基于信息論視角的建筑設(shè)計(jì)與建造協(xié)同方法研究

崔巍文，張弘，陳泓宇

0 引言：研究背景

信息時(shí)代的到來(lái)改變了建筑師的設(shè)計(jì)思想與技術(shù)方法，隨著虛擬空間與現(xiàn)實(shí)空間的碰撞，“信息”生產(chǎn)與“物質(zhì)”生產(chǎn)的矛盾加劇，以在場(chǎng)活動(dòng)為基礎(chǔ)的建造經(jīng)驗(yàn)也受到挑戰(zhàn)，顯現(xiàn)出建造成果與設(shè)計(jì)意圖難以契合的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。如何在“信息—物理”二元時(shí)空?qǐng)鲇蛑袠?gòu)建設(shè)計(jì)與建造協(xié)同關(guān)系，如何保障建筑信息的高質(zhì)量傳輸是關(guān)乎建筑業(yè)信息化轉(zhuǎn)型的重要議題。

已有的建筑信息研究圍繞理論與技術(shù)兩條脈絡(luò)展開。在建筑信息理論方面，國(guó)外學(xué)者側(cè)重探究數(shù)字信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的新型城市肌理、建筑形態(tài)及社會(huì)關(guān)系變化趨勢(shì)。早期以美國(guó)麻省理工學(xué)院教授尼古拉斯·尼葛洛龐帝（Nicholas Negroponte）與威廉·米歇爾（William John Mitchell）為代表，強(qiáng)調(diào)將“比特”視為觀察世界的基本粒子[1-2]。近年南加州大學(xué)本杰明·布萊頓（Benjamin Bratton）教授提出“堆?！崩碚?，指明以數(shù)據(jù)云及平臺(tái)為核心的技術(shù)生態(tài)結(jié)構(gòu)正在重塑人類活動(dòng)場(chǎng)所的營(yíng)建秩序[3]。國(guó)內(nèi)學(xué)者中，清華大學(xué)秦佑國(guó)教授團(tuán)隊(duì)則于21 世紀(jì)初提出計(jì)算機(jī)集成建筑系統(tǒng)（CIBS）構(gòu)想[4]，在系統(tǒng)架構(gòu)上體現(xiàn)信息集成的關(guān)鍵理念。過(guò)往對(duì)建筑信息媒介、信息表達(dá)、信息應(yīng)用方法的研究積累[5-7]，也共同推動(dòng)了理論體系建構(gòu)的起步。在建筑信息技術(shù)方面，伊凡·蘇澤蘭（Ivan Sutherland）1963 年發(fā)表博士論文[8]，展示了最早的計(jì)算機(jī)圖形交互系統(tǒng)（圖1）。隨后以Autodesk、IBM 等大型軟件公司為主導(dǎo)研發(fā)的CAAD 技術(shù)體系占據(jù)主流市場(chǎng)沿用至今。此外，查爾斯·伊斯曼（Charles M.Eastman）教授在1974 年提出BDM 系統(tǒng)（Building Description System）[9]，也就是BIM 技術(shù)前身。由于BIM 技術(shù)兼顧信息理論、繪圖實(shí)操、開發(fā)擴(kuò)展等特點(diǎn)，吸引了諸多跨學(xué)科學(xué)者關(guān)注，如軟件工程聚焦BIM 標(biāo)準(zhǔn)研究[10]、土木工程側(cè)重BIM 信息集成與管理研究[11]、建環(huán)專業(yè)專注BIM 性能模擬研究[12]。綜上，建筑行業(yè)已具備以CAAD 與BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)的信息交互環(huán)境，但各研究專題之間關(guān)聯(lián)薄弱，缺乏切實(shí)指導(dǎo)設(shè)計(jì)與建造協(xié)同實(shí)踐的理論方法。因此，本研究以實(shí)際建造項(xiàng)目為例，挖掘設(shè)計(jì)與建造協(xié)同中的信息問(wèn)題表征，通過(guò)引入經(jīng)典信息論，探究制約設(shè)計(jì)信息與建成信息匹配的條件與要素，提出多維信息技術(shù)工具輔助下的協(xié)同路徑。

1 1963年伊凡·蘇澤蘭在TX-2屏幕中使用Sketchpad系統(tǒng)繪制虛擬信息圖形，引自參考文獻(xiàn)[8]

1 基于實(shí)驗(yàn)案例的建筑信息失真問(wèn)題辨識(shí)

研究團(tuán)隊(duì)選取適宜全面測(cè)度的小型既有建筑改造項(xiàng)目為實(shí)例樣本，聚焦以設(shè)計(jì)方與施工方為信息傳遞主體的協(xié)同環(huán)節(jié)，提取其建筑信息的傳輸問(wèn)題表征。實(shí)驗(yàn)案例位于南京市高淳區(qū)高崗村（圖2），場(chǎng)地原址為村民住房，共1 層，磚木結(jié)構(gòu)，建筑面積97.57m2。改造的總體功能定位為面向公眾提供咖啡、茶室等餐飲休憩場(chǎng)所。改造方案結(jié)合了對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)狀態(tài)的勘測(cè)評(píng)估，在主體建筑內(nèi)部置入新的輕型鋼結(jié)構(gòu)體系，外部還原傳統(tǒng)民居風(fēng)貌，凸顯“毛石—紅磚—白墻”的地域特色。西側(cè)拆除廢棄耳房，運(yùn)用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、金屬挑檐板、大面積玻璃凸窗等現(xiàn)代工法突出空間透明性，加強(qiáng)東西兩側(cè)的鮮明對(duì)比，使新建體量與傳統(tǒng)老屋相映成趣。

2 南京市高淳區(qū)高崗村11號(hào)樓實(shí)驗(yàn)案例a-改造前建筑外觀b-改造后建筑外觀c-改造中建筑室內(nèi)d-改造后建筑室內(nèi)

項(xiàng)目從初步設(shè)計(jì)到建成運(yùn)營(yíng)歷時(shí)近一年，采用的研究方法有實(shí)地調(diào)查、施工日志記錄、半結(jié)構(gòu)化訪談等。總體上，由于期望的協(xié)同目標(biāo)是使建造現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際建成信息逐步累積至實(shí)現(xiàn)對(duì)全部虛擬設(shè)計(jì)信息的還原，因此研究關(guān)鍵在于識(shí)別歷次信息傳輸過(guò)程中輸入與輸出呈現(xiàn)差異的失真情形，進(jìn)而廓清制約設(shè)計(jì)信息與建成信息達(dá)成最優(yōu)匹配的影響因素。如表1 所示，研究對(duì)實(shí)例產(chǎn)生的信息問(wèn)題進(jìn)行歸納，并依據(jù)表現(xiàn)形式的不同將信息失真分為信息錯(cuò)誤、信息缺項(xiàng)、信息損失、信息冗余4 種類型，分別對(duì)應(yīng)信息的準(zhǔn)確性、完整性、保真性、簡(jiǎn)潔性特征。

表1 實(shí)驗(yàn)案例反映的項(xiàng)目各階段信息問(wèn)題及類型，崔巍文 繪制

信息錯(cuò)誤和信息缺項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)案例中發(fā)生頻率相對(duì)更高的問(wèn)題表現(xiàn)。信息錯(cuò)誤包含了信息不正確、偏差、誤傳與誤解等情形，集中反映在與設(shè)計(jì)圖紙有關(guān)的繪制、校核、修改環(huán)節(jié)，最終往往能通過(guò)正確的圖紙信息更新來(lái)予以解決。突出的信息錯(cuò)誤之一是設(shè)計(jì)方內(nèi)部建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電等子專業(yè)的設(shè)計(jì)交互，由于信息源頭離散、信息鏈條盤錯(cuò)，不可避免地產(chǎn)生自然傳輸損耗，尤其是在判別具有豎向關(guān)聯(lián)的構(gòu)件幾何信息時(shí)容易出現(xiàn)標(biāo)識(shí)或?qū)ξ诲e(cuò)誤。另一種典型的信息錯(cuò)誤源于設(shè)計(jì)疏漏或某些圖形、符號(hào)自身的意義偏差，導(dǎo)致信息接收方的誤解。例如，照明開關(guān)圖中的插座、開關(guān)或燈具位置不當(dāng)，設(shè)備說(shuō)明與布置圖符號(hào)不吻合等。信息缺項(xiàng)問(wèn)題則處于長(zhǎng)期被忽視的狀態(tài)，其重點(diǎn)在于建成信息的缺位。比如，場(chǎng)地調(diào)研階段無(wú)法一次性全面采集既有建筑的細(xì)部信息和室外景觀信息，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)生過(guò)多次遠(yuǎn)程溝通，依靠當(dāng)?shù)厝藛T的幫助完成信息補(bǔ)測(cè)。再如，施工方未能及時(shí)將關(guān)鍵施工條件的變化反饋至設(shè)計(jì)端，因之產(chǎn)生的標(biāo)高問(wèn)題需要系統(tǒng)梳理圖紙，檢查修改與高度相關(guān)的機(jī)電、門窗、家具信息才避免碰撞。

對(duì)于發(fā)生頻率較少的信息損失和信息冗余現(xiàn)象，前者具有一定隱蔽性，如磚磨石地面樣式的刪減、氣窗形狀的簡(jiǎn)化等是在信息傳輸末端經(jīng)由施工人員轉(zhuǎn)譯而導(dǎo)致的設(shè)計(jì)信息損失，假使沒(méi)有設(shè)計(jì)方的駐場(chǎng)介入，這些細(xì)節(jié)元素的變化就難以得到同施工質(zhì)量相同程度的關(guān)注；后者指涉的冗余主要體現(xiàn)在圖紙表達(dá)層面，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的施工人員而言，常規(guī)的建造工法已熟記于心，讀圖時(shí)更加偏重對(duì)結(jié)構(gòu)、設(shè)備等難點(diǎn)信息的提取，而對(duì)于工作經(jīng)驗(yàn)尚淺或未學(xué)習(xí)過(guò)相關(guān)識(shí)圖知識(shí)的工匠，則需要對(duì)工程圖紙進(jìn)行大量簡(jiǎn)化，去除過(guò)于抽象的符號(hào)表示。

實(shí)例表明，雖然項(xiàng)目參與方依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范完成標(biāo)準(zhǔn)的圖紙表達(dá)和施工組織工作，但信息失真仍是無(wú)法避免且高度頻發(fā)的協(xié)同難題。失真現(xiàn)象的特性在于難以借助先驗(yàn)知識(shí)提前由設(shè)計(jì)或施工人員預(yù)判，一般需在指定信息傳輸完成后或建設(shè)條件變更時(shí)才易于被主觀經(jīng)驗(yàn)所辨識(shí)，由此導(dǎo)致信息糾錯(cuò)時(shí)機(jī)的滯后，更造成項(xiàng)目周期的延長(zhǎng)或停滯。另外，對(duì)比設(shè)計(jì)與施工兩類信息主體對(duì)傳輸效果的影響，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方作為虛擬設(shè)計(jì)信息的主要?jiǎng)?chuàng)建者和管理者，具備了提供更多能動(dòng)策略的可能性。

2 影響信息協(xié)同質(zhì)量的傳輸過(guò)程機(jī)制解析

基于實(shí)驗(yàn)案例考察的上述信息失真問(wèn)題能夠推演至更為廣泛的現(xiàn)狀建設(shè)活動(dòng)，究其原因是在數(shù)字信息技術(shù)的作用下建筑信息已成為不可或缺的基礎(chǔ)生產(chǎn)要素。信息傳輸?shù)谋Ｕ娑仍礁呔驮侥軓浐咸摂M空間與物理空間的連接壁壘，反之，信息協(xié)同的低效失真也將對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的建成品質(zhì)起到抑制作用。為探明信息失真的原理和規(guī)律，研究引入經(jīng)典通信模型理論，通過(guò)對(duì)信息要素和結(jié)構(gòu)的解析構(gòu)建建筑信息傳輸流轉(zhuǎn)機(jī)制。

2.1 信息傳輸要素與流轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)模式

經(jīng)典通信模型由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研究員克勞德·香農(nóng)（C.E.Shannon）于1948 年提出[13]，模型揭示了通信的實(shí)質(zhì)過(guò)程，即信息在信源與信宿之間傳遞，經(jīng)過(guò)信道載體和多重介質(zhì)的轉(zhuǎn)譯，構(gòu)成完整信息通路（圖3）。其后，香農(nóng)模型不僅在通信工程學(xué)，也在計(jì)算機(jī)與電子工程、生物學(xué)、傳播學(xué)等研究領(lǐng)域中得到應(yīng)用，進(jìn)一步驗(yàn)證信息傳輸?shù)暮诵男阅堋行耘c可靠性，取決于信源與信道特性、編碼與譯碼方法，以及允許的失真邊界。

3 一般通信系統(tǒng)示意，引自參考文獻(xiàn)[13]

由于保障建筑信息準(zhǔn)確、穩(wěn)定、無(wú)損的傳輸是建設(shè)項(xiàng)目協(xié)同的關(guān)鍵，因此香農(nóng)信息理論在解析建筑信息傳輸要素及其作用結(jié)構(gòu)方面具備了適用性和可解性?；诖?，建設(shè)活動(dòng)也展現(xiàn)出更高層級(jí)的協(xié)同結(jié)構(gòu)，隨著項(xiàng)目階段的推進(jìn)，信息總量、信息復(fù)雜度及信息精度不斷提升，信息交互的頻率和路徑節(jié)點(diǎn)亦呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，多端網(wǎng)狀的建筑信息傳輸結(jié)構(gòu)成為造成失真的第一重系統(tǒng)性因素。從全局來(lái)看，建筑信息流向雖然表現(xiàn)出由上游設(shè)計(jì)工種向下游施工工種單向度傳輸建設(shè)指令的顯性特點(diǎn)，然而實(shí)質(zhì)的信息交互可能發(fā)生在項(xiàng)目進(jìn)程的任意節(jié)點(diǎn)，信息的發(fā)送與接收遍及項(xiàng)目各方角色。一旦發(fā)生信息失真，信息逆流的概率增大，初始作為信源的設(shè)計(jì)人員將在建造階段服務(wù)于由施工方或業(yè)主方承擔(dān)的新信息協(xié)同中樞，來(lái)自施工現(xiàn)場(chǎng)的反饋、咨詢或變更信息持續(xù)、間斷地逆向傳輸，直至完成建成信息與設(shè)計(jì)信息的匹配。這種正、逆雙向信息交互下的非穩(wěn)定協(xié)同中樞為保真效果帶來(lái)了第二重系統(tǒng)性難點(diǎn)。此外，建筑信息傳輸?shù)男诺?、編譯與噪聲結(jié)構(gòu)也在不同程度上對(duì)協(xié)同結(jié)果產(chǎn)生影響。

2.2 信道：工程圖紙的特性約束

信道是存儲(chǔ)和傳遞信息的媒介，一份文本、一張照片、一段視頻承載的信息容量各有不同，有線電纜與無(wú)線電波傳播的距離也大相徑庭，每種信道的特性決定了信號(hào)形態(tài)、傳輸速率、通信距離，還有傳輸準(zhǔn)確度。在古代工匠營(yíng)建模式中，建筑信息以聲音和口語(yǔ)為信道介質(zhì)，以建造現(xiàn)場(chǎng)為傳輸范圍，實(shí)時(shí)開展工匠間面對(duì)面的信息交互，即使出現(xiàn)信息失真的問(wèn)題，也能及時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)作出處理。紙張媒介成熟應(yīng)用以來(lái)，依托工程圖紙為信道的建筑信息傳輸模式顯著提高了信息容量，文字、圖形、符號(hào)等多種信息形態(tài)集成存儲(chǔ)于一套藍(lán)圖，大幅降低了傳輸成本。紙張的物理空間可傳遞性和不可更改性又為傳輸距離的擴(kuò)大提供可能，施工方按圖紙施工即可完成基本建造，建筑師也由此解放了現(xiàn)場(chǎng)工作。然而，在如今數(shù)字信息技術(shù)的沖擊下，工程圖紙的信道極限已開始顯露。一方面，建筑信息的本體范疇不再局限于與設(shè)計(jì)方案相關(guān)的幾何、材質(zhì)、顏色或位置信息，而是包含了策劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、建造、運(yùn)維的全生命期各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。使用靜態(tài)且有限的圖紙媒介承載部分建筑物理環(huán)境信息已是挑戰(zhàn)，更無(wú)法對(duì)全部建筑信息進(jìn)行有效傳遞；另一方面，現(xiàn)行工程圖紙難以應(yīng)對(duì)建成信息的缺位挑戰(zhàn)。借助手機(jī)與電腦通信設(shè)備的普及，越來(lái)越頻繁的施工現(xiàn)場(chǎng)逆向反饋成為設(shè)計(jì)方與施工方需要投入精力處理的常態(tài)工作，繁復(fù)的信息比對(duì)、校核、修改進(jìn)程導(dǎo)致項(xiàng)目時(shí)間的延長(zhǎng)與成本的升高。

2.3 編譯：建筑信息的離散關(guān)聯(lián)

信息的編碼和譯碼是通訊的必要環(huán)節(jié)，其實(shí)質(zhì)是按照一定規(guī)則對(duì)初始消息進(jìn)行變換和還原，以便在特定信道中壓縮冗余信息，獲取最大化可靠傳輸。常見的如字母表、詞典、二進(jìn)制編碼等，都是信息映射規(guī)則。設(shè)計(jì)與施工的信息交互則以建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)為通用密碼本，依照設(shè)計(jì)專業(yè)的類別對(duì)建筑信息進(jìn)行第一層分類編碼，各專業(yè)內(nèi)部又依據(jù)不同的信息維度構(gòu)建子層級(jí)信息結(jié)構(gòu)。例如，建筑專業(yè)在方案階段以3 維空間作為信息編碼對(duì)象，在施工圖階段以平、立、剖三視圖的方式繪制2.5 維信息成果；設(shè)備專業(yè)在傳統(tǒng)上基本以2 維信息為主導(dǎo)，始終以平面視圖為對(duì)象完成信息處理工作，各專業(yè)的信息維度和信息表達(dá)差異不僅容易導(dǎo)致信息丟失，還對(duì)施工方的譯圖工作造成困難。例如，當(dāng)施工人員想要查閱一個(gè)帶有預(yù)埋筒燈的混凝土樓面施工工法時(shí)，他將需要翻找建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、電氣圖、物料表等多張圖紙，才能拼湊出該做法的完整信息圖景?？梢姡F(xiàn)行建筑信息的編碼規(guī)則采用離散、靜態(tài)的信息關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，既不同于《營(yíng)造法式》對(duì)建造工法的表達(dá)偏向，也還未展露出對(duì)時(shí)下機(jī)械臂打印等新興智能設(shè)計(jì)與建造的信息協(xié)同潛能。

2.4 噪聲：人為中介的主觀干擾

實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目在人為噪聲的影響下很難達(dá)到理想的信息無(wú)損傳輸期望值，人不僅是信息發(fā)送與接收的對(duì)象，還是將自身化作編譯機(jī)器影響信息處理進(jìn)程的內(nèi)在媒介，其主觀意識(shí)經(jīng)驗(yàn)容易對(duì)傳輸?shù)那逦群瓦€原度產(chǎn)生噪聲干擾。以調(diào)研與方案階段為例，設(shè)計(jì)方的工作一旦開始，建筑信息就即將面臨衰減或過(guò)濾的可能。一次信息衰減顯見于既有建筑的數(shù)字化建模活動(dòng)，設(shè)計(jì)人員在工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)下，自然而然地簡(jiǎn)化天然材質(zhì)的不規(guī)則形態(tài)、忽視手工營(yíng)建的非模數(shù)化尺寸，造成設(shè)計(jì)方案的信息偏差。二次信息衰減發(fā)生在多專業(yè)配合時(shí)出現(xiàn)的施工圖紙信息錯(cuò)誤、缺項(xiàng)等情形，雖然通過(guò)內(nèi)部圖紙質(zhì)量審查的方法能夠提早排查問(wèn)題，但偏差、遺漏等小的粗糙問(wèn)題仍會(huì)偶發(fā)，并在建造過(guò)程中累積放大。施工方的讀圖、譯圖能力也容易導(dǎo)致信息失真，圖4 所示為實(shí)驗(yàn)案例中施工人員錯(cuò)把圖紙的門洞口看成窗洞口，直至設(shè)計(jì)駐場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)這一信息誤讀情況才得以糾正。因此，無(wú)論是設(shè)計(jì)方還是施工方都需要具備專業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能盡可能地降低對(duì)信息傳輸?shù)闹饔^干擾。

4 施工員將門洞口錯(cuò)誤看成窗洞口

3 依托多維數(shù)字信息技術(shù)工具的協(xié)同方法

借助信息論方法的研究分析表明，信息失真是設(shè)計(jì)與建造協(xié)同過(guò)程中固有的通信屬性，但現(xiàn)行的工程圖紙信道、弱關(guān)聯(lián)的建筑信息組織結(jié)構(gòu)，以及以人為媒介的轉(zhuǎn)譯干擾，進(jìn)一步降低了建筑信息傳輸效率，造成遍布建設(shè)項(xiàng)目各階段的信息錯(cuò)誤、缺項(xiàng)、損失、冗余種種問(wèn)題。在如今萬(wàn)物互聯(lián)的爆炸式信息交互需求下，工業(yè)技術(shù)催生的建筑信息傳輸系統(tǒng)已接近響應(yīng)極限，研究擬結(jié)合近年涌現(xiàn)的多維數(shù)字信息技術(shù)，提出媒介工具、表達(dá)范式、技術(shù)流程3 個(gè)方面的優(yōu)化協(xié)同策略以供討論。

3.1 拓寬信息媒介種類

用于采集、處理、交換建筑信息的媒介工具能夠徹底改變對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的觀測(cè)范圍與觀測(cè)精度，正如馬歇爾·麥克盧漢（Marshall McLuhan）在《理解媒介》（Understanding Media: The Extensions of Man）一書所述，媒介的差異重塑了人類對(duì)事物結(jié)構(gòu)的認(rèn)知視角[15]。新興技術(shù)工具如便攜式攝影設(shè)備、高清晰度監(jiān)控?cái)z像設(shè)備、三維激光掃描設(shè)備、傾斜攝影測(cè)量設(shè)備等，具有全局信息采集視野和高清晰度、高顆粒度的采集能力，可以將現(xiàn)實(shí)空間信息準(zhǔn)確映射至虛擬空間，大幅降低以往人工測(cè)繪帶來(lái)的信息失真干擾。來(lái)自增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展也為信息校核提供幫助，通過(guò)在建造現(xiàn)場(chǎng)直觀比對(duì)設(shè)計(jì)模型與真實(shí)空間差異，有望節(jié)約信息交互成本。在總結(jié)數(shù)字化設(shè)備工具類型和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)與行業(yè)單位聯(lián)合編制《建筑逆向技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》（T/CECS 1258-2023，表2），制定了針對(duì)場(chǎng)地測(cè)繪、建筑測(cè)繪、構(gòu)件檢測(cè)、變形監(jiān)測(cè)4 類典型應(yīng)用場(chǎng)景的信息精度等級(jí)要求，以期在工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的紐帶下銜接信息理論與媒介技術(shù)。

表2 建筑逆向信息精度等級(jí)，引自參考文獻(xiàn)[16]

3.2 優(yōu)化信息表達(dá)范式

以計(jì)算機(jī)為核心介質(zhì)的信道模式在信息容量和信息傳輸速率上均體現(xiàn)出遠(yuǎn)超紙質(zhì)媒介的傳輸優(yōu)勢(shì)，相應(yīng)的建筑信息組織結(jié)構(gòu)與表達(dá)形式也就具備了升級(jí)轉(zhuǎn)型條件。首先，信息增補(bǔ)策略的介入將有助于彌補(bǔ)因媒介轉(zhuǎn)換帶來(lái)的信息損耗。如圖5 所示，研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中嘗試增補(bǔ)三維空間軸測(cè)信息與圖形色彩信息，有效幫助施工人員快速理解設(shè)計(jì)意圖。類似的表達(dá)范式實(shí)際上已是建筑師在計(jì)算機(jī)視窗中熟悉并擅長(zhǎng)的，但由于工程藍(lán)圖的信息轉(zhuǎn)換導(dǎo)致虛擬空間的多重信息維度驟然坍塌，降低了信息的可讀性。其次，建立具有空間維度和時(shí)間維度關(guān)聯(lián)的頂層編譯規(guī)則也將織補(bǔ)分離的圖紙信息。依托對(duì)重難點(diǎn)施工工法的信息重構(gòu)，如添加構(gòu)件單元信息、組裝時(shí)序信息、物料屬性信息等，有利于提高設(shè)計(jì)圖紙與現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)空契合度，減少信息的失真衰減。

5 基于現(xiàn)行表達(dá)規(guī)范增補(bǔ)輔助圖紙信息a-按照施工時(shí)序邏輯表達(dá)的樓梯設(shè)計(jì)方案b-增補(bǔ)三維軸測(cè)視圖的室內(nèi)空間設(shè)計(jì)方案4.5引自參考文獻(xiàn)[14]

3.3 搭建信息交互框架

研究考察的建筑信息失真現(xiàn)象表明實(shí)際項(xiàng)目距離實(shí)現(xiàn)真正的信息物理融合環(huán)境仍有差距，但信息過(guò)載的負(fù)擔(dān)已滲透至建筑師工作界面，筆者團(tuán)隊(duì)在高淳案例中時(shí)而疲于應(yīng)對(duì)每日的現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)需求，時(shí)而又因未接收到某些局部進(jìn)展的反饋，導(dǎo)致糾錯(cuò)時(shí)機(jī)的延誤。應(yīng)對(duì)當(dāng)下更高的質(zhì)量管理和溝通時(shí)效要求，優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工的信息交互框架已成題中之義。一方面，通過(guò)逐步積累建立建筑信息協(xié)同數(shù)據(jù)庫(kù)，掌握失真問(wèn)題的發(fā)生環(huán)節(jié)、產(chǎn)生動(dòng)因、問(wèn)題程度和應(yīng)對(duì)方法，將為信息交互節(jié)點(diǎn)、信息內(nèi)容和信息深度的制定提供事實(shí)依據(jù)；另一方面，借助外業(yè)掃描設(shè)備與內(nèi)業(yè)建模軟件等數(shù)字信息技術(shù)工具的聯(lián)動(dòng)，建立自動(dòng)反饋與糾錯(cuò)機(jī)制，減少以人為媒介的作業(yè)成本與傳輸誤差，也將切實(shí)推動(dòng)設(shè)計(jì)信息與建成信息的雙向高保真度流動(dòng)。