房建工程的信息化技术运用发展浅析

詹涛　周杨

[摘要]从第一次工业革命认识到机械化对于工作效率和成型结果的飞跃式提升，经历三次工业革命到如今一一信息化的新世界。信息化的操作、机械化的推进也渗透到了劳动力集中型的建筑行业，隐约将对建筑行业的原本运行方式产生大的变革。特别是对于房建工程，从地基的地形信息图绘制，到主体结构的坐标信息录入及纠正，更有AR的立体三维图形绘制和呈现，这些代表着未来科技感的信息化发展将全面加速，本文简单分析在房建工程中，现在和即将可能出现的信息化应用发展，对促进房建工程的发展提出自己的看法。

[关键词]房建工程；信息化；新技术机械的应用

1、引言

21世纪的新纪元，全面进入信息化革命的高速阶段，对各行业都充满着颠覆性，对于房屋建筑工程亦不例外。目前房建工程依靠的还是劳动力密集型和样板呈现型，地形图的绘制、主体结构的花费大量的时间，到后期装修的修修改改，无法预见性的查看装修成型效果等等一些常见问题，都制约着房屋建筑的高速推进，以及容易出现质量通病等小缺陷。

针对这类制约问题，每年住房和城乡建设部工程质量安全监管司都将组织发布“建筑业十项新技术”，其中最后一项便是信息化技术。

2、信息化在工程的运用的现状

2.1地形图绘制

地形图是前期进行工程方案设计的一个重点参考标准，为概算和投入预估提供重要的参考，特别是贵州等山地较多的区域，很多时候的房建工程都是开山越岭，对山体进行全面开挖，达到合适的高度和面积时才能进行后续工序施工，而目前新型的全站仪可以完成工业目标的高精度测量，GPS可以全天候、一天24小时精确定位全球任何位置的三维坐标，但它们多用于稀疏目标点的高精度测量。

面对贵州山区纵横、野林遍布的情况，而目前主流应用的两种测量方式一全站仪和GPS，全站仪必须要求通视，视野光线条件受限很多。每次转点都需要重新建站对后视，且转点有累计误差，作业效率不高。而GPS受卫星信号影响很大，必须茌相对空旷无遮挡的地域作业。均在面对贵州的地质情况时，都将受大限制，情况严重时更无法完成测量任务。即使面对平原丘陵地区，也需耗费大量人力和时间，才能取得该位置较为精确的数据。

2.2装饰的样板、效果图及3Dmax

“这是一个看脸的世界”对于这句颇有玩笑意味的话也精确的表现了房建工程中装饰装修的重要性。房建装修不同于其他一次性成品的试验性，可以提前给客户看到成品。目前的房建成品展示效果有两类一样板房和效果图。

首先样板房时针对于较大型的酒店、商住楼等高层建筑，投资较大，利润空间丰厚，能提取部分投资用于样板房的搭建，样板房是对外展示的窗口，供各方领导和各位业主进行观看的标准；也是施工方面进行调整的参考，可以根据样板房的观察，调整其不满意和不适合的地方，具有相對的直观性和全面性。但同样的就是造价高昂，仅对于大型工程适用，且样板房后期的处理方式容易造成浪费，无法全面推广。

而效果图则是一种妥协的解决方式，以skech uD或者3Dmax等软件进行绘制立体三维图，在电脑屏幕前呈现。目前优秀的效果图绘制设计师就可以完全还原房屋的整体效果，和光线、水面和各类反射效果，达到实景照片的效果。而且仅在电脑软件中操作，对设计工程师有较高要求外，不需要花费额外的物质资源，成本降低，对于个人房屋的装修是目前的最佳解决方案。但缺点便是无法感知空间，客户无法对其房屋感受到三维的空间和对实体性修改的直接性，简单的说便是无法体会沉浸式的装修系统。

3、信息化的发展前景

针对上段中的两个例子，便可以找到目前房建工程在信息化方面的应用前景，下面便是针对以上两个例子的简单分析

3.1地形图的扫描自动绘制，无人机

三维激光扫描和三维图形呈现，再加上如今商用无人机全面应用，便是房建工程后对于地形图绘制的新方向。

三维激光扫描便是对于测量准确性和多地形的适用性的解决之道。三维激光扫描技术是通过高速激光扫描测量的方法，高分辨率地获取被测对象表面的三维坐标数据，以逐点扫描的方式，真实再现所测物体的三维立体景观。在逐步数字信息化的今天，三維已经逐渐的代替二维，因为其直观是二维无法表示的，三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X，Y，Z点的信息，还包括R，G.B颜色信息，同时还有物体反色率的信息，这样全面的信息能给人一种物体在电脑里真实再现的感觉，是一般测量手段无法做到的。

而无人机的推行便是针对测量便利性和恶劣地形的可行性。此处无人机并非指的式无人战斗机，而是DJI等商业公司开发的商用、民用无人机。此类无人机机身小巧，重量较轻，携带方便，配有摄像头，可悬挂载重。对于山地区域的测量，便是适用无人机配合三维激光扫描，并配合肮拍，进行全面直观的地形图绘制。无人机实现了电子化、信息化、智能化巡检，提高了地形测量的工作效率、图形的可靠率。而在高山野林等地形复杂的区域，丝毫不受地面状况影响，既免去攀爬开路之苦，又能勘测到人眼的视觉死角，对于地形图绘制很有帮助。

3.2 AR、MR技术应用，混合现实的现场效果

目前科技界最火爆的莫过于VR（VirtualReal_tv虚拟现实），便是对于沉浸式体验的一次技术革新，而同样的AR（AugmentedReality增强现实）以及MR（Mix reality混合现实）也开始进入大众视野。而AR和MR的技术便是对于装修样板房和效果图的结合，解决直观性和实用性难题的解决之道。

AR系统是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息，声音，味道，触觉等），通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

因此可以看出它具有三个突出的特点：①真实世界和虚拟的信息集成②具有实时交互性；③是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。而在房建工程中便能用于将规划效果叠加真实场景中，以直接获得规划的效果。

4、信息化发展的阻碍与困难

信息化的发展前景很好，但真正落实到商业用途还存在着诸多困难。

4.1科技转化为商用的限制

目前AR和MR的技术并不成熟，仅微软推出了hololens的开发者版本，并未能正式进入市场，在进行虚拟与现实结合的图像中，角度和可视范围均有局限性，无法如同其宣传片中的360。全景。而后设备的高昂费用，还无法正式对大多数场景运用，需要等待技术进一步的更新与推进。

还有一个就是技术本身的瓶颈。无人机要配合三维扫描，则必须附带扫描仪器，对于无人机的载重量和稳定性提出要求，且扫描仪在进行工作测量期间保持稳定和可调节性，并且需要一定的飞行悬停时间来保证工作的不间断。都将是后续需要解决的问题

412专业性的提升，人员更新

新的技术，便会造成新的人员更替。在房建工程便会需要大量的专业性操作人员，对无人机的操作、AR的技术性运用、三维扫描的绘制操控等都具有强烈的专业性，而在全新的技术面前，专业人才的积累必定是薄弱的，无法满足整体行业性的全局追求。

总结：

随着信息化建设的全面推进和科技的高速发展，原有的效率底下的劳动力密集型方式将会迎来一次大的变革，房建工程是关系着每个人的生活，信息化是不可避免的，且是前景光明的。本文仅从地形图绘制和装修呈现两个小方面提出简单的分析，无论从便利性、实用性和全面性，新的信息化发展将有助于房建工程更好的开拓，我们都对未来的信息化充满希望和憧憬。