每经编辑｜陈艳春    

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数字基(ji)因(yin)的觉醒(xing)：17C18理念(nian)下的(de)设(she)计革(ge)新(xin)与协同(tong)进(jin)化

我(wo)们正站(zhan)在一个(ge)前(qian)所未(wei)有(you)的十(shi)字路(lu)口，科技的浪(lang)潮以(yi)前所未有的速度席卷着各行(xing)各(ge)业，建筑业(ye)也(ye)在这(zhe)场(chang)变(bian)革中(zhong)迎来了它(ta)最为(wei)激动人心(xin)的“数(shu)字基(ji)因觉(jue)醒”时(shi)刻。谈及(ji)科技在(zai)建筑(zhu)领域(yu)的应(ying)用，我(wo)们不能不提一(yi)些(xie)具有里(li)程(cheng)碑(bei)意义(yi)的理(li)念和(he)技术(shu)。其中(zhong)，“17C18”虽然不是(shi)一(yi)个广为人(ren)知(zhi)的具体技术标准或(huo)软件名称，但我们可以将(jiang)其(qi)理(li)解为(wei)一个象(xiang)征(zheng)，一个(ge)代表(biao)着(zhe)“17个关键信(xin)息节点(dian)（或场景(jing)）贯穿18个(ge)关(guan)键(jian)设计与施(shi)工阶段”的先(xian)进(jin)设(she)计与管理理念。

它所蕴含(han)的(de)精神，正(zheng)是当(dang)前(qian)建筑行业数字(zi)化转(zhuan)型的(de)核(he)心(xin)——从孤立(li)的(de)设计(ji)转向(xiang)集成化的(de)全生命周期管理，从(cong)被动响(xiang)应(ying)转(zhuan)向(xiang)主动(dong)预测与优化。

想(xiang)象一(yi)下，在过去，建筑设计(ji)往往是(shi)一(yi)个线(xian)性(xing)的(de)、层层递进的过程(cheng)。概(gai)念、初(chu)步设(she)计、深化(hua)设(she)计(ji)，每(mei)一(yi)个(ge)阶段(duan)都(dou)可能存(cun)在信息孤(gu)岛，沟(gou)通成本高昂，返(fan)工率(lv)也居(ju)高不(bu)下。而“17C18”所(suo)倡导的，则是(shi)将关(guan)键的(de)决策点(dian)和信(xin)息(xi)节点(dian)提前嵌入(ru)到设计(ji)流程的(de)早期(qi)，并将其与(yu)后续(xu)的施工、运(yun)维紧(jin)密连接。

这(zhe)就像(xiang)是在建(jian)造(zao)一栋(dong)大楼(lou)之前，就绘(hui)制好(hao)了一(yi)张包含所有(you)潜(qian)在风险(xian)、最(zui)佳实(shi)践(jian)和(he)未来(lai)需求(qiu)的详细“数(shu)字地图”。

这(zhe)其(qi)中，建筑(zhu)信(xin)息模(mo)型(xing)（BIM）无(wu)疑是实(shi)现(xian)“17C18”理念的(de)基(ji)石。BIM不仅(jin)仅是(shi)一个3D建模(mo)软(ruan)件，它(ta)是一(yi)个(ge)包含(han)建筑所有物理(li)和功能(neng)特性(xing)的(de)信息(xi)数据库。从(cong)构件的尺(chi)寸、材(cai)料、成本，到(dao)其在(zai)结构中的作用(yong)、能源(yuan)消(xiao)耗(hao)的潜(qian)力，甚(shen)至(zhi)是(shi)其生产商和维(wei)护手(shou)册(ce)，都(dou)可(ke)以(yi)在BIM模(mo)型(xing)中得到体现(xian)。

当我们(men)将“17C18”的理(li)念与BIM结(jie)合，就(jiu)意(yi)味着在(zai)设(she)计的(de)早(zao)期，每一个“关(guan)键信息节点”都能(neng)被实时地关(guan)联和(he)更新到BIM模型(xing)中(zhong)。

例(li)如(ru)，在“17C18”的(de)理念(nian)下(xia)，第(di)一个(ge)关键节(jie)点可(ke)能(neng)是(shi)在概念(nian)设计(ji)阶段(duan)就(jiu)考(kao)虑能(neng)源效率(lv)。设(she)计师可以(yi)通过BIM软件(jian)模拟(ni)建筑(zhu)的日(ri)照(zhao)、通(tong)风情况，并(bing)根据“17C18”设定(ding)的参(can)数，对建筑的朝(chao)向、体(ti)块、开窗大(da)小进行(xing)优(you)化，以达(da)到(dao)最佳的(de)节(jie)能效果(guo)。这个节点的(de)决策(ce)，会实时反(fan)馈到后续(xu)的结(jie)构(gou)设计、材(cai)料选择(ze)，甚至(zhi)成(cheng)本估算中，避(bi)免(mian)了(le)在施(shi)工图阶(jie)段才(cai)发(fa)现(xian)能(neng)源(yuan)问题(ti)，造(zao)成大量(liang)设计修改(gai)和成(cheng)本超支。

再比(bi)如(ru)，“17C18”的另一个关键节点可(ke)能(neng)是可(ke)持续材料(liao)的选(xuan)择(ze)。在(zai)BIM模型(xing)中，我(wo)们可以(yi)为每(mei)一(yi)种材(cai)料标注其环保(bao)认证、可回(hui)收性(xing)、生(sheng)命周期(qi)碳排(pai)放等信(xin)息(xi)。设计(ji)师(shi)可以(yi)根(gen)据预设的“17C18”标准(zhun)，在设计(ji)过程中(zhong)优先(xian)选(xuan)用低(di)碳(tan)、可再生的材料(liao)，并将这些信(xin)息(xi)传递(di)给(gei)供(gong)应链(lian)和施工(gong)团(tuan)队，确(que)保采(cai)购的(de)材料(liao)与设(she)计意图一致(zhi)。

“17C18”理念(nian)还(hai)强调跨专业的(de)协(xie)同(tong)与集(ji)成(cheng)。传统建(jian)筑项(xiang)目往(wang)往是(shi)建筑、结构(gou)、机电(dian)等专业各(ge)自为(wei)战，直到碰(peng)撞碰撞才发现问题(ti)。而(er)在“17C18”的框架下(xia)，不(bu)同专(zhuan)业的工(gong)程师可以(yi)在(zai)同(tong)一BIM模型中(zhong)协同(tong)工作(zuo)，实时查看(kan)对方的设计成果，及时(shi)发(fa)现(xian)并(bing)解(jie)决碰撞(zhuang)问题。

例如，机电工程(cheng)师可(ke)以在(zai)设计(ji)早期就将管道(dao)、设备(bei)的(de)位置(zhi)信(xin)息导入(ru)BIM模型，建(jian)筑和(he)结(jie)构(gou)工程(cheng)师可以(yi)根(gen)据这(zhe)些信息调(diao)整墙(qiang)体、楼板(ban)的布局(ju)，避免在后(hou)期(qi)出(chu)现空(kong)间不(bu)足(zu)或(huo)结构冲突(tu)。这种(zhong)“设(she)计即协同，协同(tong)即(ji)设计(ji)”的模(mo)式，极大(da)地提高了设计效率和(he)质量(liang)。

“17C18”所指(zhi)向的“18个关键阶段”也(ye)同样意义(yi)深远(yuan)。这18个阶段可能(neng)涵(han)盖了从项目启动(dong)、可行性研(yan)究、概(gai)念设计(ji)、方(fang)案(an)设计(ji)、初(chu)步设(she)计、施(shi)工(gong)图设计(ji)、材料采购(gou)、施工准备(bei)、主体施工(gong)、装饰装(zhuang)修、设(she)备(bei)安(an)装(zhuang)、竣工验收(shou)，到项目移交、运(yun)营维(wei)护、拆除回(hui)收等几乎(hu)建筑的整(zheng)个生命(ming)周(zhou)期。

将(jiang)关(guan)键信息(xi)节点(dian)与这些阶(jie)段(duan)一一对(dui)应，意味着(zhe)我(wo)们能够(gou)在每(mei)一个阶段(duan)都拥(yong)有清晰、可(ke)追溯(su)、可(ke)决策的(de)信息(xi)支持(chi)。

例如，在“施(shi)工准(zhun)备(bei)”这(zhe)一关(guan)键阶(jie)段，BIM模(mo)型与“17C18”理(li)念的结(jie)合，可以生成(cheng)详(xiang)细的施工(gong)进度计划、资源(yuan)需求(qiu)计划、质量控(kong)制(zhi)计(ji)划(hua)等。通过4DBIM（将(jiang)时间(jian)维度(du)叠(die)加(jia)到3D模(mo)型(xing)上(shang)），我们可以模拟(ni)施工(gong)过程，优(you)化(hua)施工(gong)顺(shun)序，识别(bie)潜在(zai)的工期延误(wu)风险。5DBIM（在4DBIM基础(chu)上叠(die)加成本维度(du)）则(ze)可(ke)以(yi)实(shi)现(xian)实时(shi)的成本控(kong)制，确(que)保项(xiang)目(mu)在预算(suan)范围内(nei)进行。

更(geng)进一步(bu)，“17C18”的理念(nian)也为(wei)建(jian)筑的可(ke)维护性(xing)和智能(neng)化(hua)运营打下了基础。当项(xiang)目竣(jun)工移交时，BIM模(mo)型(xing)中包(bao)含的详(xiang)尽(jin)信(xin)息，如(ru)设备型(xing)号(hao)、安装位(wei)置、维(wei)护记(ji)录(lu)等(deng)，可以(yi)方便运维人员进行(xing)日常管理(li)和(he)故障排(pai)查。未(wei)来，随着(zhe)物(wu)联(lian)网(wang)（IoT）和人工智(zhi)能(neng)（AI）技(ji)术的(de)发(fa)展(zhan)，这(zhe)些(xie)BIM模型还可(ke)以与(yu)传感(gan)器(qi)数据打(da)通，实现对(dui)建筑(zhu)能耗、环境(jing)舒(shu)适(shi)度等的实(shi)时监测和(he)智能调控，真正(zheng)实现(xian)“智慧(hui)建(jian)筑(zhu)”的(de)愿(yuan)景。

“17C18”所(suo)代表的，是(shi)一种以信息为驱动(dong)，以全(quan)生命周(zhou)期为视(shi)角(jiao)，以协(xie)同(tong)为手段(duan)，以效率(lv)和质量为目标(biao)的现代建(jian)筑(zhu)设(she)计与管理(li)范式。它(ta)要求我(wo)们打(da)破传(chuan)统的(de)壁(bi)垒，拥抱数字化工(gong)具，将(jiang)科技的(de)洞(dong)察融入到建筑(zhu)创(chuang)造的每一个(ge)环(huan)节，从而开(kai)启建(jian)筑行(xing)业(ye)一个(ge)更加精(jing)细(xi)化(hua)、集(ji)成化(hua)、智(zhi)能(neng)化的(de)新时(shi)代。

这不仅(jin)仅是设(she)计理念(nian)的(de)革新，更是整(zheng)个建筑(zhu)行业思维模式(shi)的深刻(ke)转(zhuan)变，为后续施(shi)工细(xi)节的(de)精(jing)益化奠定了坚实(shi)的基(ji)础。

智能脉(mai)搏的跳(tiao)动：施(shi)工(gong)细(xi)节(jie)的数(shu)字化(hua)升级(ji)与高(gao)效落(luo)地(di)

当设(she)计(ji)理(li)念(nian)在科技的(de)驱动(dong)下发生深(shen)刻变(bian)革(ge)，建筑(zhu)的“数字(zi)基因”便开始在(zai)施工现(xian)场跳动(dong)，成为一(yi)股推(tui)动(dong)建造效(xiao)率和质(zhi)量(liang)提升的(de)强(qiang)大(da)力量。如果(guo)说Part1探(tan)讨的(de)是(shi)“17C18”理念(nian)如何(he)在(zai)设(she)计(ji)阶段(duan)孕育出(chu)数字化(hua)的蓝(lan)图，那(na)么Part2则(ze)要聚焦(jiao)于这(zhe)蓝(lan)图如何通(tong)过(guo)科(ke)技手段，在(zai)施(shi)工细节中得以精(jing)准(zhun)、高效地落地(di)，从而(er)开启建筑(zhu)行(xing)业一个全新(xin)的“智能建(jian)造”时(shi)代。

过(guo)去，施(shi)工现场往往是(shi)“人海(hai)战术”与“经(jing)验(yan)主(zhu)义”的混合(he)体，信(xin)息传递不(bu)畅，流(liu)程管(guan)理粗放(fang)，质(zhi)量(liang)控制依赖(lai)于(yu)人(ren)工检查(cha)，效率(lv)和(he)精度(du)都(dou)面(mian)临(lin)着巨大的(de)挑战(zhan)。而如今，科(ke)技的渗透正在(zai)将施(shi)工(gong)现场(chang)打造(zao)成一个高度(du)集成(cheng)、实时监控、精益(yi)求精(jing)的“智(zhi)慧工地(di)”。

BIM技术(shu)在(zai)施(shi)工(gong)阶(jie)段(duan)的深(shen)化(hua)应用(yong)是(shi)“智能(neng)建造(zao)”的核心(xin)驱动力(li)。在前(qian)文(wen)提(ti)到的(de)“17C18”理(li)念(nian)下，设(she)计(ji)阶(jie)段生成的BIM模型(xing)不再(zai)是束(shu)之高(gao)阁的图(tu)纸(zhi)，而是(shi)贯穿(chuan)施(shi)工全(quan)过(guo)程的“数(shu)字(zi)指令(ling)”。

精细化的施工(gong)模拟(ni)与计(ji)划。通(tong)过4DBIM，施(shi)工(gong)方可以(yi)在开工(gong)前对整个(ge)施(shi)工过(guo)程进(jin)行三(san)维可视化模拟(ni)。这不仅可(ke)以帮(bang)助项目团(tuan)队提前(qian)识别施(shi)工中的(de)潜在冲(chong)突，如脚手(shou)架(jia)与(yu)结构构(gou)件(jian)的碰(peng)撞、起重(zhong)设备吊(diao)装路(lu)径的冲突(tu)等(deng)，还(hai)能优化施(shi)工顺序，合理(li)安(an)排(pai)工(gong)期(qi)，并(bing)进行(xing)精确的(de)资(zi)源（人力、材(cai)料、设备）需(xu)求预(yu)测(ce)。

这(zhe)就(jiu)好(hao)比在搭(da)积木之(zhi)前，先在(zai)电(dian)脑里(li)推演了(le)几十遍(bian)，确保(bao)每(mei)一步都万(wan)无一失(shi)。这意(yi)味着在(zai)实(shi)际施工中(zhong)，能够(gou)最(zui)大(da)程度地减(jian)少因(yin)计划(hua)不周或信(xin)息遗漏(lou)造成的(de)返工(gong)和(he)延误(wu)，大(da)大提(ti)升了(le)施工效率(lv)。

构件(jian)的预(yu)制(zhi)化与模(mo)块(kuai)化(hua)生产(chan)。BIM模型可以(yi)精确到(dao)每一(yi)个(ge)构(gou)件(jian)的尺(chi)寸、形(xing)状(zhuang)和连接方式(shi)。这为(wei)工(gong)厂化预(yu)制和现场(chang)装配(pei)式施(shi)工提供了(le)坚实的(de)技(ji)术支撑。钢(gang)结构(gou)、混凝(ning)土构(gou)件、甚(shen)至(zhi)楼(lou)梯、卫生(sheng)间(jian)模(mo)块(kuai)，都可(ke)以(yi)在(zai)远(yuan)离施工现(xian)场(chang)的(de)工(gong)厂车间内(nei)，按照(zhao)BIM模型(xing)的精(jing)准(zhun)数(shu)据进(jin)行标(biao)准化(hua)生(sheng)产。

这种模式(shi)不仅提高(gao)了构件的(de)加工精度和质量(liang)，也大大(da)缩(suo)短(duan)了(le)现场施(shi)工周(zhou)期，减少了对现场施(shi)工环(huan)境的(de)依(yi)赖(lai)，降低(di)了安(an)全风(feng)险。当(dang)这些预制好的(de)构件(jian)被运(yun)往工(gong)地，再(zai)按照(zhao)BIM模型(xing)进行精确(que)安装(zhuang)，就(jiu)如(ru)同搭(da)积木(mu)一般(ban)，施工进度(du)和质量(liang)都(dou)得到了(le)极(ji)大(da)的(de)保障(zhang)。

第三(san)，现场(chang)施工(gong)的精准(zhun)放样与(yu)导航。传统的(de)放(fang)样(yang)依赖于测量(liang)员(yuan)的测量尺和(he)标(biao)尺，精度(du)和效(xiao)率都受到限(xian)制。而现在，结合BIM模(mo)型和(he)全站仪(yi)、三(san)维激(ji)光(guang)扫(sao)描仪(yi)等测(ce)量(liang)设(she)备(bei)，我(wo)们(men)可以实现建(jian)筑构(gou)件(jian)在(zai)现场(chang)的“毫(hao)米(mi)级”精(jing)准放样。甚(shen)至(zhi)可(ke)以通过建(jian)筑机器人，直接根(gen)据(ju)BIM模(mo)型的数据(ju)在现(xian)场进行钻孔、切割、焊接、甚至砌筑(zhu)等作(zuo)业(ye)。

北斗/GPS定位(wei)技(ji)术(shu)则可(ke)以实时(shi)追踪(zong)施(shi)工设备(bei)和人员的(de)位(wei)置，确(que)保施(shi)工(gong)在(zai)正确的区(qu)域进(jin)行，防(fang)止跑(pao)偏或(huo)错位。

第四(si)，智能化的(de)质量(liang)监测与控(kong)制。依(yi)靠BIM模型，我(wo)们可以为(wei)每(mei)一(yi)个构(gou)件、每一(yi)个(ge)施工(gong)工序(xu)设(she)定(ding)严格(ge)的质量(liang)标(biao)准。在(zai)施工过(guo)程中，可(ke)以通(tong)过(guo)无人机、机(ji)器(qi)人(ren)配备的(de)高清摄像头、甚至结构(gou)健(jian)康监(jian)测传感(gan)器，实时采集(ji)施工现场(chang)的图像和数据(ju)。这些数据经过(guo)AI算法的(de)比对分(fen)析，可(ke)以(yi)自(zi)动识(shi)别出潜在(zai)的质(zhi)量缺陷，如(ru)裂缝(feng)、变形(xing)、尺寸(cun)偏(pian)差(cha)等，并及(ji)时向管(guan)理人员发出(chu)预(yu)警。

这远比人(ren)工(gong)抽(chou)检(jian)更加全面(mian)、客观、高效，确(que)保(bao)了建筑(zhu)质量的(de)稳定性(xing)和可靠(kao)性。

第五(wu)，数(shu)字孪生（DigitalTwin）在运维阶段(duan)的延伸(shen)。施工完成后，BIM模(mo)型(xing)与物(wu)联网（IoT）技(ji)术相(xiang)结(jie)合，可(ke)以构建建(jian)筑(zhu)的“数字(zi)孪生(sheng)”。这意味着在建(jian)筑的实际(ji)运营(ying)过(guo)程中(zhong)，有一个(ge)与实体(ti)建筑(zhu)实(shi)时同(tong)步的(de)虚拟(ni)模型。传感器收(shou)集的(de)建筑运行(xing)数(shu)据(ju)（如(ru)温度、湿度、能(neng)耗、设(she)备(bei)状(zhuang)态等(deng)）会实时反(fan)馈到数字(zi)孪生(sheng)模型中，管理者可以(yi)远(yuan)程监(jian)控(kong)建筑(zhu)的运(yun)行(xing)状态，预(yu)测设备故(gu)障(zhang)，优化能源使用(yong)，进行精(jing)细化(hua)的运(yun)维(wei)管(guan)理。

这(zhe)不仅延长了(le)建(jian)筑(zhu)的使用寿命(ming)，也为(wei)其未来的(de)升级改(gai)造(zao)提(ti)供了(le)宝(bao)贵(gui)的数据(ju)支持。

当(dang)然，实现(xian)这(zhe)些(xie)“智能建造(zao)”的细(xi)节(jie)，离不开强(qiang)大且互(hu)联(lian)互(hu)通的信(xin)息化平台。“17C18”理(li)念(nian)所倡导(dao)的(de)，正是(shi)这(zhe)种跨越设计、施工、运(yun)维(wei)全生命(ming)周期的信(xin)息(xi)集成。云(yun)平台(tai)、大数据、人(ren)工智(zhi)能等(deng)技(ji)术(shu)的融(rong)合(he)，使(shi)得(de)不(bu)同阶段、不同系(xi)统产生的数据(ju)能够互(hu)联互通(tong)，形(xing)成一个(ge)高效(xiao)的“智慧(hui)大脑”，驱(qu)动着建筑项目的(de)每一个环节(jie)。

例如，一(yi)个项目(mu)管(guan)理(li)平(ping)台，可以(yi)将BIM模(mo)型、施工进(jin)度(du)计(ji)划、材(cai)料采(cai)购信(xin)息(xi)、质量检(jian)查记(ji)录(lu)、安全日志等所(suo)有信息(xi)整合在(zai)一起(qi)。项目经理可(ke)以通过手(shou)机或电脑(nao)，随时随(sui)地查看(kan)项目的实(shi)时进(jin)展，处理突(tu)发问(wen)题，并做(zuo)出(chu)明智(zhi)的决(jue)策。这种信息透明化和决(jue)策(ce)智能化(hua)，极大(da)地(di)提升了(le)项目(mu)管理的效率和(he)精(jing)准度(du)。

总而言(yan)之，从BIM技术(shu)的深(shen)化(hua)应(ying)用(yong)，到(dao)构(gou)件(jian)的预制化(hua)、现场(chang)的精准放样，再(zai)到智能化(hua)的质(zhi)量监测和数字(zi)孪生的(de)运维，科(ke)技正(zheng)以前所(suo)未(wei)有的广度(du)和深(shen)度，重(zhong)塑(su)着建筑(zhu)施工(gong)的(de)每(mei)一个细节。它将建造(zao)过程从“粗放式(shi)”的经验依(yi)赖，转(zhuan)变为“精益化”的数据驱(qu)动。这不(bu)仅极大(da)地提(ti)高(gao)了建(jian)筑(zhu)的建造(zao)效(xiao)率、工程(cheng)质量(liang)和经济(ji)效益，更(geng)重要的是，它(ta)为我(wo)们建造更安(an)全(quan)、更环保(bao)、更智(zhi)能的未来人居环境(jing)奠(dian)定了坚(jian)实的(de)技(ji)术基(ji)础(chu)，真(zhen)正开启(qi)了一(yi)个由(you)科技洞察(cha)引(yin)领(ling)的建筑新(xin)时代。

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图片来源：每经记者 陆嘉 摄

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