每经编辑｜陈纯甄    

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数字基因的(de)觉(jue)醒：17C18理念下(xia)的设(she)计革新(xin)与(yu)协同进化

我们正站(zhan)在一(yi)个(ge)前所未(wei)有(you)的十字路口，科技的浪潮以前所未(wei)有的速(su)度席卷(juan)着(zhe)各行(xing)各(ge)业(ye)，建(jian)筑(zhu)业也(ye)在这(zhe)场变革(ge)中(zhong)迎来(lai)了(le)它最为(wei)激动人心的“数(shu)字基(ji)因觉(jue)醒”时(shi)刻。谈及(ji)科(ke)技在建筑(zhu)领域的(de)应(ying)用，我(wo)们(men)不(bu)能(neng)不提一(yi)些(xie)具(ju)有里(li)程碑(bei)意义(yi)的理(li)念和(he)技术。其中(zhong)，“17C18”虽然不(bu)是一(yi)个(ge)广为人知(zhi)的具体技术(shu)标准(zhun)或(huo)软件名称，但我(wo)们可以将其(qi)理(li)解为(wei)一(yi)个象征(zheng)，一个代表(biao)着“17个关键(jian)信息节点(dian)（或场(chang)景）贯穿18个关(guan)键(jian)设计与施(shi)工阶段”的先进(jin)设计与(yu)管(guan)理(li)理(li)念。

它所(suo)蕴(yun)含的精神(shen)，正(zheng)是当前建(jian)筑(zhu)行业(ye)数(shu)字(zi)化转(zhuan)型(xing)的(de)核(he)心(xin)——从孤立的(de)设计转向(xiang)集(ji)成化的(de)全(quan)生(sheng)命周期管(guan)理，从被(bei)动响应(ying)转向主动(dong)预测(ce)与优化(hua)。

想象一(yi)下(xia)，在过(guo)去(qu)，建筑设(she)计往往是一(yi)个线(xian)性(xing)的(de)、层层(ceng)递进的(de)过程。概(gai)念、初(chu)步(bu)设(she)计、深化设(she)计(ji)，每一个阶段都可能存在信息孤岛，沟(gou)通成(cheng)本高昂，返(fan)工率(lv)也(ye)居高不(bu)下。而“17C18”所倡(chang)导(dao)的(de)，则是将(jiang)关键的(de)决策点(dian)和信息(xi)节点提前嵌入到设计流(liu)程的(de)早(zao)期(qi)，并将(jiang)其与(yu)后续的施工、运维紧密连接。

这(zhe)就像是在(zai)建造(zao)一栋(dong)大(da)楼之前(qian)，就绘(hui)制好了一(yi)张(zhang)包(bao)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(xi)“数字地(di)图”。

这(zhe)其中(zhong)，建筑信(xin)息(xi)模型(xing)（BIM）无疑(yi)是实现“17C18”理(li)念的(de)基(ji)石(shi)。BIM不(bu)仅(jin)仅是(shi)一(yi)个(ge)3D建模(mo)软件，它(ta)是(shi)一个包含(han)建筑所(suo)有(you)物理(li)和(he)功能特性的(de)信息数据库。从构(gou)件的尺寸、材(cai)料(liao)、成本(ben)，到(dao)其在(zai)结(jie)构中的作用、能(neng)源(yuan)消耗的潜(qian)力，甚至是其生产商和维(wei)护手(shou)册，都可(ke)以在BIM模(mo)型中得到体现(xian)。

当我(wo)们(men)将“17C18”的理(li)念与(yu)BIM结(jie)合，就(jiu)意(yi)味着在设(she)计(ji)的(de)早期(qi)，每(mei)一(yi)个“关(guan)键信息(xi)节点”都(dou)能(neng)被实时地关(guan)联和更新(xin)到(dao)BIM模(mo)型中。

例如(ru)，在“17C18”的(de)理念下(xia)，第(di)一个关键(jian)节点可(ke)能(neng)是在概念(nian)设计(ji)阶段就(jiu)考(kao)虑能(neng)源效率(lv)。设(she)计师可以(yi)通(tong)过BIM软(ruan)件(jian)模拟(ni)建筑(zhu)的日(ri)照、通风情(qing)况，并(bing)根据“17C18”设定的参数(shu)，对建筑的朝向、体(ti)块、开(kai)窗大(da)小进(jin)行优化，以(yi)达(da)到最佳的节(jie)能效果。这个(ge)节(jie)点的决策(ce)，会实时反馈到后续(xu)的(de)结构设(she)计(ji)、材(cai)料选择，甚至成(cheng)本估(gu)算中，避免了在施工(gong)图阶(jie)段才(cai)发现(xian)能源(yuan)问题(ti)，造成大量(liang)设(she)计(ji)修(xiu)改和成本超(chao)支(zhi)。

再比如(ru)，“17C18”的另(ling)一个关键(jian)节(jie)点可能是可(ke)持续(xu)材(cai)料(liao)的选(xuan)择。在BIM模(mo)型中，我(wo)们可以为(wei)每一(yi)种(zhong)材(cai)料标注其环保(bao)认证(zheng)、可回收(shou)性、生(sheng)命(ming)周期(qi)碳(tan)排放(fang)等(deng)信息(xi)。设计(ji)师可(ke)以根(gen)据(ju)预设的“17C18”标准，在设(she)计过(guo)程中(zhong)优先(xian)选用(yong)低碳(tan)、可(ke)再(zai)生的材料(liao)，并将这(zhe)些信息传递(di)给(gei)供应链和施工团(tuan)队，确(que)保采(cai)购(gou)的(de)材料(liao)与设计意图一(yi)致。

“17C18”理念还强(qiang)调(diao)跨(kua)专(zhuan)业的协同(tong)与集成。传统建(jian)筑项(xiang)目(mu)往往是(shi)建(jian)筑、结(jie)构(gou)、机电(dian)等专(zhuan)业各(ge)自为(wei)战，直(zhi)到碰(peng)撞碰(peng)撞才发(fa)现(xian)问题(ti)。而在(zai)“17C18”的框(kuang)架下(xia)，不(bu)同(tong)专业(ye)的工(gong)程师(shi)可以(yi)在同一BIM模型中(zhong)协(xie)同工作，实(shi)时查看(kan)对方(fang)的(de)设(she)计成果，及(ji)时发现(xian)并(bing)解决碰撞问题。

例如(ru)，机电工程(cheng)师可(ke)以(yi)在(zai)设计(ji)早期(qi)就(jiu)将(jiang)管道、设(she)备的位(wei)置信(xin)息(xi)导入BIM模型(xing)，建(jian)筑(zhu)和结构(gou)工程(cheng)师可(ke)以(yi)根(gen)据这些信息调整墙体、楼(lou)板的布局(ju)，避免在后(hou)期出现空间(jian)不(bu)足(zu)或(huo)结构(gou)冲(chong)突(tu)。这种(zhong)“设计(ji)即协(xie)同，协(xie)同(tong)即(ji)设(she)计(ji)”的模(mo)式，极(ji)大地提(ti)高(gao)了设计效(xiao)率和(he)质量(liang)。

“17C18”所指向(xiang)的(de)“18个关(guan)键阶段”也同样(yang)意(yi)义(yi)深远(yuan)。这18个阶(jie)段(duan)可能(neng)涵盖(gai)了(le)从项目(mu)启动、可(ke)行(xing)性研(yan)究、概(gai)念(nian)设计、方(fang)案设(she)计、初步设(she)计、施(shi)工图设计(ji)、材料(liao)采购(gou)、施工准备、主体施工、装饰装修(xiu)、设备(bei)安装(zhuang)、竣工验收(shou)，到项目移交、运营维(wei)护(hu)、拆(chai)除回(hui)收等几(ji)乎(hu)建筑的整(zheng)个生命周(zhou)期(qi)。

将关(guan)键(jian)信息(xi)节点与这(zhe)些阶(jie)段一一(yi)对(dui)应，意(yi)味着我(wo)们(men)能够(gou)在每一个阶段都拥(yong)有(you)清(qing)晰、可(ke)追溯、可(ke)决(jue)策(ce)的(de)信息支持(chi)。

例如(ru)，在“施工(gong)准备”这一关(guan)键阶段，BIM模型与(yu)“17C18”理念的结(jie)合，可以生成详(xiang)细的(de)施(shi)工(gong)进度(du)计划、资(zi)源需求(qiu)计(ji)划、质(zhi)量控制(zhi)计(ji)划(hua)等。通过4DBIM（将(jiang)时(shi)间(jian)维度叠加(jia)到3D模(mo)型上(shang)），我们(men)可以(yi)模(mo)拟施(shi)工(gong)过程(cheng)，优(you)化(hua)施工(gong)顺序(xu)，识别(bie)潜在(zai)的工期延误风(feng)险。5DBIM（在4DBIM基础(chu)上叠(die)加成(cheng)本(ben)维度）则(ze)可以(yi)实现(xian)实时(shi)的成本控制，确(que)保项目在(zai)预算(suan)范围内进行(xing)。

更(geng)进一步，“17C18”的(de)理念(nian)也为建筑(zhu)的(de)可维(wei)护(hu)性(xing)和(he)智(zhi)能化(hua)运营打下(xia)了(le)基础。当项(xiang)目(mu)竣(jun)工(gong)移(yi)交时，BIM模型(xing)中包含的(de)详尽(jin)信息，如(ru)设备型(xing)号、安装位(wei)置、维(wei)护(hu)记录等，可以(yi)方便运(yun)维(wei)人员(yuan)进行(xing)日常(chang)管(guan)理(li)和故(gu)障排查(cha)。未来，随着(zhe)物(wu)联网(wang)（IoT）和(he)人(ren)工智(zhi)能（AI）技术的发(fa)展，这些BIM模型还可(ke)以与传(chuan)感(gan)器数(shu)据(ju)打(da)通，实(shi)现对建(jian)筑(zhu)能(neng)耗(hao)、环境(jing)舒适(shi)度等的(de)实时监测和(he)智(zhi)能调控(kong)，真正实现(xian)“智慧(hui)建筑”的愿景。

“17C18”所(suo)代表的，是(shi)一种(zhong)以信(xin)息为(wei)驱动(dong)，以全生命(ming)周期(qi)为视角，以协同(tong)为手(shou)段(duan)，以效率和质(zhi)量为(wei)目标(biao)的现(xian)代(dai)建(jian)筑设(she)计与(yu)管(guan)理范式(shi)。它要求(qiu)我们打(da)破传统的壁垒(lei)，拥(yong)抱(bao)数字化工(gong)具，将(jiang)科(ke)技的洞察(cha)融(rong)入(ru)到建筑(zhu)创造(zao)的(de)每一个(ge)环节(jie)，从而开启(qi)建筑行业(ye)一个(ge)更加精(jing)细(xi)化(hua)、集(ji)成化(hua)、智能化的(de)新时代。

这(zhe)不仅(jin)仅是(shi)设(she)计理念(nian)的革新(xin)，更(geng)是整个建筑(zhu)行业思(si)维模式的深刻转(zhuan)变(bian)，为后续施(shi)工细节的精益化(hua)奠定了(le)坚实(shi)的基础(chu)。

智能脉(mai)搏(bo)的(de)跳(tiao)动：施工(gong)细节(jie)的数(shu)字化(hua)升(sheng)级(ji)与(yu)高效(xiao)落(luo)地

当设(she)计(ji)理念(nian)在科技的(de)驱动(dong)下发(fa)生深(shen)刻(ke)变革，建(jian)筑的(de)“数字(zi)基因”便(bian)开(kai)始在(zai)施工现(xian)场(chang)跳(tiao)动(dong)，成为一股(gu)推动(dong)建造(zao)效(xiao)率(lv)和质(zhi)量提(ti)升(sheng)的(de)强大(da)力量。如果说Part1探(tan)讨的是(shi)“17C18”理(li)念如(ru)何在(zai)设计阶段(duan)孕育出(chu)数(shu)字化(hua)的蓝图，那(na)么Part2则(ze)要聚焦于这蓝(lan)图如何(he)通过(guo)科(ke)技手段，在(zai)施工(gong)细节中得(de)以精(jing)准(zhun)、高效地落地(di)，从而(er)开(kai)启建筑(zhu)行(xing)业一(yi)个(ge)全新(xin)的“智(zhi)能建(jian)造”时(shi)代。

过(guo)去，施工现场(chang)往(wang)往(wang)是(shi)“人海(hai)战术”与“经验(yan)主义”的(de)混合(he)体，信(xin)息传递不(bu)畅(chang)，流(liu)程管(guan)理粗放，质(zhi)量控制依(yi)赖于(yu)人工(gong)检查，效(xiao)率(lv)和精(jing)度(du)都(dou)面(mian)临(lin)着巨大的挑战(zhan)。而如今，科技的(de)渗(shen)透(tou)正在(zai)将(jiang)施(shi)工现场(chang)打造(zao)成一个(ge)高度集(ji)成(cheng)、实时监(jian)控、精益(yi)求精的(de)“智慧工地”。

BIM技术在(zai)施工(gong)阶(jie)段的深化应(ying)用是“智能建(jian)造(zao)”的核(he)心(xin)驱动力(li)。在前(qian)文(wen)提到(dao)的(de)“17C18”理念下(xia)，设(she)计阶(jie)段生成的BIM模(mo)型(xing)不再(zai)是束(shu)之高(gao)阁的图(tu)纸(zhi)，而是贯穿(chuan)施工全过(guo)程(cheng)的(de)“数字(zi)指令(ling)”。

精细(xi)化(hua)的施工(gong)模拟与计划(hua)。通(tong)过4DBIM，施(shi)工(gong)方(fang)可以(yi)在开工前对整个施(shi)工过程进(jin)行三(san)维可(ke)视化(hua)模拟(ni)。这(zhe)不(bu)仅可(ke)以(yi)帮助项(xiang)目团(tuan)队提(ti)前识(shi)别施(shi)工(gong)中的潜在冲(chong)突，如(ru)脚手架与(yu)结构(gou)构件(jian)的碰撞、起重(zhong)设(she)备吊(diao)装路径的(de)冲突(tu)等，还能优化施(shi)工(gong)顺序(xu)，合(he)理(li)安(an)排工期，并(bing)进行精(jing)确的资(zi)源（人(ren)力(li)、材(cai)料、设备）需求(qiu)预(yu)测。

这(zhe)就好(hao)比(bi)在(zai)搭(da)积木之(zhi)前，先在(zai)电脑(nao)里(li)推演了几十遍(bian)，确保每一(yi)步都万无(wu)一失。这(zhe)意(yi)味着在实(shi)际施工中(zhong)，能够(gou)最大(da)程(cheng)度(du)地减(jian)少因(yin)计划不周或(huo)信(xin)息(xi)遗漏造(zao)成的返工和延误，大(da)大(da)提升了(le)施(shi)工效(xiao)率(lv)。

构(gou)件的预(yu)制化与(yu)模(mo)块化(hua)生产(chan)。BIM模型可以(yi)精确到每(mei)一个构件(jian)的(de)尺(chi)寸、形(xing)状(zhuang)和连接(jie)方式(shi)。这(zhe)为工厂化预制(zhi)和现场装配(pei)式施工提供了坚实的(de)技(ji)术支(zhi)撑。钢(gang)结(jie)构(gou)、混(hun)凝(ning)土构(gou)件、甚(shen)至楼(lou)梯、卫生间模块(kuai)，都可(ke)以(yi)在(zai)远(yuan)离施工现(xian)场的工厂车(che)间(jian)内，按照(zhao)BIM模型(xing)的精(jing)准数(shu)据(ju)进行(xing)标准化(hua)生(sheng)产。

这种模(mo)式不仅提(ti)高(gao)了构件的(de)加(jia)工精(jing)度(du)和质(zhi)量，也(ye)大大(da)缩短(duan)了现(xian)场施(shi)工周(zhou)期，减(jian)少了(le)对现(xian)场(chang)施(shi)工环(huan)境的(de)依赖(lai)，降低(di)了安全风险。当(dang)这些(xie)预制(zhi)好的构件被运(yun)往工(gong)地，再按(an)照(zhao)BIM模(mo)型进行(xing)精确安(an)装(zhuang)，就(jiu)如同搭积木一(yi)般，施工进度(du)和质量(liang)都得到了极大的保障(zhang)。

第三，现场施工(gong)的(de)精准放(fang)样与(yu)导(dao)航。传统(tong)的放(fang)样依(yi)赖(lai)于(yu)测(ce)量(liang)员的测量尺和(he)标尺(chi)，精(jing)度和效(xiao)率都受到限制(zhi)。而(er)现在，结合BIM模(mo)型和(he)全(quan)站仪、三(san)维(wei)激(ji)光扫描(miao)仪等测量设(she)备，我(wo)们可(ke)以实现建筑构件在现(xian)场(chang)的“毫米级”精准(zhun)放样。甚至(zhi)可以通过建筑机器(qi)人，直(zhi)接根据BIM模型的数(shu)据在现(xian)场进(jin)行钻孔(kong)、切(qie)割、焊接、甚至砌(qi)筑等(deng)作业。

北斗(dou)/GPS定位(wei)技术则可(ke)以(yi)实时追踪施工(gong)设备和人(ren)员(yuan)的位置(zhi)，确(que)保施(shi)工在正(zheng)确的区域进(jin)行，防止跑(pao)偏或错位(wei)。

第四(si)，智能(neng)化(hua)的质(zhi)量(liang)监(jian)测与(yu)控(kong)制。依(yi)靠BIM模(mo)型，我们可(ke)以(yi)为(wei)每一个(ge)构(gou)件、每一(yi)个(ge)施(shi)工工序(xu)设(she)定严格(ge)的质量标(biao)准。在施工(gong)过(guo)程中，可(ke)以通过(guo)无人(ren)机、机器(qi)人配备(bei)的(de)高清摄像(xiang)头(tou)、甚至结(jie)构健康监(jian)测传感(gan)器，实时采(cai)集施工现(xian)场(chang)的(de)图(tu)像和数据(ju)。这(zhe)些数据(ju)经(jing)过(guo)AI算法(fa)的比(bi)对分(fen)析，可(ke)以(yi)自动识(shi)别出潜(qian)在(zai)的质(zhi)量缺陷，如裂缝(feng)、变形、尺寸(cun)偏(pian)差(cha)等，并(bing)及时(shi)向管(guan)理(li)人员(yuan)发出预(yu)警。

这(zhe)远(yuan)比人工(gong)抽检更(geng)加全面(mian)、客观(guan)、高效，确保(bao)了建筑(zhu)质(zhi)量的(de)稳定性和可靠(kao)性。

第(di)五，数(shu)字孪生（DigitalTwin）在运(yun)维阶段(duan)的延伸。施工完(wan)成后(hou)，BIM模型(xing)与物(wu)联网(wang)（IoT）技术相结(jie)合，可(ke)以构建建(jian)筑的“数字(zi)孪生(sheng)”。这意(yi)味着在建(jian)筑的实际(ji)运营(ying)过(guo)程(cheng)中，有一个(ge)与实(shi)体建(jian)筑实(shi)时同步的虚拟(ni)模型。传感(gan)器(qi)收(shou)集的建筑运行(xing)数据(ju)（如温度、湿(shi)度、能(neng)耗(hao)、设备状(zhuang)态等）会实(shi)时(shi)反(fan)馈到(dao)数(shu)字(zi)孪生(sheng)模型(xing)中，管理者可以远程监(jian)控(kong)建筑的运(yun)行(xing)状(zhuang)态，预(yu)测设备故(gu)障，优(you)化(hua)能(neng)源使(shi)用，进(jin)行精细化(hua)的运(yun)维(wei)管理。

这不仅延长了建(jian)筑的(de)使用寿命(ming)，也为其(qi)未(wei)来的升级(ji)改造提(ti)供(gong)了宝(bao)贵的(de)数据(ju)支持。

当(dang)然(ran)，实现(xian)这些(xie)“智(zhi)能建造(zao)”的细节(jie)，离不(bu)开强大且互联互(hu)通的信(xin)息(xi)化平台。“17C18”理(li)念(nian)所(suo)倡导(dao)的(de)，正是这种跨(kua)越设(she)计、施(shi)工、运维全(quan)生命周期(qi)的信(xin)息集成。云平台(tai)、大数(shu)据、人工智能等技术(shu)的融合(he)，使(shi)得(de)不同阶(jie)段、不同系(xi)统产生的(de)数(shu)据能(neng)够互(hu)联互通，形成(cheng)一个高效(xiao)的“智(zhi)慧大(da)脑”，驱(qu)动着(zhe)建筑项(xiang)目(mu)的每(mei)一(yi)个环(huan)节(jie)。

例如，一(yi)个项(xiang)目(mu)管理(li)平台，可以(yi)将BIM模型、施工(gong)进(jin)度(du)计(ji)划、材料采(cai)购信(xin)息(xi)、质(zhi)量(liang)检(jian)查记(ji)录(lu)、安全日(ri)志等(deng)所有(you)信息整合(he)在一起。项目经(jing)理可(ke)以通(tong)过手机(ji)或(huo)电脑(nao)，随(sui)时随地(di)查看(kan)项(xiang)目(mu)的实时进(jin)展，处(chu)理突发问(wen)题，并做(zuo)出明智(zhi)的决策。这种信(xin)息透(tou)明(ming)化和(he)决(jue)策智(zhi)能(neng)化(hua)，极大(da)地提升了项(xiang)目(mu)管理的效(xiao)率和精准度(du)。

总而言(yan)之(zhi)，从BIM技(ji)术的(de)深(shen)化(hua)应(ying)用，到构件(jian)的预制化、现场(chang)的(de)精准放样(yang)，再(zai)到智能化的质(zhi)量监(jian)测和数字(zi)孪生(sheng)的运(yun)维，科(ke)技正以前所(suo)未(wei)有的广度和深(shen)度，重塑着(zhe)建筑(zhu)施工的每一个(ge)细节(jie)。它(ta)将(jiang)建造(zao)过程从“粗(cu)放式(shi)”的经(jing)验依赖，转变为(wei)“精(jing)益化”的(de)数据(ju)驱动。这(zhe)不(bu)仅极大地提高了建筑的(de)建(jian)造(zao)效率(lv)、工(gong)程质量(liang)和经(jing)济效益(yi)，更重要(yao)的是(shi)，它为(wei)我(wo)们(men)建造更安(an)全、更环保(bao)、更(geng)智(zhi)能的(de)未来(lai)人居环境奠(dian)定(ding)了坚(jian)实(shi)的(de)技术基础(chu)，真(zhen)正(zheng)开(kai)启(qi)了一(yi)个由(you)科技洞察(cha)引(yin)领的建(jian)筑新(xin)时代(dai)。

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图片来源：每经记者 陈松梅 摄

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