然后通過對骨料的尺寸的分析,
然后去獲得它的一個配比。
然后通過對顏色的分析去去獲取它的原材料的一些信息。
這樣的話呢就大大提高了我們在修房子的過程當(dāng)中,
對于原材料原工藝的這個鑒定和分析。
這個可以原來我們要做這個工作的話,
至少要要要有的甚至要幾個月的時間,
幾十天總歸是要的。
現(xiàn)在我們通過這個技術(shù)的話呢幾分鐘就可以解決。
另外的話呢我們還通過這個就是人工智能技術(shù)去做它的虛擬小樣。
就是什么呢?
我通過配比,
以前如果我要把一個配比,
我要知道它做成什么效,
做出來以后是什么效果,
必須要做一個實物來來做做看,
做實物來來來進(jìn)行這個評判。
那么現(xiàn)在我們可以通過在輸入配比以后呢,
就是通過算法去模擬它的一個虛擬小樣。
這樣的話呢就大大提高了我們制作小樣的這樣的一個效率。
這個是我們通過人工智能技術(shù)去做它的清水磚墻的排版的一個自動識別。
當(dāng)然了,
我們現(xiàn)在還面臨一個很大的問題,
就是因為老工匠逐漸減少。
那么很多傳統(tǒng)工藝實際上面臨一個失傳。
那么以前這些傳統(tǒng)工藝實際上都是由師傅帶徒弟,
通過這個口傳心授手把手教的方式來傳承的。
那么現(xiàn)在呢,
我們在上海市房管局的領(lǐng)導(dǎo)下,
和同濟(jì)大學(xué)一起就是在做一項工作。
就是把這些傳統(tǒng)工藝進(jìn)行數(shù)字化,
把它的整個的流程步驟,
全部用這個動畫的方式展示出來。
同時呢把老把工匠的操作流程把它記錄下來。
然后呢還有把這個工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,
這個是我們通過beam的技術(shù)去做一些復(fù)雜構(gòu)造的一個可視化的一個展示和交底。
這個可以用來做現(xiàn)場的技術(shù)交底,
就比方說這個專的氣閥,
包括這種復(fù)雜的像老虎窗,
它的一個做法都可以用這種方法來解決。
然后呢這個是我們在一個公共建筑改造里面,
因為它涉及到大量的結(jié)構(gòu)的改造,
原來是很多是混凝土結(jié)構(gòu),
后來又換成這個鋼結(jié)構(gòu)。
那么在這個過程當(dāng)中,
實際上它的這個結(jié)構(gòu)安全是存在很大的風(fēng)險的。
那么我們就通過數(shù)值模擬的方式,
給它進(jìn)行每一個工況,
都給它進(jìn)行一個精細(xì)化的分析。
然后呢再采用beam的技術(shù),
去給他模擬它整個的施工流程,
這個是我們在上海的玉佛寺,
當(dāng)時要做一個地下空間的開發(fā)。
因為它上面有兩棟文物建筑,
所以這這個工況也是非常復(fù)雜。
我們當(dāng)時采用這個這個數(shù)數(shù)字化技術(shù)來進(jìn)行整個公共號的一個模擬,
包括我們在一些這個復(fù)雜的公共建筑不停地改造的過程當(dāng)中,
因為它的工況是不斷的進(jìn)行在變化的。
那么在這個過程當(dāng)中,
你用常規(guī)的這個圖紙表達(dá)的方法是很難把它策劃的很清楚的。
所以我們在這里面綜合考慮它的運(yùn)營保障、交通組織、安全防護(hù)和和綠色施工,
通過數(shù)字化的技術(shù)去進(jìn)行整個全流程的一個模擬。
還有呢就是在我們在一些現(xiàn)在就是結(jié)構(gòu)改造的過程當(dāng)中,
會涉及到大量的結(jié)構(gòu)拆除。
但是我們在室內(nèi)進(jìn)行這個作業(yè)的時候,
我們傳統(tǒng)的這個拆除工藝和設(shè)備,
實際上它是很難適用的。
所以我們在這里研發(fā)了拆除機(jī)器人,
在狹小空間里面可以實現(xiàn)一個高效拆除的這樣一個作業(yè),
包括我們在中共一大紀(jì)念館,
當(dāng)時也是嘗試采用砌磚機(jī)器人來做這個磚墻的砌筑。
另外就是數(shù)字化的監(jiān)控,
數(shù)字化監(jiān)控的話呢可以用于我們一些在改造過程當(dāng)中,
它的安全風(fēng)險非常高的一些施工過程當(dāng)中。
這里呢我舉一個例子,
就是我們在上海玉佛寺大雄寶殿平移過程當(dāng)中,
由于它這個結(jié)構(gòu),
它是傳統(tǒng)的一個木結(jié)構(gòu)體系,
然后結(jié)構(gòu)的損傷也是非常厲害的。
然后里面還有佛像,
就是泥塑,
彩繪的佛像是跟著一起來平移的。
所以它的風(fēng)險是非常高的。
所以我們在這個過程當(dāng)中呢,
采用beam和互聯(lián)網(wǎng),
還有就是這個觸摸驅(qū)動的。
我們現(xiàn)在時髦的說法叫數(shù)字孿生,
就是數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行實時聯(lián)動的這樣的方法,
還有數(shù)據(jù)可視化,
大數(shù)據(jù)分析的這樣的技術(shù)去做它整個的一個平移過程當(dāng)中的一個智能的安全控制。
這個也是我們在一個超額層改進(jìn)過程當(dāng)中,
通過這個beam和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合,
去做它的整個的安全控制。
那第三個講一個典型案例,
就是我們在上海音樂廳,
其實我們結(jié)合這樣的一個文物建筑,
其實是做了一整套的一個數(shù)字化的應(yīng)用。
包括把它的數(shù)字模型進(jìn)行了一個整合,
包括把它的所有的歷史資料全部在進(jìn)行了數(shù)字化并行,
在平臺里面進(jìn)行了一個整合。
還有就是針對它每一個特色部位,
它的一個模型進(jìn)行了精細(xì)化的建模,
還有包括整體的空間模型,
建筑模型,
還有構(gòu)建的模型,
還有就是對于它的一些傳統(tǒng)的這個工藝和材料進(jìn)行了一個可視化。
比方說像這個它支持它的門窗窗的構(gòu)造,
這是它的水磨石的構(gòu)造和配比。
下次再修的時候,
實際上就可以非常快速的進(jìn)行一個精準(zhǔn)的一個修復(fù),
這個是我們所有構(gòu)建的一個信息平信息庫信息平臺。
然后呢,
最后我們還在它的一個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)里面,
做了一些安全監(jiān)測,
包括安裝一些傳感器.html'>傳感器,
然后實時的來進(jìn)行一些預(yù)警。
并且對預(yù)警的這些和b模型進(jìn)行整合,
來進(jìn)行它的一個就是監(jiān)測信息的一個云圖畫可視化,
這樣方便管理人員,
可以第一時間非常直觀的去獲取他的一個這個安全狀況,
甚至他的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的安全狀況。
這個是一個鋼結(jié)構(gòu)框架,
這個云圖實際上展示的是它的結(jié)構(gòu)變形的情況。
這個數(shù)據(jù)是來源于我們現(xiàn)場的一個監(jiān)測數(shù)據(jù),
這個呢也是通過數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行一個可視化展示來實現(xiàn)的。
包括對于它的機(jī)電設(shè)備,
也可以進(jìn)行一些這個智慧化的運(yùn)維管理。
最后呢就是提一點(diǎn)展望。
因為我們現(xiàn)在城市更新,
其實發(fā)展技術(shù)發(fā)展非??欤?br>我覺得今后呢從綠色更新、數(shù)字更新和安全更新這樣的一個維度,
我們可以去做很多的工作。
那么我們團(tuán)隊呢今后會致力于通過這三個方面的技術(shù)研究,
來看,
通過數(shù)據(jù)來生技術(shù)來賦能我們歷史建筑的一個科學(xué)修繕和預(yù)防性保護(hù)。
另外的話呢我們這些技術(shù)其實其實在大量的基礎(chǔ)建筑里面也可以進(jìn)行應(yīng)用,
就是通過全生命期的一個應(yīng)用,
助力我們既有建筑的一個就是更新改造和可持續(xù)的一個利用。
因為時間的關(guān)系,
今天只能大概的跟大家分享這些。
的,
感謝主持人,
各位同仁,
各位網(wǎng)友,
大家下午。
那么非常榮幸今天能夠通過咱們這個平臺跟大家做一些交流。
因為今天呢我分享的主題呢是城市更新的數(shù)字實踐,
主要分成四個方面吧,
跟大家做一個交流。
我們知道現(xiàn)在城市更新已經(jīng)成為我們這個一些大大型城市,
包括就是全國的一些這個就是城市的一些熱點(diǎn),
包括從中央到地方。
實際上一些主要的這個大中型城市都發(fā)布了一些城市更新的相關(guān)政策。
其實我們從這張照片可以看到,
這個是上海的一張這個航拍的照片。
我們其實可以看到整個的這些城市里面,
其實已經(jīng)很少有空間,
可以讓我們在像前面幾十年一樣,
就是去大規(guī)模的建設(shè)一些這個超大型的工程。
所以整個的城市其實已經(jīng)進(jìn)入了這個城市更新的一個階段。
那么最近呢中共中央、國務(wù)院其實也發(fā)布了一個就是關(guān)于在城鄉(xiāng)建設(shè)中加強(qiáng)歷史文化保護(hù)傳承的意見。
這里面呢就明確提出,
要加強(qiáng)制度的頂層設(shè)計,
然后建立分類科學(xué)保護(hù),
有力、管理有效的城鄉(xiāng)歷史文化保護(hù)傳承的體系。
那么以前我們的保護(hù)其實更側(cè)重于單體建筑,
所以這個里面它也重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了就是我們既要保護(hù)單體建筑,
實際上也要保護(hù)我們的街巷街區(qū)和城鎮(zhèn)格局。
包括我們最近也會發(fā)現(xiàn),
就是我們以前的城市更新,
基本上是屬于建筑的改造。
現(xiàn)在呢我們的很多的城市更新都是區(qū)域性的一個改造。
它不是對單體只只是對單體建筑的一個改造,
甚至包括整個街區(qū)或者是社區(qū)的一個整體的一個就是使用功能,
包括規(guī)劃方面的一些完善和提升。
那么住建部呢其實也在,
就是關(guān)于在實施城市更新行動中防止大拆大建問題的通知里面,
也是提出來要就是堅持留改拆并舉,
以保留保護(hù)為主的這樣的一個要求。
這里面重點(diǎn)提到就是要加強(qiáng)修繕改造,
補(bǔ)齊我們的城市短板,
重注重提升功能和增增強(qiáng)城市的活力。
那么上海說到上海,
上海在去年發(fā)布了一個上海市的城市更新條例,
以立法的形式,
對這個城市更新進(jìn)行了一個這個推動。
也是在這個里面提出了就是堅持留改拆并舉,
以保留保護(hù)為主。
然后要遵循規(guī)劃引領(lǐng),
統(tǒng)籌推進(jìn),
政府推動市場運(yùn)作。
這里面呢也重點(diǎn)提到了要數(shù)字賦能。
然后呢綠色低碳,
民生優(yōu)先和共建共享的這樣的一個原則。
所以我們會發(fā)現(xiàn),
現(xiàn)在的很多城市更新項目其實都跟民生相關(guān)。
那么城市更新呢其實其實它一個城市,
其實它是一直在更新。
雖然這幾年我們提出來城市更新的政策和這樣的一些概念,
但是實際上我們的城市在發(fā)展的過程當(dāng)中,
其實就是一一個更新的一個過程。
那么其實在城市更新的這些技術(shù)也是也已經(jīng)發(fā)展了很多年了,
只是很多的技術(shù)還不成體系。
那么這里呢我重點(diǎn)呢想從數(shù)字化的這個角度去提一些城市更新,
這是在這方面的一些需求,
我們知道我們很多的既有建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實它的原始的建造資料是缺失的。
而且我們歷史建筑里面重點(diǎn)要強(qiáng)調(diào)就是原材料,
原工藝來進(jìn)行修繕。
那么在這個過程當(dāng)中呢,
我們就需要去掌握它的工藝和材料信息。
但是這些信息往往呢是缺失的。
而且呢一個建筑實際上它在幾十年上百年的使用過程當(dāng)中,
其實它是在不斷的進(jìn)行改造的。
那么這些改造的信息呢,
其實也從目前來看也是很難獲取的。
所以呢我們在城市更新這個過程當(dāng)中呢,
需要去收集整理他的歷史資料,
所以呢這里面的第一個難題就是原始資料缺失,
帶來的一個信息獲取難。
那么第二個呢,
我們知道就是既有建筑,
它其實時間長了以后,
就像我們?nèi)艘粯樱?br>它會生病,
包括體質(zhì)的這個退化,
其實建筑也是一樣的。
包括它的一些這個比方說它的損傷,
比方說以清水墻為例,
它它會出現(xiàn)比方說風(fēng)化泛堿,
包括長青苔等等一系列的問題。
那么而且它的損傷是多種多樣的,
它往往呢各種損傷是疊加在一起的,
而且它的情況是非常復(fù)雜的。
比方說像我們的一些老舊小區(qū)里面,
像它的一些除了它本身以外,
它可能還會有一些附屬物,
比方說空調(diào)支架、電線,
包括后期可能刷的涂料,
甚至是這個砂漿等等。
而且我們現(xiàn)在對于這個建筑的結(jié)構(gòu),
這個損傷,
實際上我們現(xiàn)在的這個診斷的方法往往是以經(jīng)驗為主,
我們還沒有去建立一個非常精準(zhǔn)的科學(xué)的一個查看診斷的這樣的一套體系。
雖然有有一些方法,
但是沒有形成一整個的一套體系。
那么還有一個呢就是這個結(jié)構(gòu),
就是我們的這個歷史建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實經(jīng)過長期服役以后,
它的結(jié)構(gòu)是就會出現(xiàn)一個退化。
一個呢是它結(jié)構(gòu)本體,
比方說它如果原來是磚砌體的或者是混凝土結(jié)構(gòu)的,
它往往就是經(jīng)歷上半年的使用以后,
它的強(qiáng)度會退化。
它結(jié)構(gòu)本體呢也會存在一定的安全,
包括我們最近在全國范圍內(nèi)其實也發(fā)生了很多的這個由于改造過程當(dāng)中的控制不當(dāng),
導(dǎo)致的這個房屋的坍塌。
比方說比方說像這個疫情期間,
像像常福福州那邊有一個酒店,
對吧?
包括你像上海也發(fā)生過一個就是昭化路的一個事件,
像深圳有一個體育場也是在改造的時候坍塌。
像這些的事故,
其實都是在更新過程當(dāng)中,
對于結(jié)構(gòu)安全的控制不到位而導(dǎo)致的。
還有呢就是我們周邊環(huán)境的一個安全,
比方說我們在改造的過程當(dāng)中,
對于周邊的一些道路基礎(chǔ)設(shè)施,
還有有比方說有的在地下室開挖的過程當(dāng)中,
對于地鐵呀這些的影響,
其實他都會有一個安全風(fēng)險。
所以呢就是需要我們?nèi)プ鲆恍┻@個安全方面的一些控制。
還有呢就是它的因為我們的技術(shù)建筑,
它都是在中心城區(qū),
它其實周邊的環(huán)境是非常復(fù)雜的。
那么我們要在施工的過程當(dāng)中,
要去保證周周邊環(huán)境的安全,
就要叫綠色施工。
我們比方說我們要就是減少噪音揚(yáng)塵,
包括很多的建筑,
它實際上是在不間斷運(yùn)行的過程當(dāng)中進(jìn)行改造的。
比方說有有醫(yī)院的,
還有像這種商場的這種比較多,
它其實不是說完全把整個建筑停下來,
然后進(jìn)行大規(guī)模的改造,
它是漸進(jìn)式的。
那么在這個過程當(dāng)中呢,
又有很多,
尤其是涉及到機(jī)電和結(jié)構(gòu)改造的時候,
它其實難度是非常大的。
所以呢這個也是一大難題,
那么針對這些難題的話呢,
我們在這個一些工程的實施過程當(dāng)中,
就去開始嘗試采用一些數(shù)字化的技術(shù)來進(jìn)行這個解決這些問題。
那么我們今今天呢主要跟大家分享五個方面的一些關(guān)鍵技術(shù)。
首先呢就是數(shù)字測繪技術(shù),
我們可以看右上角這兩個照片,
這個其實是這個兩位大師,
就是梁思成和林徽因。
他們在就是解放前的時候,
那個時候還是戰(zhàn)亂年代,
他們?yōu)榱税盐覀儑业倪@些古建筑能夠把它記錄留留存下來,
那一些資料能夠留存下來。
他們到全國各地去做這些這個去去去測繪也,
包括把他的這些圖樣,
把它畫下來,
圖紙畫下來。
那么他們當(dāng)時采用的方法就是登著梯子,
然后通過尺量,
手畫的方式去做這項工作。
其實我們知道針對一一些這個尤其是歷史建筑,
它其實它的這個外立面,
它的造型是非常復(fù)雜的,
而且它的裝飾細(xì)節(jié)是很多的,
空間的曲線也是非常多的。
那么其實傳統(tǒng)的這種測繪方法,
很難精確的把它測繪下來,
所以呢我們現(xiàn)在就可以借助數(shù)字的技術(shù),
數(shù)字化的技術(shù)通過比方說三維掃描,
包括進(jìn)行攝影測量,
去獲取它的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取以后呢,
我們就可以逆向建模生成它的硬模型。
同時呢我們還可以通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)去生成它的這個藝術(shù)文樣。
就是相當(dāng)于也是圖紙了,
包括比方說我們還可以通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)去生成它的有限元模型,
來輔助我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析。
還有對于一些復(fù)雜的造型,
比方說這個像柯林斯的柱頭,
然后它的它是非常復(fù)雜的。
那么我們用傳統(tǒng)的方法其實很難很難把它的尺寸,
然后把它記錄下來。
那么我們就可以通過這個三維掃描,
然后去構(gòu)建它的一個數(shù)字化模型。
然后呢,
這個是我們早在一一四一五年的時候,
采用多元數(shù)據(jù)融合的方法。
對,
就是上海的一個寺廟,
就是上海玉佛寺的大雄寶殿來進(jìn)行它的一個三維測繪。
那么通過點(diǎn)名通過這個三維激光掃描,
包括進(jìn)行攝影測量,
還有無人機(jī)航拍這種多種方式融合的方式,
來實現(xiàn)通過數(shù)據(jù)的融合來實現(xiàn)它的一個一個完整的一個這個點(diǎn)云數(shù)據(jù)的一個整合。
然后呢根據(jù)通過這個點(diǎn)云數(shù)據(jù)呢,
我們就可以去給它建立它的運(yùn)營模型,
甚至它的一些復(fù)雜的一些構(gòu)造的一些模型。
然后呢這個是我們在上海的武康大樓,
就是去做它整體的一個建筑的一個測繪。
其實對于一個建筑來說,
它的模型的不同部位的模型精度要求其實是不一樣的。
比方說我們在這里就是嘗試去建立一個比方說針對歷史建筑的,
它的比方說區(qū)域級的,
還有單體級的,
空間級和構(gòu)建級的不同等級的這樣的一個模型。
它的一個測繪標(biāo)準(zhǔn),
這項工作呢也是正在以這個實際標(biāo)準(zhǔn)的方式正在研究和編制,
這樣的話呢有了這個標(biāo)準(zhǔn)以后呢,
我們今后對歷史建筑的測繪,
就可以在統(tǒng)一的一個就是標(biāo)準(zhǔn)和和要求下面去開展這項工作。
這個是通過這個多元數(shù)據(jù)融合去做了這個一個三進(jìn)的十公分理論的這樣的一個測繪。
然后呢通過這些測繪數(shù)據(jù),
其實我們可以做后期做很多的應(yīng)用。
比方說我們可以通過這個這些點(diǎn)名數(shù)據(jù)去測它的這個比方說墻體它的公突傾斜,
甚至于這個墻的一些這個空谷,
比方說通過紅外紅外的方式去測它的一些空谷。
然后呢前面講的數(shù)字測繪,
然后我們還可以用一些現(xiàn)在比較流行的人工智能,
或者是說圖像識別的技術(shù),
我們可以去做一些這個建筑表面損傷的一些智能的識別和診斷。
這個就是我們在上海音樂廳通過就是圖像識別的方法,
去去檢測它的大頂?shù)囊粋€裂縫,
裂縫。
這個方法的話呢它可以做到就是快速、精準(zhǔn)和無接觸,
它可以標(biāo)定裂縫的長度、寬度,
甚至它的一個分布范圍。
那么我們還可以通過這個a i或者是圖像識別的方法去做清水磚墻的損傷診斷。
比方說它的風(fēng)化,
飯前、植被覆蓋,
這三種典典型損傷。
我們可以通過這個這個這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法去訓(xùn)訓(xùn)進(jìn)行訓(xùn)練,
訓(xùn)練完了以后就可以非常準(zhǔn)確的把它的位置給標(biāo)注出來。
這個這個案例,
這個方法也在成功入選了二零一二一年世界人工智能大會的一個優(yōu)秀案例。
另外呢我們知道歷史建筑里面還有一個就是原材料原工藝的鑒定,
我們需要可以采用一些,
比方說拉曼光譜儀去分析它的成分,
足分,
還有用光電顯微鏡去分析它的一個材料的配比和顏色。
然后呢我們還可以通過人工智能技術(shù)去做它它的一個原材料原工藝的一個鑒定。
這個呢是我們針對某一個非常復(fù)雜的一個傳統(tǒng)工藝,
就是水磨石地面,
通過人工智能的技術(shù),
我們研發(fā)了一個設(shè)備。
通過這個設(shè)備這個設(shè)備其實它的原理是非常簡單的。
它其實就是通過一張照片,
去把它的這個骨料和它的膠凝材料進(jìn)行分離。
然后通過對骨料的尺寸的分析,
然后去獲得它的一個配比。
然后通過這個顏色的分析去去獲取它的原材料的一些信息。
這樣的話呢就大大提高了我們在修房子的過程當(dāng)中,
對于原材料原工藝的這個鑒定和分析。
這個可以原來我們要做這個工作的話,
至少要要要有的甚至要幾個月的時間,
幾十天總歸是要的。
現(xiàn)在我們通過這個技術(shù)的話呢幾分鐘就可以解決。
另外的話呢我們還通過這個就是人工智能技術(shù)去做它的虛擬小樣。
就是什么呢?
我通過配比,
以前如果我要把一個配比,
我要知道它做成什么效,
做出來以后是什么效果,
必須要做一個實物來來做做看,
做實物來來來進(jìn)行這個評判。
那么現(xiàn)在我們可以通過在輸入配比以后呢,
就是通過算法去模擬它的一個虛擬小樣。
這樣的話呢就大大提高了我們制作小樣的這樣的一個效率。
這個是我們通過人工智能技術(shù)去做它的清水磚墻的排版的一個自動識別。
當(dāng)然了,
我們現(xiàn)在還面臨一個很大的問題,
就是因為老工匠逐漸減少。
那么很多傳統(tǒng)工藝實際上面臨一個失傳。
那么以前這些傳統(tǒng)工藝實際上都是由師傅帶徒弟,
通過這個口傳心授手把手教的方式來傳承的。
那么現(xiàn)在呢,
我們在上海市房管局的領(lǐng)導(dǎo)下,
和同濟(jì)大學(xué)一起就是在做一項工作。
就是把這些傳統(tǒng)工藝進(jìn)行數(shù)字化,
把它的整個的流程步驟,
全部用這個動畫的方式展示出來。
同時呢把老把工匠的操作流程把它記錄下來。
然后呢還有把這個工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,
這個是我們通過beam的技術(shù)去做一些復(fù)雜構(gòu)造的一個可視化的一個展示和交底。
這個可以用來做現(xiàn)場的技術(shù)交底,
就比方說這個專的氣閥,
包括這種復(fù)雜的像老虎窗,
它的一個做法都可以用這種方法來解決。
然后呢這個是我們在一個公共建筑改造里面,
因為它涉及到大量的結(jié)構(gòu)的改造,
原來是很多是混凝土結(jié)構(gòu),
后來又換成這個鋼結(jié)構(gòu)。
那么在這個過程當(dāng)中,
實際上它的這個結(jié)構(gòu)安全是存在很大的風(fēng)險的。
那么我們就通過數(shù)值模擬的方式,
給它進(jìn)行每一個工況,
都給它進(jìn)行一個精細(xì)化的分析。
然后呢再采用beam的技術(shù),
去給他模擬它整個的施工流程,
這個是我們在上海的玉佛寺,
當(dāng)時要做一個地下空間的開發(fā)。
因為它上面有兩棟文物建筑,
所以這這個工況也是非常復(fù)雜。
我們當(dāng)時采用這個這個數(shù)數(shù)字化技術(shù)來進(jìn)行整個工況的一個模擬,
包括我們在一些這個復(fù)雜的公共建筑不停業(yè)改造的過程當(dāng)中,
因為它的工況是不斷的進(jìn)行在變化的。
那么在這個過程當(dāng)中,
你用常規(guī)的這個圖紙表達(dá)的方法是很難把它策劃的很清楚的。
所以我們在這里面綜合考慮它的運(yùn)營保障、交通組織、安全防護(hù)和和綠色施工,
通過數(shù)字化的技術(shù)去進(jìn)行整個全流程的一個模擬。
還有呢就是在我們在一些現(xiàn)在就是結(jié)構(gòu)改造的過程當(dāng)中,
會涉及到大量的結(jié)構(gòu)拆除。
但是我們在室內(nèi)進(jìn)行這個作業(yè)的時候,
我們傳統(tǒng)的這個拆除工藝和設(shè)備,
實際上它是很難適用的。
所以我們在這里也研發(fā)了拆除機(jī)器人,
在狹小空間里面可以實現(xiàn)一個高效拆除的這樣的作業(yè)。
包括我們在中共一大紀(jì)念館,
當(dāng)時也是嘗試采用砌磚機(jī)器人,
來做這個磚墻的砌筑。
另外就是數(shù)字化的監(jiān)控。
數(shù)字化監(jiān)控的話呢可以用于我們一些在改造過程當(dāng)中,
它的安全風(fēng)險非常高的一些施工過程當(dāng)中。
這里呢我舉一個例子,
就是我們在上海玉佛寺大雄寶殿平移過程當(dāng)中,
由于它這個結(jié)構(gòu),
它是傳統(tǒng)的一個木結(jié)構(gòu)體系,
然后結(jié)構(gòu)的損傷也是非常厲害的。
然后里面還有佛像,
就是泥塑,
彩繪的佛像是跟著一起來平移的。
所以它的風(fēng)險是非常高的。
所以我們在這個過程當(dāng)中呢,
采用beam和互聯(lián)網(wǎng),
還有就是這個觸摸驅(qū)動的。
我們現(xiàn)在時髦的說法叫數(shù)字孿生,
就是數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行實時聯(lián)動的這樣的方法,
還有數(shù)據(jù)可視化,
大數(shù)據(jù)分析的這樣的技術(shù)去做它整個的一個平移過程當(dāng)中的一個智能的安全控制。
這個也是我們在一個超額層改進(jìn)過程當(dāng)中,
通過這個beam和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合,
去做它的整個的安全控制。
那第三個講一個典型案例,
就是我們在上海音樂廳,
其實我們結(jié)合這樣的一個文物建筑,
其實是做了一整套的一個數(shù)字化的應(yīng)用。
包括把它的數(shù)字模型進(jìn)行了一個整合,
包括把它的所有的歷史資料全部在進(jìn)行了數(shù)字化,
進(jìn)行在平臺里面進(jìn)行了一個整合。
還有就是針對它每一個特色部位,
它的一個模型進(jìn)行了精細(xì)化的建模,
還有包括整體的空間模型,
建筑模型,
還有構(gòu)建模型,
還有就是對于它的一些傳統(tǒng)的這個工藝和材料進(jìn)行了一個可視化。
比方說像這個它支持它的門窗窗的構(gòu)造,
這是它的水磨石的構(gòu)造和配比。
下次再修的時候,
實際上就可以非??焖俚倪M(jìn)行一個精準(zhǔn)的一個修復(fù),
這個是我們所有構(gòu)建的一個信息平信息庫信息平臺。
然后呢,
最后我們還在它的一個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)里面,
做了一些安全監(jiān)測,
包括安裝一些傳感器,
然后實時的來進(jìn)行一些預(yù)警。
并且對預(yù)警的這些和b模型進(jìn)行整合,
來進(jìn)行它的一個就是監(jiān)測信息的一個云圖畫可視化,
這樣方便管理人員,
可以第一時間非常直觀的去獲取他的一個這個安全狀況,
甚至他的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的安全狀況。
這個是一個鋼結(jié)構(gòu)框架,
這個云圖實際上展示的是它的結(jié)構(gòu)變形的情況。
這個數(shù)據(jù)是來源于我們現(xiàn)場的一個監(jiān)測數(shù)據(jù),
這個呢也是通過數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行一個可視化展示來實現(xiàn)的。
包括對于它的機(jī)電設(shè)備,
也可以進(jìn)行一些這個智慧化的運(yùn)維管理。
最后呢就是提一點(diǎn)展望。
因為我們現(xiàn)在城市更新,
其實發(fā)展技術(shù)發(fā)展非常快,
我覺得今后呢從綠色更新、數(shù)字更新和安全更新這樣的一個維度,
我們可以去做很多的工作,
那么我們團(tuán)隊呢今后會致力于通過這三個方面的技術(shù)研究,
來看。
通過數(shù)據(jù)來分析技術(shù)來賦能我們歷史建筑的一個科學(xué)修繕和預(yù)防性保護(hù)。
另外的話呢,
我們這些技術(shù)其實其實在大量的基礎(chǔ)建筑里面也可以進(jìn)行應(yīng)用,
就是通過全生命期的一個應(yīng)用,
助力我們既有建筑的一個就是更新改造和可持續(xù)的一個利用,
因為時間的關(guān)系。
今天只能大概的跟大家分享這些。