在世界各地,建筑业正在寻求更可持续的发展,澳大利亚的一项新研究正在研究为我们的建筑开发数字双胞胎如何减少其对环境的影响。
建筑就像一个人,就像一个人一样,它从一个想法开始。它被构思出来并带到世界上,有时是顺利的,有时是非常困难的。随着时间的推移,一座建筑会逐渐成熟,通常会经历重大的物理改造、目的改变和价值重新评估。然后,不可避免地,在某个阶段,建筑物会退化和死亡,或者,正如我们更可能说的那样,它们会被拆除。
与人类一样,建筑物也经历了不同的生命阶段——设计、建造、运营、维护、拆除和再利用。在建筑的生命周期中,创建和维护建筑的人员分享了对建筑成功演变至关重要的理念。从某种意义上说,这些信息是建筑物的蓝图或DNA编码数据,建筑物通过这些数据成长和成熟。
但由于所涉及的信息量大且复杂,因此很难管理,尤其是涉及到不同的利益相关者,包括建筑师、工程师、承包商、供应商、运营商、监管机构和占用者。目前,这些利益相关者共享信息的效率很低,如果有的话,他们几乎都说不同的语言。
虽然这种沟通问题在建筑业的几乎所有领域都很常见,但在相当重要的方面,它与当代社会的许多其他领域都不同步。在生活的大多数领域,我们现在前所未有地交换信息。技术使这一点变得更容易和普遍,许多行业都接受了这一点,包括通过开发真实世界对象的详细虚拟版本,即数字双胞胎,以确保所有利益相关者都可以获得所有信息。
然而,建筑业尚未赶上。
认识到这一点,UniSA的一个研究团队最近启动了一个新项目,旨在以允许利益相关者开发建筑物的数字孪生兄弟。该项目汇集了来自创意和STEM学科的研究人员,并与行业合作伙伴合作,寻求能够确保在建筑生命周期阶段之间交换信息的解决方案,这一属性称为互操作性.
互操作性:为更好的建筑共享信息
我们建筑物的生活现在比以往任何时候都与我们自己的生活紧密相连。我们需要我们的建筑尽可能成为最好的建筑,不仅让我们生存和繁荣,而且以可持续的方式这样做,以便我们的孩子和他们的孩子也能茁壮成长和成功。
变化无处不在——社会目前正在重新考虑从能源、交通到时尚和食品的一切问题,所有这些问题的共同目标都是纠正过去不可持续的做法。建筑业承认,需要一个积极、渐进的破坏过程。但要实现真正的可持续发展,我们需要我们的建筑成为两种目前还没有的东西——见多识广的、和反应敏捷的.
在建筑的整个生命周期中共享信息:设计
使用协作和数字技术,设计模拟和建模,构建有关客户概要和预算、利益相关者需求、背景和法规的信息。参与者和数字工具依赖于互操作性,以确保获得最佳信息,并做出最佳和最可持续的决策。
在建筑的整个生命周期中共享信息:施工
建筑部与制造商、供应商、制造商和运输承包商合作,将建筑信息模型发展为物理形式。在施工阶段,通过面对面和数字协作,所有参与者之间的互操作性将确保取得最有效和可持续的成果。
在建筑物的整个生命周期中共享信息:操作
建筑运营是其生命周期中成本最高的阶段,需要通过有效使用建筑管理数据进行优化。由施工团队移交的虚拟模型可以与来自实体建筑设备和传感器的实时数据进行互操作,从而确保能源和资源的可持续使用。
在建筑物的整个生命周期中共享信息:维护
维护需要了解建筑物的设施和结构,以确保在整个生命周期阶段仔细规划维修和更换。有效的维护取决于当施工团队移交信息时,虚拟模型和物理建筑物之间的有效互操作性。
在建筑物的整个生命周期中共享信息:拆除
拆除不一定意味着建筑物寿命的结束,相反,它意味着材料的新生命的开始,甚至是建筑物本身的大部分。人与数字系统之间的互操作性可以确保在充分了解拆除废物、再利用潜力和适应性的情况下拆卸建筑物的部分。
跨建筑生命周期共享信息:重用
建筑物的再利用包括材料的回收和建筑物本身的适应性再利用。当材料被重新使用或原建筑被改造时,跨建筑生命周期的互操作性将使有价值的信息得以传递,以确保可持续的解构策略决定其未来。
随着建筑经历其不同的生命周期阶段,我们需要确保能够以过去、现在和未来所有利益相关者都能理解的方式,清晰、一致、高效地共享影响建筑演变的想法和信息。
互操作性是指允许信息跨建筑生命周期阶段运行的能力,为了使建筑可持续发展,我们需要信息互操作。
为了实现一个真正知情的构建过程,每个利益相关者所拥有和需要的所有信息都必须使用一种通用语言进行交换,并且这种通用语言必须为所有人所用。换句话说,交换的信息必须是互操作的。这将使我们能够开发一个数字版本的建筑,一个与物理版本相匹配的数字孪生兄弟。
一旦公开交流和分享这些信息,就能增进我们的健康和福祉,无论是了解材料中的添加剂及其对呼吸系统的影响,还是确定卧室内换气次数以确保良好的睡眠模式,计算建筑构件运输产生的二氧化碳排放量,或量化未使用设施的运营成本。信息为我们的建筑注入了生命和能量。
确保建筑物信息的共享和可用性——不仅是作为原始数据或抽象概念,而且是作为明确理解的可访问信息和知识——也将有助于确保我们的建筑物具有响应性。这意味着建筑物的数字孪生兄弟在建筑物生命周期的所有阶段都是有用的。
为了使建筑对我们和我们的环境健康,可持续性取决于信息跨生命周期阶段运行的能力——互操作性的能力。如果我们有一个数字孪生兄弟,能够在生命周期阶段提供关于建筑的最佳信息,并将其传递到下一阶段,那么我们就可以在生命周期的各个阶段做出更好、更可持续的决策。
UniSA的建筑行业互操作性研究项目旨在通过关注实际业务需求,并通过提供有利于行业合作伙伴、建筑行业和所有生活者的解决方案,改进为建筑行业创建“通用语言”的过程,在我们构建的环境中工作和玩耍。