的,
感謝主持人,
各位同仁,
各位網友,
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。
我們知道現在城市更新已經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,
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)模的建設一些這個超大型的工程。
所以整個的城市其實已經進入了這個城市更新的一個階段。
那么最近呢中共中央、國務院其實也發(fā)布了一個就是關于在城鄉(xiāng)建設中加強歷史文化保護傳承的意見。
這里面呢就明確提出,
要加強制度的頂層設計,
然后建立分類科學保護,
有力、管理有效的城鄉(xiāng)歷史文化保護傳承的體系。
那么以前我們的保護其實更側重于單體建筑,
所以這個里面它也重點強調了就是我們既要保護單體建筑,
實際上也要保護我們的街巷街區(qū)和城鎮(zhèn)格局。
包括我們最近也會發(fā)現,
就是我們以前的城市更新,
基本上是屬于建筑的改造。
現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,
以保留保護為主的這樣的一個要求。
這里面重點提到就是要加強修繕改造,
補齊我們的城市短板,
重注重提升功能和增增強城市的活力。
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,
以保留保護為主。
然后要遵循規(guī)劃引領,
統(tǒng)籌推進,
政府推動市場運作。
這里面呢也重點提到了要數字賦能。
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,
現在的很多城市更新項目其實都跟民生相關。
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也是也已經發(fā)展了很多年了,
只是很多的技術還不成體系。
那么這里呢我重點的想從數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要強調就是原材料,
原工藝來進行修繕。
那么在這個過程當中呢,
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中,
其實它是在不斷的進行改造的。
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,
就像我們人一樣,
它會生病,
包括體質的這個退化,
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,
它它會出現比方說風化泛堿,
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。
而且我們現在對于這個建筑的結構,
這個損傷,
實際上我們現在的這個診斷的方法往往是以經驗為主,
我們還沒有去建立一個非常精準的科學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構,
就是我們的這個歷史建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實經過長期服役以后,
它的結構是就會出現一個退化。
一個呢是它結構本體,
比方說它如果原來是磚砌體的或者是混凝土結構的,
它往往就是經歷上半年的使用以后,
它的強度會退化。
它結構本體呢也會存在一定的安全,
包括我們最近在全國范圍內其實也發(fā)生了很多的這個由于改造過程當中的控制不當,
導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中,
對于結構安全的控制不到位而導致的。
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中,
對于周邊的一些道路基礎設施,
還有有比方說有的在地下室開挖的過程當中,
對于地鐵這些的影響,
其實他都會有一個安全風險。
所以呢就是需要我們去做一些這個安全方面的一些控制。
還有呢就是它的因為我們的技術建筑,
它都是在中心城區(qū),
它其實周邊的環(huán)境是非常復雜的。
那么我們要在施工的過程當中,
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塵,
包括很多的建筑,
它實際上是在不間斷運行的過程當中進行改造的。
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,
然后進行大規(guī)模的改造,
它是漸進式的。
那么在這個過程當中呢,
又有很多,
尤其是涉及到機電和結構改造的時候,
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中,
就去開始嘗試采用一些數字化的技術來進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鍵技術。
首先呢就是數字測繪技術,
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,
它的造型是非常復雜的,
而且它的裝飾細節(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,
所以呢我們現在就可以借助數字的技術,
數字化的技術通過比方說三維掃描,
包括進行攝影測量,
去獲取它的點云數據。
點云數據的獲取以后呢,
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云數據去生成它的這個藝術文樣。
就是相當于也是圖紙了,
包括比方說我們還可以通過點源數據去生成它的有限元模型,
來輔助我們進行結構的分析。
還有對于一些復雜的造型,
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,
然后去構建它的一個數字化模型。
然后呢,
這個是我們早在一一四一五年的時候,
采用多元數據融合的方法。
對,
就是上海的一個寺廟,
就是上海玉佛寺的大雄寶殿來進行它的一個三維測繪。
那么通過點名通過這個三維激光掃描,
包括進行攝影測量,
還有無人機航拍這種多種方式融合的方式,
來實現通過數據的融合,
來實現它的一個完整的一個這個點云數據的一個整合。
然后呢根據通過這個點云數據呢,
我們就可以去給它建立它的b模型,
甚至它的一些復雜的一些構造的一些模型。
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,
空間級和構建級的不同等級的這樣的一個模型。
它的一個測繪標準,
這項工作呢也是正在以這個實際標準的方式正在研究和編制,
這樣的話呢有了這個標準以后呢,
我們今后對于歷史建筑的測繪,
就可以在統(tǒng)一的一個就是標準和和要求下面去開展這項工作。
這個是通過這個多元數據融合去做了這個一個三進的十公分理論的這樣的一個測繪。
然后呢通過這些測繪數據,
其實我們可以做后期做很多的應用。
比方說我們可以通過這個這些點名數據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。
然后呢前面講的數字測繪,
然后我們還可以用一些現在比較流行的人工智能,
或者是說圖像識別的技術,
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,
去去檢測它的大頂的一個裂縫,
裂縫。
這個方法的話呢它可以做到就是快速、精準和無接觸,
它可以標定裂縫的長度、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網絡的算法去訓訓進行訓練,
訓練完了以后就可以非常準確的把它的位置給標注出來。
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,
我們研發(fā)了一個設備。
通過這個設備這個設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。
現在我們通過這個技術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,
做實物來來來進行這個評判。
那么現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去做它的清水磚墻的排版的一個自動識別。
當然了,
我們現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。
那么現在呢,
我們在上海市房管局的領導下,
和同濟大學一起就是在做一項工作。
就是把這些傳統(tǒng)工藝進行數字化,
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行標準化,
這個是我們通過beam的技術去做一些復雜構造的一個可視化的一個展示和交底。
這個可以用來做現場的技術交底,
就比方說這個專的氣閥,
包括這種復雜的像老虎窗,
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構的改造,
原來是很多是混凝土結構,
后來又換成這個鋼結構。
那么在這個過程當中,
實際上它的這個結構安全是存在很大的風險的。
那么我們就通過數值模擬的方式,
給它進行每一個工況,
都給它進行一個精細化的分析。
然后呢再采用beam的技術,
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雜。
我們當時采用這個這個數數字化技術來進行整個公共號的一個模擬,
包括我們在一些這個復雜的公共建筑不停地改造的過程當中,
因為它的工況是不斷的進行在變化的。
那么在這個過程當中,
你用常規(guī)的這個圖紙表達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營保障、交通組織、安全防護和和綠色施工,
通過數字化的技術去進行整個全流程的一個模擬。
還有呢就是在我們在一些現在就是結構改造的過程當中,
會涉及到大量的結構拆除。
但是我們在室內進行這個作業(yè)的時候,
我們傳統(tǒng)的這個拆除工藝和設備,
實際上它是很難適用的。
所以我們在這里研發(fā)了拆除機器人,
在狹小空間里面可以實現一個高效拆除的這樣一個作業(yè),
包括我們在中共一大紀念館,
當時也是嘗試采用砌磚機器人來做這個磚墻的砌筑。
另外就是數字化的監(jiān)控,
數字化監(jiān)控的話呢可以用于我們一些在改造過程當中,
它的安全風險非常高的一些施工過程當中。
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中,
由于它這個結構,
它是傳統(tǒng)的一個木結構體系,
然后結構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。
所以它的風險是非常高的。
所以我們在這個過程當中呢,
采用beam和互聯網,
還有就是這個觸摸驅動的。
我們現在時髦的說法叫數字孿生,
就是數據和模型進行實時聯動的這樣的方法,
還有數據可視化,
大數據分析的這樣的技術去做它整個的一個平移過程當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過程當中,
通過這個beam和物聯網的結合,
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,
其實我們結合這樣的一個文物建筑,
其實是做了一整套的一個數字化的應用。
包括把它的數字模型進行了一個整合,
包括把它的所有的歷史資料全部在進行了數字化并行,
在平臺里面進行了一個整合。
還有就是針對它每一個特色部位,
它的一個模型進行了精細化的建模,
還有包括整體的空間模型,
建筑模型,
還有構建的模型,
還有就是對于它的一些傳統(tǒng)的這個工藝和材料進行了一個可視化。
比方說像這個它支持它的門窗窗的構造,
這是它的水磨石的構造和配比。
下次再修的時候,
實際上就可以非??焖俚倪M行一個精準的一個修復,
這個是我們所有構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鍵結構里面,
做了一些安全監(jiān)測,
包括安裝一些傳感器.html'>傳感器,
然后實時的來進行一些預警。
并且對預警的這些和b模型進行整合,
來進行它的一個就是監(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,
甚至他的結構結構的安全狀況。
這個是一個鋼結構框架,
這個云圖實際上展示的是它的結構變形的情況。
這個數據是來源于我們現場的一個監(jiān)測數據,
這個呢也是通過數據和模型進行一個可視化展示來實現的。
包括對于它的機電設備,
也可以進行一些這個智慧化的運維管理。
最后呢就是提一點展望。
因為我們現在城市更新,
其實發(fā)展技術發(fā)展非???,
我覺得今后呢從綠色更新、數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。
那么我們團隊呢今后會致力于通過這三個方面的技術研究,
來看,
通過數據來生技術來賦能我們歷史建筑的一個科學修繕和預防性保護。
另外的話呢我們這些技術其實其實在大量的基礎建筑里面也可以進行應用,
就是通過全生命期的一個應用,
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。
我們知道現在城市更新已經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,
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)模的建設一些這個超大型的工程。
所以整個的城市其實已經進入了這個城市更新的一個階段。
那么最近呢中共中央、國務院其實也發(fā)布了一個就是關于在城鄉(xiāng)建設中加強歷史文化保護傳承的意見。
這里面呢就明確提出,
要加強制度的頂層設計,
然后建立分類科學保護,
有力、管理有效的城鄉(xiāng)歷史文化保護傳承的體系。
那么以前我們的保護其實更側重于單體建筑,
所以這個里面它也重點強調了就是我們既要保護單體建筑,
實際上也要保護我們的街巷街區(qū)和城鎮(zhèn)格局。
包括我們最近也會發(fā)現,
就是我們以前的城市更新,
基本上是屬于建筑的改造。
現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,
以保留保護為主的這樣的一個要求。
這里面重點提到就是要加強修繕改造,
補齊我們的城市短板,
重注重提升功能和增增強城市的活力。
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,
以保留保護為主。
然后要遵循規(guī)劃引領,
統(tǒng)籌推進,
政府推動市場運作。
這里面呢也重點提到了要數字賦能。
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,
現在的很多城市更新項目其實都跟民生相關。
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也是也已經發(fā)展了很多年了,
只是很多的技術還不成體系。
那么這里呢我重點呢想從數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要強調就是原材料,
原工藝來進行修繕。
那么在這個過程當中呢,
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中,
其實它是在不斷的進行改造的。
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,
就像我們人一樣,
它會生病,
包括體質的這個退化,
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,
它它會出現比方說風化泛堿,
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。
而且我們現在對于這個建筑的結構,
這個損傷,
實際上我們現在的這個診斷的方法往往是以經驗為主,
我們還沒有去建立一個非常精準的科學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構,
就是我們的這個歷史建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實經過長期服役以后,
它的結構是就會出現一個退化。
一個呢是它結構本體,
比方說它如果原來是磚砌體的或者是混凝土結構的,
它往往就是經歷上半年的使用以后,
它的強度會退化。
它結構本體呢也會存在一定的安全,
包括我們最近在全國范圍內其實也發(fā)生了很多的這個由于改造過程當中的控制不當,
導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中,
對于結構安全的控制不到位而導致的。
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中,
對于周邊的一些道路基礎設施,
還有有比方說有的在地下室開挖的過程當中,
對于地鐵呀這些的影響,
其實他都會有一個安全風險。
所以呢就是需要我們去做一些這個安全方面的一些控制。
還有呢就是它的因為我們的技術建筑,
它都是在中心城區(qū),
它其實周邊的環(huán)境是非常復雜的。
那么我們要在施工的過程當中,
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塵,
包括很多的建筑,
它實際上是在不間斷運行的過程當中進行改造的。
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,
然后進行大規(guī)模的改造,
它是漸進式的。
那么在這個過程當中呢,
又有很多,
尤其是涉及到機電和結構改造的時候,
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中,
就去開始嘗試采用一些數字化的技術來進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鍵技術。
首先呢就是數字測繪技術,
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,
它的造型是非常復雜的,
而且它的裝飾細節(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,
所以呢我們現在就可以借助數字的技術,
數字化的技術通過比方說三維掃描,
包括進行攝影測量,
去獲取它的點云數據。
點云數據的獲取以后呢,
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云數據去生成它的這個藝術文樣。
就是相當于也是圖紙了,
包括比方說我們還可以通過點云數據去生成它的有限元模型,
來輔助我們進行結構的分析。
還有對于一些復雜的造型,
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,
然后去構建它的一個數字化模型。
然后呢,
這個是我們早在一一四一五年的時候,
采用多元數據融合的方法。
對,
就是上海的一個寺廟,
就是上海玉佛寺的大雄寶殿來進行它的一個三維測繪。
那么通過點名通過這個三維激光掃描,
包括進行攝影測量,
還有無人機航拍這種多種方式融合的方式,
來實現通過數據的融合來實現它的一個一個完整的一個這個點云數據的一個整合。
然后呢根據通過這個點云數據呢,
我們就可以去給它建立它的運營模型,
甚至它的一些復雜的一些構造的一些模型。
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,
空間級和構建級的不同等級的這樣的一個模型。
它的一個測繪標準,
這項工作呢也是正在以這個實際標準的方式正在研究和編制,
這樣的話呢有了這個標準以后呢,
我們今后對歷史建筑的測繪,
就可以在統(tǒng)一的一個就是標準和和要求下面去開展這項工作。
這個是通過這個多元數據融合去做了這個一個三進的十公分理論的這樣的一個測繪。
然后呢通過這些測繪數據,
其實我們可以做后期做很多的應用。
比方說我們可以通過這個這些點名數據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。
然后呢前面講的數字測繪,
然后我們還可以用一些現在比較流行的人工智能,
或者是說圖像識別的技術,
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,
去去檢測它的大頂的一個裂縫,
裂縫。
這個方法的話呢它可以做到就是快速、精準和無接觸,
它可以標定裂縫的長度、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網絡的算法去訓訓進行訓練,
訓練完了以后就可以非常準確的把它的位置給標注出來。
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,
我們研發(fā)了一個設備。
通過這個設備這個設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。
現在我們通過這個技術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,
做實物來來來進行這個評判。
那么現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去做它的清水磚墻的排版的一個自動識別。
當然了,
我們現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。
那么現在呢,
我們在上海市房管局的領導下,
和同濟大學一起就是在做一項工作。
就是把這些傳統(tǒng)工藝進行數字化,
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行標準化,
這個是我們通過beam的技術去做一些復雜構造的一個可視化的一個展示和交底。
這個可以用來做現場的技術交底,
就比方說這個專的氣閥,
包括這種復雜的像老虎窗,
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構的改造,
原來是很多是混凝土結構,
后來又換成這個鋼結構。
那么在這個過程當中,
實際上它的這個結構安全是存在很大的風險的。
那么我們就通過數值模擬的方式,
給它進行每一個工況,
都給它進行一個精細化的分析。
然后呢再采用beam的技術,
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雜。
我們當時采用這個這個數數字化技術來進行整個工況的一個模擬,
包括我們在一些這個復雜的公共建筑不停業(yè)改造的過程當中,
因為它的工況是不斷的進行在變化的。
那么在這個過程當中,
你用常規(guī)的這個圖紙表達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營保障、交通組織、安全防護和和綠色施工,
通過數字化的技術去進行整個全流程的一個模擬。
還有呢就是在我們在一些現在就是結構改造的過程當中,
會涉及到大量的結構拆除。
但是我們在室內進行這個作業(yè)的時候,
我們傳統(tǒng)的這個拆除工藝和設備,
實際上它是很難適用的。
所以我們在這里也研發(fā)了拆除機器人,
在狹小空間里面可以實現一個高效拆除的這樣的作業(yè)。
包括我們在中共一大紀念館,
當時也是嘗試采用砌磚機器人,
來做這個磚墻的砌筑。
另外就是數字化的監(jiān)控。
數字化監(jiān)控的話呢可以用于我們一些在改造過程當中,
它的安全風險非常高的一些施工過程當中。
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中,
由于它這個結構,
它是傳統(tǒng)的一個木結構體系,
然后結構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。
所以它的風險是非常高的。
所以我們在這個過程當中呢,
采用beam和互聯網,
還有就是這個觸摸驅動的。
我們現在時髦的說法叫數字孿生,
就是數據和模型進行實時聯動的這樣的方法,
還有數據可視化,
大數據分析的這樣的技術去做它整個的一個平移過程當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過程當中,
通過這個beam和物聯網的結合,
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,
其實我們結合這樣的一個文物建筑,
其實是做了一整套的一個數字化的應用。
包括把它的數字模型進行了一個整合,
包括把它的所有的歷史資料全部在進行了數字化,
進行在平臺里面進行了一個整合。
還有就是針對它每一個特色部位,
它的一個模型進行了精細化的建模,
還有包括整體的空間模型,
建筑模型,
還有構建模型,
還有就是對于它的一些傳統(tǒng)的這個工藝和材料進行了一個可視化。
比方說像這個它支持它的門窗窗的構造,
這是它的水磨石的構造和配比。
下次再修的時候,
實際上就可以非??焖俚倪M行一個精準的一個修復,
這個是我們所有構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鍵結構里面,
做了一些安全監(jiān)測,
包括安裝一些傳感器,
然后實時的來進行一些預警。
并且對預警的這些和b模型進行整合,
來進行它的一個就是監(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,
甚至他的結構結構的安全狀況。
這個是一個鋼結構框架,
這個云圖實際上展示的是它的結構變形的情況。
這個數據是來源于我們現場的一個監(jiān)測數據,
這個呢也是通過數據和模型進行一個可視化展示來實現的。
包括對于它的機電設備,
也可以進行一些這個智慧化的運維管理。
最后呢就是提一點展望。
因為我們現在城市更新,
其實發(fā)展技術發(fā)展非???,
我覺得今后呢從綠色更新、數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,
那么我們團隊呢今后會致力于通過這三個方面的技術研究,
來看。
通過數據來分析技術來賦能我們歷史建筑的一個科學修繕和預防性保護。
另外的話呢,
我們這些技術其實其實在大量的基礎建筑里面也可以進行應用,
就是通過全生命期的一個應用,
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。
我們知道現在城市更新已經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,
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)模的建設一些這個超大型的工程。
所以整個的城市其實已經進入了這個城市更新的一個階段。
那么最近呢中共中央、國務院其實也發(fā)布了一個就是關于在城鄉(xiāng)建設中加強歷史文化保護傳承的意見。
這里面呢就明確提出,
要加強制度的頂層設計,
然后建立分類科學保護,
有力、管理有效的城鄉(xiāng)歷史文化保護傳承的體系。
那么以前我們的保護其實更側重于單體建筑,
所以這個里面它也重點強調了就是我們既要保護單體建筑,
實際上也要保護我們的街巷街區(qū)和城鎮(zhèn)格局。
包括我們最近也會發(fā)現,
就是我們以前的城市更新,
基本上是屬于建筑的改造。
現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,
以保留保護為主的這樣的一個要求。
這里面重點提到就是要加強修繕改造,
補齊我們的城市短板,
重注重提升功能和增增強城市的活力。
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,
以保留保護為主。
然后要遵循規(guī)劃引領,
統(tǒng)籌推進,
政府推動市場運作。
這里面呢也重點提到了要數字賦能。
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,
現在的很多城市更新項目其實都跟民生相關。
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也是也已經發(fā)展了很多年了,
只是很多的技術還不成體系。
那么這里呢我重點的想從數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要強調就是原材料,
原工藝來進行修繕。
那么在這個過程當中呢,
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中,
其實它是在不斷的進行改造的。
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,
就像我們人一樣,
它會生病,
包括體質的這個退化,
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,
它它會出現比方說風化泛堿,
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。
而且我們現在對于這個建筑的結構,
這個損傷,
實際上我們現在的這個診斷的方法往往是以經驗為主,
我們還沒有去建立一個非常精準的科學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構,
就是我們的這個歷史建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實經過長期服役以后,
它的結構是就會出現一個退化。
一個呢是它結構本體,
比方說它如果原來是磚砌體的或者是混凝土結構的,
它往往就是經歷上半年的使用以后,
它的強度會退化。
它結構本體呢也會存在一定的安全,
包括我們最近在全國范圍內其實也發(fā)生了很多的這個由于改造過程當中的控制不當,
導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中,
對于結構安全的控制不到位而導致的。
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中,
對于周邊的一些道路基礎設施,
還有有比方說有的在地下室開挖的過程當中,
對于地鐵這些的影響,
其實他都會有一個安全風險。
所以呢就是需要我們去做一些這個安全方面的一些控制。
還有呢就是它的因為我們的技術建筑,
它都是在中心城區(qū),
它其實周邊的環(huán)境是非常復雜的。
那么我們要在施工的過程當中,
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塵,
包括很多的建筑,
它實際上是在不間斷運行的過程當中進行改造的。
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,
然后進行大規(guī)模的改造,
它是漸進式的。
那么在這個過程當中呢,
又有很多,
尤其是涉及到機電和結構改造的時候,
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中,
就去開始嘗試采用一些數字化的技術來進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鍵技術。
首先呢就是數字測繪技術,
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,
它的造型是非常復雜的,
而且它的裝飾細節(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,
所以呢我們現在就可以借助數字的技術,
數字化的技術通過比方說三維掃描,
包括進行攝影測量,
去獲取它的點云數據。
點云數據的獲取以后呢,
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云數據去生成它的這個藝術文樣。
就是相當于也是圖紙了,
包括比方說我們還可以通過點源數據去生成它的有限元模型,
來輔助我們進行結構的分析。
還有對于一些復雜的造型,
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,
然后去構建它的一個數字化模型。
然后呢,
這個是我們早在一一四一五年的時候,
采用多元數據融合的方法。
對,
就是上海的一個寺廟,
就是上海玉佛寺的大雄寶殿來進行它的一個三維測繪。
那么通過點名通過這個三維激光掃描,
包括進行攝影測量,
還有無人機航拍這種多種方式融合的方式,
來實現通過數據的融合,
來實現它的一個完整的一個這個點云數據的一個整合。
然后呢根據通過這個點云數據呢,
我們就可以去給它建立它的b模型,
甚至它的一些復雜的一些構造的一些模型。
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,
空間級和構建級的不同等級的這樣的一個模型。
它的一個測繪標準,
這項工作呢也是正在以這個實際標準的方式正在研究和編制,
這樣的話呢有了這個標準以后呢,
我們今后對于歷史建筑的測繪,
就可以在統(tǒng)一的一個就是標準和和要求下面去開展這項工作。
這個是通過這個多元數據融合去做了這個一個三進的十公分理論的這樣的一個測繪。
然后呢通過這些測繪數據,
其實我們可以做后期做很多的應用。
比方說我們可以通過這個這些點名數據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。
然后呢前面講的數字測繪,
然后我們還可以用一些現在比較流行的人工智能,
或者是說圖像識別的技術,
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,
去去檢測它的大頂的一個裂縫,
裂縫。
這個方法的話呢它可以做到就是快速、精準和無接觸,
它可以標定裂縫的長度、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網絡的算法去訓訓進行訓練,
訓練完了以后就可以非常準確的把它的位置給標注出來。
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,
我們研發(fā)了一個設備。
通過這個設備這個設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。
現在我們通過這個技術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,
做實物來來來進行這個評判。
那么現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去做它的清水磚墻的排版的一個自動識別。
當然了,
我們現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。
那么現在呢,
我們在上海市房管局的領導下,
和同濟大學一起就是在做一項工作。
就是把這些傳統(tǒng)工藝進行數字化,
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行標準化,
這個是我們通過beam的技術去做一些復雜構造的一個可視化的一個展示和交底。
這個可以用來做現場的技術交底,
就比方說這個專的氣閥,
包括這種復雜的像老虎窗,
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構的改造,
原來是很多是混凝土結構,
后來又換成這個鋼結構。
那么在這個過程當中,
實際上它的這個結構安全是存在很大的風險的。
那么我們就通過數值模擬的方式,
給它進行每一個工況,
都給它進行一個精細化的分析。
然后呢再采用beam的技術,
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雜。
我們當時采用這個這個數數字化技術來進行整個公共號的一個模擬,
包括我們在一些這個復雜的公共建筑不停地改造的過程當中,
因為它的工況是不斷的進行在變化的。
那么在這個過程當中,
你用常規(guī)的這個圖紙表達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營保障、交通組織、安全防護和和綠色施工,
通過數字化的技術去進行整個全流程的一個模擬。
還有呢就是在我們在一些現在就是結構改造的過程當中,
會涉及到大量的結構拆除。
但是我們在室內進行這個作業(yè)的時候,
我們傳統(tǒng)的這個拆除工藝和設備,
實際上它是很難適用的。
所以我們在這里研發(fā)了拆除機器人,
在狹小空間里面可以實現一個高效拆除的這樣一個作業(yè),
包括我們在中共一大紀念館,
當時也是嘗試采用砌磚機器人來做這個磚墻的砌筑。
另外就是數字化的監(jiān)控,
數字化監(jiān)控的話呢可以用于我們一些在改造過程當中,
它的安全風險非常高的一些施工過程當中。
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中,
由于它這個結構,
它是傳統(tǒng)的一個木結構體系,
然后結構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。
所以它的風險是非常高的。
所以我們在這個過程當中呢,
采用beam和互聯網,
還有就是這個觸摸驅動的。
我們現在時髦的說法叫數字孿生,
就是數據和模型進行實時聯動的這樣的方法,
還有數據可視化,
大數據分析的這樣的技術去做它整個的一個平移過程當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過程當中,
通過這個beam和物聯網的結合,
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,
其實我們結合這樣的一個文物建筑,
其實是做了一整套的一個數字化的應用。
包括把它的數字模型進行了一個整合,
包括把它的所有的歷史資料全部在進行了數字化并行,
在平臺里面進行了一個整合。
還有就是針對它每一個特色部位,
它的一個模型進行了精細化的建模,
還有包括整體的空間模型,
建筑模型,
還有構建的模型,
還有就是對于它的一些傳統(tǒng)的這個工藝和材料進行了一個可視化。
比方說像這個它支持它的門窗窗的構造,
這是它的水磨石的構造和配比。
下次再修的時候,
實際上就可以非??焖俚倪M行一個精準的一個修復,
這個是我們所有構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鍵結構里面,
做了一些安全監(jiān)測,
包括安裝一些傳感器.html'>傳感器,
然后實時的來進行一些預警。
并且對預警的這些和b模型進行整合,
來進行它的一個就是監(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,
甚至他的結構結構的安全狀況。
這個是一個鋼結構框架,
這個云圖實際上展示的是它的結構變形的情況。
這個數據是來源于我們現場的一個監(jiān)測數據,
這個呢也是通過數據和模型進行一個可視化展示來實現的。
包括對于它的機電設備,
也可以進行一些這個智慧化的運維管理。
最后呢就是提一點展望。
因為我們現在城市更新,
其實發(fā)展技術發(fā)展非???,
我覺得今后呢從綠色更新、數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。
那么我們團隊呢今后會致力于通過這三個方面的技術研究,
來看,
通過數據來生技術來賦能我們歷史建筑的一個科學修繕和預防性保護。
另外的話呢我們這些技術其實其實在大量的基礎建筑里面也可以進行應用,
就是通過全生命期的一個應用,
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。
我們知道現在城市更新已經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,
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)模的建設一些這個超大型的工程。
所以整個的城市其實已經進入了這個城市更新的一個階段。
那么最近呢中共中央、國務院其實也發(fā)布了一個就是關于在城鄉(xiāng)建設中加強歷史文化保護傳承的意見。
這里面呢就明確提出,
要加強制度的頂層設計,
然后建立分類科學保護,
有力、管理有效的城鄉(xiāng)歷史文化保護傳承的體系。
那么以前我們的保護其實更側重于單體建筑,
所以這個里面它也重點強調了就是我們既要保護單體建筑,
實際上也要保護我們的街巷街區(qū)和城鎮(zhèn)格局。
包括我們最近也會發(fā)現,
就是我們以前的城市更新,
基本上是屬于建筑的改造。
現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,
以保留保護為主的這樣的一個要求。
這里面重點提到就是要加強修繕改造,
補齊我們的城市短板,
重注重提升功能和增增強城市的活力。
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,
以保留保護為主。
然后要遵循規(guī)劃引領,
統(tǒng)籌推進,
政府推動市場運作。
這里面呢也重點提到了要數字賦能。
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,
現在的很多城市更新項目其實都跟民生相關。
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也是也已經發(fā)展了很多年了,
只是很多的技術還不成體系。
那么這里呢我重點呢想從數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要強調就是原材料,
原工藝來進行修繕。
那么在這個過程當中呢,
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中,
其實它是在不斷的進行改造的。
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,
就像我們人一樣,
它會生病,
包括體質的這個退化,
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,
它它會出現比方說風化泛堿,
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。
而且我們現在對于這個建筑的結構,
這個損傷,
實際上我們現在的這個診斷的方法往往是以經驗為主,
我們還沒有去建立一個非常精準的科學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構,
就是我們的這個歷史建筑,
尤其是歷史建筑,
它其實經過長期服役以后,
它的結構是就會出現一個退化。
一個呢是它結構本體,
比方說它如果原來是磚砌體的或者是混凝土結構的,
它往往就是經歷上半年的使用以后,
它的強度會退化。
它結構本體呢也會存在一定的安全,
包括我們最近在全國范圍內其實也發(fā)生了很多的這個由于改造過程當中的控制不當,
導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中,
對于結構安全的控制不到位而導致的。
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中,
對于周邊的一些道路基礎設施,
還有有比方說有的在地下室開挖的過程當中,
對于地鐵呀這些的影響,
其實他都會有一個安全風險。
所以呢就是需要我們去做一些這個安全方面的一些控制。
還有呢就是它的因為我們的技術建筑,
它都是在中心城區(qū),
它其實周邊的環(huán)境是非常復雜的。
那么我們要在施工的過程當中,
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塵,
包括很多的建筑,
它實際上是在不間斷運行的過程當中進行改造的。
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,
然后進行大規(guī)模的改造,
它是漸進式的。
那么在這個過程當中呢,
又有很多,
尤其是涉及到機電和結構改造的時候,
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中,
就去開始嘗試采用一些數字化的技術來進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鍵技術。
首先呢就是數字測繪技術,
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,
它的造型是非常復雜的,
而且它的裝飾細節(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,
所以呢我們現在就可以借助數字的技術,
數字化的技術通過比方說三維掃描,
包括進行攝影測量,
去獲取它的點云數據。
點云數據的獲取以后呢,
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云數據去生成它的這個藝術文樣。
就是相當于也是圖紙了,
包括比方說我們還可以通過點云數據去生成它的有限元模型,
來輔助我們進行結構的分析。
還有對于一些復雜的造型,
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,
然后去構建它的一個數字化模型。
然后呢,
這個是我們早在一一四一五年的時候,
采用多元數據融合的方法。
對,
就是上海的一個寺廟,
就是上海玉佛寺的大雄寶殿來進行它的一個三維測繪。
那么通過點名通過這個三維激光掃描,
包括進行攝影測量,
還有無人機航拍這種多種方式融合的方式,
來實現通過數據的融合來實現它的一個一個完整的一個這個點云數據的一個整合。
然后呢根據通過這個點云數據呢,
我們就可以去給它建立它的運營模型,
甚至它的一些復雜的一些構造的一些模型。
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,
空間級和構建級的不同等級的這樣的一個模型。
它的一個測繪標準,
這項工作呢也是正在以這個實際標準的方式正在研究和編制,
這樣的話呢有了這個標準以后呢,
我們今后對歷史建筑的測繪,
就可以在統(tǒng)一的一個就是標準和和要求下面去開展這項工作。
這個是通過這個多元數據融合去做了這個一個三進的十公分理論的這樣的一個測繪。
然后呢通過這些測繪數據,
其實我們可以做后期做很多的應用。
比方說我們可以通過這個這些點名數據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。
然后呢前面講的數字測繪,
然后我們還可以用一些現在比較流行的人工智能,
或者是說圖像識別的技術,
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,
去去檢測它的大頂的一個裂縫,
裂縫。
這個方法的話呢它可以做到就是快速、精準和無接觸,
它可以標定裂縫的長度、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網絡的算法去訓訓進行訓練,
訓練完了以后就可以非常準確的把它的位置給標注出來。
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,
我們研發(fā)了一個設備。
通過這個設備這個設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。
現在我們通過這個技術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,
做實物來來來進行這個評判。
那么現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去做它的清水磚墻的排版的一個自動識別。
當然了,
我們現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。
那么現在呢,
我們在上海市房管局的領導下,
和同濟大學一起就是在做一項工作。
就是把這些傳統(tǒng)工藝進行數字化,
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行標準化,
這個是我們通過beam的技術去做一些復雜構造的一個可視化的一個展示和交底。
這個可以用來做現場的技術交底,
就比方說這個專的氣閥,
包括這種復雜的像老虎窗,
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構的改造,
原來是很多是混凝土結構,
后來又換成這個鋼結構。
那么在這個過程當中,
實際上它的這個結構安全是存在很大的風險的。
那么我們就通過數值模擬的方式,
給它進行每一個工況,
都給它進行一個精細化的分析。
然后呢再采用beam的技術,
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雜。
我們當時采用這個這個數數字化技術來進行整個工況的一個模擬,
包括我們在一些這個復雜的公共建筑不停業(yè)改造的過程當中,
因為它的工況是不斷的進行在變化的。
那么在這個過程當中,
你用常規(guī)的這個圖紙表達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營保障、交通組織、安全防護和和綠色施工,
通過數字化的技術去進行整個全流程的一個模擬。
還有呢就是在我們在一些現在就是結構改造的過程當中,
會涉及到大量的結構拆除。
但是我們在室內進行這個作業(yè)的時候,
我們傳統(tǒng)的這個拆除工藝和設備,
實際上它是很難適用的。
所以我們在這里也研發(fā)了拆除機器人,
在狹小空間里面可以實現一個高效拆除的這樣的作業(yè)。
包括我們在中共一大紀念館,
當時也是嘗試采用砌磚機器人,
來做這個磚墻的砌筑。
另外就是數字化的監(jiān)控。
數字化監(jiān)控的話呢可以用于我們一些在改造過程當中,
它的安全風險非常高的一些施工過程當中。
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中,
由于它這個結構,
它是傳統(tǒng)的一個木結構體系,
然后結構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。
所以它的風險是非常高的。
所以我們在這個過程當中呢,
采用beam和互聯網,
還有就是這個觸摸驅動的。
我們現在時髦的說法叫數字孿生,
就是數據和模型進行實時聯動的這樣的方法,
還有數據可視化,
大數據分析的這樣的技術去做它整個的一個平移過程當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過程當中,
通過這個beam和物聯網的結合,
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,
其實我們結合這樣的一個文物建筑,
其實是做了一整套的一個數字化的應用。
包括把它的數字模型進行了一個整合,
包括把它的所有的歷史資料全部在進行了數字化,
進行在平臺里面進行了一個整合。
還有就是針對它每一個特色部位,
它的一個模型進行了精細化的建模,
還有包括整體的空間模型,
建筑模型,
還有構建模型,
還有就是對于它的一些傳統(tǒng)的這個工藝和材料進行了一個可視化。
比方說像這個它支持它的門窗窗的構造,
這是它的水磨石的構造和配比。
下次再修的時候,
實際上就可以非??焖俚倪M行一個精準的一個修復,
這個是我們所有構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鍵結構里面,
做了一些安全監(jiān)測,
包括安裝一些傳感器,
然后實時的來進行一些預警。
并且對預警的這些和b模型進行整合,
來進行它的一個就是監(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,
甚至他的結構結構的安全狀況。
這個是一個鋼結構框架,
這個云圖實際上展示的是它的結構變形的情況。
這個數據是來源于我們現場的一個監(jiān)測數據,
這個呢也是通過數據和模型進行一個可視化展示來實現的。
包括對于它的機電設備,
也可以進行一些這個智慧化的運維管理。
最后呢就是提一點展望。
因為我們現在城市更新,
其實發(fā)展技術發(fā)展非???,
我覺得今后呢從綠色更新、數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,
那么我們團隊呢今后會致力于通過這三個方面的技術研究,
來看。
通過數據來分析技術來賦能我們歷史建筑的一個科學修繕和預防性保護。
另外的話呢,
我們這些技術其實其實在大量的基礎建筑里面也可以進行應用,
就是通過全生命期的一個應用,
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,
因為時間的關系。
今天只能大概的跟大家分享這些。