科技日?qǐng)?bào)記者 孫瑜

在2025年全國(guó)兩會(huì)上，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部部長(zhǎng)倪虹在民生主題記者會(huì)上介紹，從2019年中央部署實(shí)施城市更新以來(lái)，全國(guó)已累計(jì)開工改造城鎮(zhèn)老舊小區(qū)近28萬(wàn)個(gè)，惠及1.2億居民。

“在城市更新和舊房改造過(guò)程中，規(guī)劃設(shè)計(jì)是施工基礎(chǔ)。它不僅關(guān)乎建造質(zhì)量，更體現(xiàn)建筑蘊(yùn)含的人文內(nèi)涵。”中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱“中規(guī)院”）信息中心高級(jí)工程師李佳俊告訴科技日?qǐng)?bào)記者，以傾斜攝影與點(diǎn)云融合建模技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱“融合建模技術(shù)”）、三維可視化WebGIS（網(wǎng)絡(luò)地理信息）平臺(tái)、室內(nèi)污染物模擬技術(shù)等為代表的新成果，使建筑設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)、高效、綠色，為城市更新和舊房改造奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

融合建模技術(shù)：高精度“刻畫”未來(lái)新居

測(cè)量是建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。隨著科技發(fā)展，近年來(lái)，測(cè)量技術(shù)已從人工使用鋼尺、測(cè)距儀等進(jìn)行測(cè)量，轉(zhuǎn)變?yōu)槔萌诤辖＜夹g(shù)進(jìn)行測(cè)量。

“傾斜攝影技術(shù)利用無(wú)人機(jī)等航空設(shè)備攜帶的多角度相機(jī)，對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行拍攝，并獲取目標(biāo)照片的定位定姿信息等。”李佳俊介紹，點(diǎn)云建模技術(shù)則可以將地面激光掃描儀獲取的海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S實(shí)景模型。

“以往，設(shè)計(jì)人員會(huì)單獨(dú)使用這兩種技術(shù)進(jìn)行建模。但通過(guò)實(shí)際測(cè)驗(yàn)，融合使用兩項(xiàng)技術(shù)能生成測(cè)量精度更高、紋理無(wú)缺失、幾何結(jié)構(gòu)更精細(xì)的三維實(shí)景模型。”李佳俊說(shuō)，這兩項(xiàng)技術(shù)能夠互補(bǔ)，地面激光掃描儀能捕捉因屋檐遮蓋無(wú)人機(jī)掛載相機(jī)無(wú)法拍攝的建筑細(xì)節(jié)，無(wú)人機(jī)掛載相機(jī)則可以補(bǔ)充地面激光掃描儀難以獲取的建筑物屋頂數(shù)據(jù)。同時(shí)，地面激光掃描儀捕獲的點(diǎn)云密度可達(dá)1萬(wàn)點(diǎn)/平方米，能夠更精細(xì)地刻畫傳統(tǒng)建筑上諸如木雕、石雕等細(xì)節(jié)。

李佳俊介紹，利用融合建模技術(shù)生成的三維模型，居民可以直觀看到房屋現(xiàn)狀和翻新后的效果，方便設(shè)計(jì)人員和業(yè)主進(jìn)行溝通交流。設(shè)計(jì)人員可以在模型上進(jìn)行多種方案的比選和優(yōu)化，提前發(fā)現(xiàn)潛在設(shè)計(jì)問題，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量和居民滿意度。

除此之外，在房屋翻新過(guò)程中，融合建模技術(shù)還可以為智能家居系統(tǒng)的安裝和布局提供精確的數(shù)據(jù)支持。“通過(guò)智能家居系統(tǒng)，居民可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家中相關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化管理，如智能照明、智能家電、智能安防等，大大提升生活便利性和舒適度。”李佳俊說(shuō)。

三維可視化WebGIS平臺(tái)：顯示建筑“前世今生”

2018年，南起崇文門、北至雍和宮橋，全長(zhǎng)5.2公里的北京崇雍大街啟動(dòng)更新改造。經(jīng)過(guò)多年改造，如今這條大街舊貌換新顏。三維可視化WebGIS平臺(tái)在其中發(fā)揮了重要作用，助力街區(qū)風(fēng)貌和人居環(huán)境提升。

據(jù)了解，三維可視化WebGIS平臺(tái)結(jié)合三維可視化技術(shù)和WebGIS技術(shù)，使設(shè)計(jì)人員能夠直觀查看、分析和編輯三維地理空間數(shù)據(jù)。

“在崇雍大街更新改造項(xiàng)目中，三維可視化WebGIS平臺(tái)輔助設(shè)計(jì)人員完成了前期調(diào)研及方案設(shè)計(jì)工作。相較于傳統(tǒng)的二維規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件，它能將專業(yè)圖紙變?yōu)樘摂M場(chǎng)景，使設(shè)計(jì)師可實(shí)時(shí)查看模型的立體效果，實(shí)現(xiàn)‘所見即所得’。”李佳俊說(shuō)。

李佳俊介紹，通過(guò)三維可視化WebGIS平臺(tái)，居民能夠直觀地看到房屋翻新后的效果，提前參與到翻新方案的討論中，確保翻新后的房屋更符合他們的需求。

三維可視化WebGIS平臺(tái)不僅展示了房屋的三維模型，還與房屋的屬性數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。“居民可以通過(guò)相關(guān)平臺(tái)查詢房屋的詳細(xì)信息，如建筑材料、結(jié)構(gòu)安全評(píng)估結(jié)果、翻新歷史等，了解建筑的‘前世今生’。這種信息的透明化有助于提高居民對(duì)翻新項(xiàng)目的信任度，也為后續(xù)維護(hù)和管理提供了便利。”李佳俊說(shuō)。

室內(nèi)污染物模擬技術(shù)：揪出隱形“健康殺手”

隨著人們對(duì)住房環(huán)境要求不斷提高，室內(nèi)環(huán)境是否綠色健康成為大眾重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。

“在舊房改造設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員可以利用室內(nèi)污染物模擬技術(shù)，為居民打造健康空間。”中規(guī)院北京公司建筑所總建筑師何易告訴科技日?qǐng)?bào)記者，設(shè)計(jì)人員可以利用該技術(shù)對(duì)室內(nèi)空氣污染物進(jìn)行模擬分析，從而采取優(yōu)化空間布局、配置通風(fēng)換氣設(shè)備和選擇環(huán)保材料等多種手段，提升室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。

據(jù)介紹，常見室內(nèi)空氣污染物包括甲醛、苯、總揮發(fā)性有機(jī)物（TVOC）等，它們都是隱形“健康殺手”。室內(nèi)污染物模擬技術(shù)通過(guò)嵌有流體動(dòng)力學(xué)模型的軟件，可對(duì)常見污染物進(jìn)行追蹤，并對(duì)空氣流動(dòng)路徑、污染物擴(kuò)散分布等進(jìn)行綜合計(jì)算模擬，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)翻新后房屋內(nèi)的空氣質(zhì)量。

“室內(nèi)污染物模擬技術(shù)具有實(shí)時(shí)污染物分析、減少檢測(cè)及拆改成本和時(shí)間、快速應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)變更等優(yōu)勢(shì)。”何易介紹，該技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)深度融合后，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)家居健康環(huán)境的智能化控制。

目前，在北京市通州區(qū)某小區(qū)改造設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員利用室內(nèi)污染物模擬技術(shù)快速鎖定了主要污染源的分布區(qū)域。通過(guò)優(yōu)化室內(nèi)隔墻布局和調(diào)整新風(fēng)機(jī)風(fēng)口位置，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)有效提升了該小區(qū)住房的室內(nèi)空氣質(zhì)量，為居民創(chuàng)造了更加健康、舒適的居住環(huán)境。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：讓人沉浸式體驗(yàn)改造效果

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅在游戲娛樂領(lǐng)域大放光彩，也為建筑設(shè)計(jì)行業(yè)帶來(lái)了顛覆性的變革。相比傳統(tǒng)的二維圖紙，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠讓人提前“走進(jìn)”未來(lái)將建成的建筑中，從不同角度進(jìn)行體驗(yàn)，從而減少設(shè)計(jì)人員與非專業(yè)人士的溝通障礙，提高公眾參與度。

“在建筑行業(yè)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，其核心功能包括建立三維模型、實(shí)時(shí)渲染三維場(chǎng)景、跟蹤定位以及交互等。”何易說(shuō)，通過(guò)頭戴式顯示器、手套或其他設(shè)備，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)橛脩魩?lái)沉浸式的三維環(huán)境體驗(yàn)，使用戶仿佛置身于真實(shí)的建筑場(chǎng)景中。這種沉浸式體驗(yàn)不僅有助于居民更直觀地理解設(shè)計(jì)方案，還能夠幫助設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，優(yōu)化空間布局和材料選擇。

普通居民要想看懂融合建模技術(shù)或三維可視化WebGIS平臺(tái)生成的效果圖，可能需要一些背景知識(shí)。然而，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，居民幾乎可以零門檻讀懂設(shè)計(jì)圖，“身臨其境”感受設(shè)計(jì)效果。

何易介紹，在北京市延慶區(qū)舊房改造設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓對(duì)設(shè)計(jì)一竅不通的居民“直觀體驗(yàn)”了改造設(shè)計(jì)的成果。“居民們戴上虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，‘看到’了新居，并對(duì)改造方案提出了針對(duì)性建議，與設(shè)計(jì)人員共同推進(jìn)了改造更新工作。”何易說(shuō)。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用成本的逐步降低以及硬件設(shè)備的持續(xù)進(jìn)步，城市建筑改造更新將朝著更智能、更高效的方向發(fā)展。何易對(duì)記者說(shuō)：“未來(lái)，在更新改造領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將扮演至關(guān)重要的角色，助力更多老房子以更快速度、更低成本實(shí)現(xiàn)華麗變身。”