計(jì)算機(jī)在園林工程施工管理等方面的應(yīng)用

文｜住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息中心 張和利 謝躍文

隨著社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)深入人們生活的各個(gè)領(lǐng)域， 在園林工程中用到的計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助技術(shù)有：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件：autoCAD、Photoshop和3DS Max； 風(fēng)景園林規(guī)劃軟件3S(RS、GIS和GPS)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality Technology)；建筑信息模型技術(shù)等。本文就從園林工程設(shè)計(jì)與施工過(guò)程管理的角度探索計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在園林工程全壽命周期中的作用與前景。

1 .園林工程管理中計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的必要性

（1）方便工程組織協(xié)調(diào)和進(jìn)度控制，從而提高施工質(zhì)量。

一項(xiàng)完整的園林工程方案從策劃到竣工驗(yàn)收投入使用，整個(gè)過(guò)程非常復(fù)雜，大量信息需要處理,現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以解決數(shù)據(jù)搜索、分析、歸納匯總等各方面的信息，方便快捷。從而方便工程進(jìn)度控制,有利于組織協(xié)調(diào)。更有利于工程各個(gè)參建方的溝通交流從而提高施工質(zhì)量。

（2）有利于升級(jí)企業(yè)資質(zhì)等級(jí)，優(yōu)化企業(yè)形象和技術(shù)水平，提高綜合實(shí)力。

園林工程因其特殊的材料要素植物是有生命的，所以工程不穩(wěn)定因素較多，植物景觀效果的季相變化也非常明顯，特別是一些水景工程，如音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)、無(wú)土花卉栽培景觀工程、全自動(dòng)噴灌系統(tǒng)。這些都需要計(jì)算機(jī)程序后臺(tái)控制，如果沒(méi)有這些技術(shù)的話，一些此類工程將無(wú)法承接，企業(yè)也就無(wú)業(yè)績(jī)可言，更無(wú)法提升資質(zhì)，所以說(shuō)計(jì)算機(jī)技術(shù)有利于提升企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）企業(yè)獲得利潤(rùn)的技術(shù)依托。

現(xiàn)代的園林企業(yè)，特別是承接工程的園林景觀施工單位，不管是私營(yíng)企業(yè)還是國(guó)有企業(yè)，最大的目地就是盈利，所以他們的業(yè)務(wù)范圍覆蓋面十分廣泛，包括勘察設(shè)計(jì)類、自然資源調(diào)查類、災(zāi)害監(jiān)測(cè)類、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)類、施工管理類等，凡是與自己企業(yè)業(yè)務(wù)相關(guān)的工程都能承接。這些工程用到的計(jì)算機(jī)技術(shù)軟件很多，如輔助設(shè)計(jì)軟件：AUTOCAD、Photoshop和 3DS Max；風(fēng)景園林規(guī)劃軟件3S(RS,GIS和GPS)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR(Virtual Reality Technology)等。如果企業(yè)某個(gè)方面的計(jì)算機(jī)技術(shù)力量不足，技術(shù)不到位，將影響業(yè)務(wù)承接，從而降低收入。

（4）實(shí)現(xiàn)工程資料電子化的有效途徑

每一項(xiàng)工程資料都需要完整的備案，隨著工程業(yè)務(wù)的增多，備案所需要的紙張也不斷增多，既占用空間又占用時(shí)間，并且時(shí)間久了紙張會(huì)發(fā)生霉變等。計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)可以方便快捷的保存管理園林工程圖紙等資料，方便查閱地同時(shí)增加了資料的安全性。

2 ．園林工程策劃及設(shè)計(jì)階段的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

（1）3S技術(shù)

3S是由遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)技術(shù)，其核心是地理信息系統(tǒng)?？梢詫?duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、合成、更新等。是一種可提供決策咨詢的技術(shù)支撐系統(tǒng)。

利用3S技術(shù)可以對(duì)園林資源，種群分布調(diào)查、檢測(cè)疫情，如植物的受災(zāi)情況，大風(fēng)倒伏情況等，這種技術(shù)可以將GPS獲得的一些有用的地理信息轉(zhuǎn)換成特定的數(shù)字編碼，像一個(gè)中間媒介一樣轉(zhuǎn)給測(cè)繪部門，從而配合測(cè)繪部門的工作，自動(dòng)生成一種詳細(xì)準(zhǔn)確的地圖。近來(lái)3S技術(shù)越來(lái)越被人們用于園林景觀設(shè)計(jì)當(dāng)中，深受熱捧，已經(jīng)成為大地景觀中不可缺少的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。

（2）多媒體人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是五六十年代興起于美國(guó)的一種邊緣學(xué)科。廣泛用于工業(yè)工程領(lǐng)域，園林工程領(lǐng)域通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的大型音樂(lè)噴泉水井工程、LED聲光電子顯示屏、草坪低燈等園林小品、噴灌自動(dòng)控制系統(tǒng)以及北方夜景仿照大王椰等熱帶植物制作的霓虹燈樹(shù)等都是人工智能技術(shù)應(yīng)用于園林的典范。且隨著科技的進(jìn)步變得越來(lái)越成熟。計(jì)算機(jī)技術(shù)融入園林景觀是必然的趨勢(shì)。以自動(dòng)控制噴泉為例，它是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將音樂(lè)優(yōu)美的旋律即聲、光、電融入噴泉之中，通過(guò)設(shè)置固定程序控制水花的旋律，以造成豐富多彩、變幻多姿的水景。

LED室外顯示屏也是一種利用計(jì)算機(jī)多媒體展示技術(shù)，在一些立體綠化造景工程中常配以植物造型形成固定的立體景觀，如立體花壇、植物造型、植物沙盤等，廣泛用于車站、廣場(chǎng)、公園、休閑娛樂(lè)、花園等公共場(chǎng)所。這種融入高科技的人工智能技術(shù)推動(dòng)了園林景觀造景工程的發(fā)展。

（3）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛 擬 現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，Technology簡(jiǎn)稱VR)是一種可以感知的人機(jī)交互虛擬環(huán)境，可以全方位多角度感知周圍虛擬環(huán)境及其變化。

在園林景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域采用VR技術(shù)，能做到使人們?cè)谝环N虛擬環(huán)境中360度全方位感受更加形象逼真的景觀設(shè)計(jì)效果和四周環(huán)境。沙盤、三維效果圖以及動(dòng)漫的展示雖然都可以讓人看到整體效果，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)親身體會(huì)和感受真實(shí)環(huán)境，VR能做到使人的視點(diǎn)深入其中，突破“平面、立面、剖面”，滿足園林工程受前瞻性和周圍環(huán)境影響很大的要求，設(shè)計(jì)出更出色的景觀作品。

（4）AutoCAD、Photoshop、3dsmax 等計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)用于景觀設(shè)計(jì)常用的軟件有：AutoCAD、Photoshop、3DMAX，以及Forest Pro、SpeedTree、Treestorm等插件。

AutoCAD是園林景觀施工圖和建模的有力工具，用來(lái)繪制平面圖等二維圖形，速度快，繪圖精度高。是園林景觀平面圖必不可少的輔助軟件。在設(shè)計(jì)方案當(dāng)中起到最關(guān)鍵最基礎(chǔ)的作用，是立體三維建模的基礎(chǔ)也是第一步。

當(dāng)平面圖CAD圖形做好之后將其導(dǎo)入3Dmax軟件之中拉成立體模型進(jìn)行高級(jí)渲染，構(gòu)成景觀的骨架，如假山、園林建筑、景觀小品等的立體效果等。這些都離不開(kāi)3Dmax軟件，他是一款最流行的景觀三維制作軟件，具有強(qiáng)大的景觀建模功能，廣泛應(yīng)用于園林工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

在風(fēng)景景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中，Photoshop主要用于彩屏與效果圖的后期制作，在3DMAX、AutoCAD與SketchUp中生成的線條圖都可以在Photoshop中進(jìn)一步加工。借助其色彩及亮度調(diào)整等豐富的圖片處理功能，進(jìn)行逼真的色彩、材質(zhì)表現(xiàn)，并添加花壇、草坪、人物及小品等配景。

一個(gè)完整的園林景觀設(shè)計(jì)方案是需要CAD、Photoshop、3DMAX軟件相互合作共同完成的。只有這樣才能夠完成一個(gè)方案的整體設(shè)計(jì)。此外還有一些輔助制作軟件，如專業(yè)渲染軟件Lightscape,插件工具M(jìn)entalrav、Varv、Finalrender等。后兩者也是渲染工具，但渲染效果不如3DMAX精細(xì)。此類軟件的運(yùn)用大大提高了繪圖的準(zhǔn)確度和精度。

3 ．BIM技術(shù)在園林工程施工過(guò)程中的應(yīng)用

園林工程施工過(guò)程的重點(diǎn)是：造價(jià)控制、進(jìn)度控制、質(zhì)量控制。工程項(xiàng)目的各個(gè)參建方如業(yè)主、施工單位、監(jiān)理單位等也是圍繞著這個(gè)焦點(diǎn)開(kāi)展工作的。這三大目標(biāo)之間是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系。

（1）造價(jià)控制：園林景觀工程造價(jià)，特別是景觀建筑造價(jià)管理已經(jīng)形成了很多相對(duì)穩(wěn)定的工作系統(tǒng)。但是還有一些有針對(duì)的問(wèn)題解決不了，如：數(shù)據(jù)更新不及時(shí)，工程量復(fù)雜誤差太大，多次計(jì)價(jià)難于細(xì)化等，BIM技術(shù)相對(duì)比較精細(xì)，也是比較流行的一種技術(shù)，可以針對(duì)性的解決此類難題，能大大提高工作效率。

發(fā)生工程變更時(shí)，通過(guò)調(diào)整BIM模型，可以準(zhǔn)確計(jì)算出變更的工程造價(jià)。同時(shí)，BIM技術(shù)可多算對(duì)比，不同參建方可以網(wǎng)上對(duì)接共享數(shù)據(jù)資料。

（2）進(jìn)度控制：當(dāng)產(chǎn)生工程變更時(shí)，BIM可以通過(guò)4D模型調(diào)整園林材料、機(jī)械設(shè)備、人員調(diào)整等。達(dá)到合理控制進(jìn)度的目的。

（3）質(zhì)量控制：BIM可以通過(guò)施工過(guò)程的動(dòng)態(tài)演示，找出工程質(zhì)量控制的難點(diǎn)和重點(diǎn)，從而預(yù)先組織專家技術(shù)會(huì)審，制定合理的技術(shù)方案。把質(zhì)量問(wèn)題控制在合理范圍內(nèi)。

結(jié)語(yǔ)：

目前，園林景觀的設(shè)計(jì)、后期管理等普遍采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能使參與者突破平面、立面、剖面的限制，更加深入的體會(huì)工程環(huán)境中各要素的時(shí)空比例關(guān)系。設(shè)計(jì)出更加完美出色的作品。大大提高了工作效率和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，但是目前的計(jì)算機(jī)輔助軟件還沒(méi)有達(dá)到與園林工程的真正融合。還有待完善和提升的空間，相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和園林工程設(shè)計(jì)愛(ài)好者的努力，其具有廣闊的發(fā)展前景。