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BIM+碳溯源 | Blockchain——建筑行业、区块链、BIM技术的底层逻辑和应用场景

admin 2024-2-1 16:50:02 43289

前不久与余教授交流,他老人家说最近开始了新的课题研究——碳溯源。我这种一根筋的建筑设计师,第一直觉就是:这一定与建筑有关系。可是碳这玩意又摸不着,从哪里开始是个问题。

本文,我们先把碳溯源放一放。从一个边缘的技术问题【区块链】开始讨论,由浅入深的研究区块链——BIM技术——建筑行业之间的关系,那么估计碳溯源应该不会太远。

关于碳溯源研究课题,文末有微信群,可以一起交流。

解密区块链

如果你打开网站,搜索区块链是什么,我想你大概率搜到的是这样的解释,例如:分布式、不可篡改、同步记账、安全性、或者直接出来一堆关于比特币和中本聪(Satoshi Nakamoto)的信息。

But , What is the Blockchain Technology?

区块链,是在计算机网络节点之间共享的分布式数据库(或分类账)。它们以在“加密货”系统中维护安全和分散的交易记录的关键作用而闻名,但它们并不局限于加密货币的使用。区块链可以用来使任何行业的数据不可变——这个术语用来描述无法被改变。

由于无法更改块,因此唯一需要的信任是在用户或程序输入数据时。这方面减少了对可信第三方的需求,这些第三方通常是审计员或其他增加成本和犯错误的人。

自2009年比特币问世以来,通过创建各种加密货币、去中心化金融(DeFi)应用程序、不可替代代币(nft)和智能合约,区块链的使用出现了爆炸式增长。

区块链,这样一个基于加密技术的电子现金支付系统,几乎要颠覆一整个信息时代的新技术。竟然被游戏、投资货币、元宇宙给刷屏了。

中本聪(Satoshi Nakamoto)

中本聪(Satoshi Nakamoto),日本裔美国人,被认为是比特币以及区块链技术的创始人。他在2008年发布了比特币的白皮书,并在2009年创建了比特币网络和首个区块链。

通过一段时间的深入学习,我总结一句话:区块链,就是互联网的产业升级,统称为WEB3.0时代。而我们看到的区块链,只是他的冰山一角。

那么问题来了,1.0和2.0是什么,怎么就3.0了呢。

WEB1.0——read-only static

WEB2.0——read-write interactive

WEB3.0——read-write-trust verifiable(可追踪)

Evolution of the Internet

互联网的进化过程不难发现,有人说WEB3.0可以简称为:区块链技术,是读写及数据同步共享,或者说数据可追踪的时代。应用场景针对不同的行业,各不相同。

区块链应用场景分析

刚才前文讲到了,区块链,是互联网的产业升级。在建筑产业链的生产加工制造过程中,尤其是工程质量问题,一直以来是存在数据篡改或者容易出现寻灰空间

建筑业数据场景:

某项目,地质勘探的承载力报告;

某项目,防火门,防火等级的检测报告;

某项目,施工过程中,混凝土试块的检测报告;

某项目,复合实木地板,甲醛超标数字被篡改......

这些数据,都是在施工过程中的重要设计依据和施工必要资料。如何保证数据安全,如何保证数据不被篡改是区块链的应用价值。

这里引发了另一个问题——建筑业的供应链管理,后面章节会专门一期分析一下建筑产业的供应链管理问题,敬请期待。

Industrial evolution

观点,如果供应链管理体系,都无法形成数字化,那么基于区块链的WEB3.0技术也只是一个一个信息孤岛,无法实现真正意义的信息加密与信息安全同步。

说简单点,目前,从矿石开采、冶炼到钢筋的深加工——再到钢筋混凝土预制构件——再到施工现场拼装。整个产业链的生产过程是无法溯源的,产业链供应链的溯源,才是形成数字化底座的基础。

区块链的底层逻辑

以香港,港珠澳大桥检测造假案为例。

——案例转自知乎

2017年5月,港珠澳大桥香港段在施工期间被曝发现混凝土压力测试记录涉嫌造假。廉署对21名涉案人员进行拘捕调查,其中19人被起诉:1人被控一项制造虚假文件罪名,被判8个月;18人涉及一项串谋诈骗罪名。2019年,18人串谋诈骗罪成立,被判处3至32个月的刑罚不等。

2021年9月15日,重庆市市场监管局检查组对重庆中科建筑工程质量检测有限公司进行监督检查,发现该公司在“混凝土抗水渗透性能检测”“热轧带肋钢筋检测”等项目的检验中出具不实检测报告。在“砂浆抗压强度检测”试验中减少标准规定应当检验的步骤,出具虚假检测报告。

经查,该机构在9月11日、12日进行的“砂浆抗压强度检测”检验过程中,未按照标准要求,对检测试件进行抗压强度试验前的尺寸测量的情况下,直接填写了试件尺寸数据,并据此作出检验结论,两日出具《砂浆抗压强度检测报告》共计23份。

而事件背后,是香港政府花费5000万元,对整个施工过程的安全检查进行了溯源。

WEB3.0时代,就不同了:采用区块链技术之后,无论是你施工单位、监理公司、质监站、实验室或者相关流程,产业链流程中所有人手里的数据是同步的。产业链或者流程中的每一步的操作,会同时同步给所有人,甚至违法犯罪的事情根本(没有机会)不会发生。

所以,简单总结下就是:去中心化、分布式记账、数据同步、不宜篡改。

同时,产业链中的数据,更加的透明。透明有什么好处呢?透明带来的问题就是可以溯源。这个溯源性和安全性,在食品供应链和医疗供应链中体现的更加的直观一些。

区块链与BIM技术

嘿嘿,那么问题又来了...

我们前文讲过,我们探索了研究所有的技术,最终会回到建筑本身。

关于BIM技术的进化,可以回看原文

BIMnews+The Evolution of BIM

总结下来:施工过程的信息化;生产流程的信息化;以及建筑材料的供应链溯源——这不就是5D+BIM的基础框架么。把生产过程通过数字化的技术进行三维展示,同时,过程中的相关部门的数据是同步到云端的。

Evolution of Product Data Management

这正与传统施工流程的痛点正相关——信息不对称。

信息不对称,每天都在重复上演。

设计阶段,结构柱子改大了,建筑专业不知道,刚好这个位置暖通专业准备走一个风管,好么,精装修已经定好了吊顶高度。这个多专业的协同工作,在传统的工作流程中,是无法实现同步设计的。

施工阶段,在施工现场,工地的施工作业面每天都在变化,现场修改了门洞口的尺寸,而你房间的这一扇门,在广东的工厂已经下料加工,消防的疏散指示厂家,发现门上方根本没有空间进行安装。

项目的数据管理(Product Data Management)就在这个信息不对称的时代浪潮下进化着。

即使我们拥有了BIM技术,对于项目管理来说,好像还是停留在了WEB2.0阶段,还没有完全的打通区块链。在原有的5D+BIM技术的技术上,增加一个加密系统,理论上应该可以实现。

区块链,说到底是安全问题。建筑业,同样需要安全问题,例如:结构抗震安全;消防疏散安全;施工质量安全等。安全,一直是建筑业生产加工环节的一个棘手问题。

在工业化和信息化落后的建筑业,同样需要新的信息化技术为产业升级助力。工业化进程,是将建筑的模块进行拆解,把工地的工作移交给工厂。信息化进程,自然需要采集工厂的数据,对其进行溯源。

未完待续

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