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互联网的演变与建筑设计业的平台化转型.pdf

1、设计解码|新建筑 1/2024 9作者单位项星玮、董潇晓:华中科技大学建筑与城市规划学院(武汉,430074)李煜茜:清华大学深圳国际研究生院(广东,518000)周从越:浙江大学建筑工程学院(杭州,310000)*通讯作者(E-mail:)互联网的演变与建筑设计业的平台化转型The Evolution of the Internet and the Platform-based Transformation of the Architectural Design Industry摘要伴随互联网及其平台的演变,建筑设计业的平台化转型经历了从平台化意识到平台化“萌芽”的历程,具有计算性设计和智能

2、化建造特征,呈现出基于元宇宙语境建立建筑设计产业互联网平台的趋势,这对促进建筑设计业转型升级具有积极意义。文章回顾了十多年来互联网及其平台的演变,论述了在其影响下建筑设计业的平台化转型;在此基础上,结合元宇宙这一互联网发展动向,从设计模型、智能装备、智能服务、系统集成等四个方面分析元宇宙语境下建筑设计业可能发生的平台化突破,并围绕功能、作用、样态等展望建筑设计产业互联网平台的发展。关键词建筑设计平台平台化转型产业互联网元宇宙建筑业转型升级ABSTRACTWith the evolution of the Internet and its platform,the architectural d

3、esign industry has undergone a transformation from platform-based awareness to platform-based“budding”,characterized by computational design and intelligent construction,showing a trend of establishing an Internet platform for the architectural design industry in the Metaverse,which is of positive s

4、ignificance for promoting the transformation and upgrade of the architectural design industry.This paper reviews the evolution of the Internet and its platforms over the last decade,and expounds the platform-based transformation under the influence of the Internet and its platforms.On this basis,fou

5、r aspects,including design models,intelligent equipment,intelligent services,and system integration,of possible platform-based breakthroughs in the architectural design industry are analyzed in combination with Metaverse,and the envisaged development prospects of Internet platform for the architectu

6、ral design industry is envisioned from the perspectives of function,effect and form.KEY WORDSarchitectural design platform;platform-based transformation;Industrial Internet;Metaverse;transformation and upgrade of architectural industryDOI10.12069/j.na.202401009中图分类号TU201文献标志码A文章编号1000-3959(2024)01-0

7、009-06基金项目教育部产学合作协同育人项目(22097124193954)本文引用格式项星玮,李煜茜,周从越,等.互联网的演变与建筑设计业的平台化转型J.新建筑,2024(1):9-14.XIANG X W,LI Y Q,ZHOU C Y,et al.The evolution of the internet and the platform-based transformation of the architectural design industryJ.New Architecture,2024(1):9-14.项星玮李煜茜*周从越董潇晓XIANG XingweiLI YuqianZ

8、HOU CongyueDONG Xiaoxiao互联网的演变折射出的是一个时代日新月异的发展,但对建筑设计业而言,折射出的是危机与机遇并存、希望又伴随阵痛的行业转型升级过程。在这个过程中,建筑设计业的平台化转型是一个并未获得足够关注却在当前显得愈发重要的议题。一方面,我国建筑业开始向“高质量发展”迈进,“高质量发展”的内涵之一在于促进生产力提升、生产资料合理配置及生产关系与其生产力相适应1-2,这使得有助于提高生产效率、发挥资源集聚效应、推动生产关系适应生产力且能够积极影响产业链、供应链、价值链重塑的平台载体(platform)成为优化、改善建筑设计模式的一种可行选择329-33,与之呼应的是

9、,住房和城乡建设部的“十四五”建筑业发展规划不仅明确以推动建筑业高质量发展为主题,也提出打造建筑产业互联网平台的任务内容4;另一方面,智能制造平台5111-1136-7、智能建造平台8232-2429300-304等新型平台的应用,从相近行业的平台发展和实践层面凸显了建筑设计业平台化转型的重要性、必要性和紧迫性。回顾互联网的演变与在此影响下的建筑设计业平台化转型,并结合互联网发展动向探讨建筑设计业平台化转型新的可能性,对于促进建筑设计业转型升级有积极意义。10 1/2024 新建筑|设计解码1互联网平台经济崛起与建筑设计业的平台化意识1.1消费互联网影响下的互联网平台经济互联网技术的发展和应用

10、使源于古代集市的平台出现了质变。移动互联网时代,平台的质变更加明显,开始显现出对传统产业组织模式的冲击,以及对价值创造与分配模式的重构,并形成互联网平台经济发展态势。2012年之后,我国的互联网平台经济进入高速发展阶段10,其崛起很大程度上受到了消费互联网(consumer internet)的影响。消费互联网本质上是一种强调“以消费者为中心”的平台模式,它将消费互联网平台塑造为方便多方参与者活动的虚拟市场,使其兼具技术、市场的双重身份。消费互联网影响下的互联网平台经济有力地促进了社会、经济、文化的发展。对于建筑设计业而言,这构成了2010年以来其发展过程中不可忽视的时代背景;同时,互联网平台

11、经济的崛起引发了源于建筑设计业外部的变革驱动力,预示了行业的平台化转型趋势。1.2建筑设计业的平台化意识互联网平台经济的崛起促使建筑设计业尝试开发自有平台或应用第三方平台(主要指平台型的系统或产品)。受制于消费互联网对传统产业影响的局限,在互联网平台经济高速发展阶段,建筑设计业尝试开发或应用的平台通常不直接涉及建筑设计的核心内容,对建筑设计本身也未带来根本性的变革。虽然这些尝试未能拉开建筑设计业平台化转型的帷幕,但表明建筑设计业已关注到了平台这种现象、技术、模式,一定程度上体现了建筑设计业的平台化意识。在平台提供服务的类型方面,相关平台多为匹配平台、功能平台,少数为复合平台。在平台关联或整合的

12、对象方面,主要针对建筑设计的外部要素(相对建筑设计的过程和方法而言),如建筑教育、项目接单、建筑信息搜集、设计模型与素材使用等;相应的平台形式包括建筑在线教育平台、建筑在线接单平台、建筑信息汇集平台、建筑云端模型与素材库等11102-107。如果以建筑设计的过程和方法为中心环节,那么平台形式可按照一定逻辑归类于“中心环节”的前端、中端、后端(表1)。需要指出的是,这些平台形式理论上能衔接成一个具备一定完整度的以互联网技术、模式为支撑的建筑设计产业链条。产业链条中所缺的内容主要为两部分的融合:由互联网技术等组成的“新兴信息技术”和具有产业属性特征的“建筑设计的过程和方法”的融合。而这种“融合”即

13、是互联网的“下半场”产业互联网(industrial internet)关注的重点。2产业互联网兴起与建筑设计业的平台化“萌芽”2.1互联网与传统产业的融合:产业互联网的到来 2015年3月,“互联网+”概念首次写入国务院的政府工作报告,意味着互联网在我国的发展进入到了一个关键节点,即互联网从面向网民个人的消费互联网向面向企业的产业互联网拓展12。产业互联网强调以生产者为中心,围绕生产活动,借助新兴信息技术对产业链进行资源整合和流程优化,实现生产效率提升、成本降低、资源节约和生产关系改造。它和消费互联网并非两个相互独立的概念,而是既有关联也有诸多差异(表2)13-15。产业互联网的核心特征在于

14、新兴信息技术和各个产业的深度融合,涵盖技术、功能两个层面的特征:前者体现了发展和应用产业互联网所需的技术支撑,包括物联网、大数据、云计算、区块链、5G通信、数字孪生、边缘计算等新兴信息技术;后者体现了发展和应用产业互联网的目的及所产生的作用,涉及包括设计、研发、生产、流通等环节在内的企业生产活动的整个生命周期。以“互联网+”为起点的产业互联网构成了建筑设计业发展的新背景。建筑设计业在以门户网站、搜索引擎、移动互联网为代表的历次互联网浪潮中,甚少获得技术、资源、商业模式等方面的互联网红利,然而直接作用于生产端的产业互联网更有可能为其带来产业突破,带来技术、资源、认知、设计流程、商业模式等的全面革

15、新。在各种传统产业积极融入产业互联网的趋势下,建筑设计业或许无法再像历次互联网浪潮中那样对互联网“冷眼旁观”,它与产业互联网的融合如同是时代洪流推动下一场难以回避的、不得不为之的行动。2.2产业互联网平台的“先行者”:工业互联网平台工业互联网概念的提出先于产业互联网,工业互联网平台的发展和实践也早于产业互联网平台。作为互联网演变过程中出现的孪生概念,工业互联网和产业互联网具有相互促进的关系,一些专家据此将工业互联网视为产业互联网的一个子集16-17,工业互联网平台因而在一定程度上成为产业互联网平台建设的样本,被当作产业互联网平台的“先行者”。当前,典型的工业互联网平台包括西门子的MindSph

16、ere、海尔的COSMOPlat、航天科工集团的INDICS。MindSphere是基于云的工业物联网开放式平台系统18,其架构主要为基础层、平表1在互联网平台经济“高速发展阶段”建筑设计业尝试开发或应用的平台案例案例名称开发或应用平台的情况平台提供服务的类型平台关联或整合的对象相应平台形式平台形式所处位置及其作用归类“建筑评论”慕课课程应用第三方平台(中国大学慕课平台)功能平台建筑教育建筑在线教育平台前端;为建筑设计获取设计知识、设计技能、设计经验等教育资源提供渠道八戒工程(猪八戒网旗下工程板块)开发自有平台匹配平台项目接单建筑在线接单平台中端;为建筑设计对接设计信息、整合设计资源等提供支持

17、“有方空间”公众号应用第三方平台(微信公众平台)功能平台建筑信息搜集建筑信息汇集平台中端;为建筑设计对接设计信息、整合设计资源等提供支持VR建筑设计平台Smart+依托VR技术开发自有平台复合平台建筑设计效果表现;设计模型与素材使用建筑设计云平台;建筑云端模型与素材库中端;为建筑设计整合设计资源、表现设计效果等提供支持基于BIM的建筑协同设计平台依托BIM技术和软件开发自有平台功能平台建筑协同设计技术和工具;设计模型与素材使用建筑协同设计平台中端;为建筑设计整合设计资源、表现设计效果等提供支持土巴兔、齐家网、爱空间开发自有平台匹配平台家装建材互联网家装平台后端;与建筑的实体建造相联系,实现建筑

18、设计的物质化服务资料来源:作者绘制设计解码|新建筑 1/2024 11台层、应用层(图1)。COSMOPlat与之相比增加了一个模式层,用于实现企业所积累的制造模式的跨行业复制,已涵盖电子、纺织、化工、船舶、建筑等十多个行业19;实际应用中,海尔基于COSMOPlat的结构体系面向用户需求、产品研发、模块商资源、制造、物流等搭建了五个子平台,其平台形式趋近于产业互联网平台。工业互联网平台的日渐成熟将我国的互联网平台经济引向“底层架构阶段”(2018年至今),互联网成为整个经济社会的社会操作系统和底层架构10。工业互联网和产业互联网的理念逐步渗透各个垂直行业,工业互联网平台的构建模式也被各个垂直

19、行业参考和借鉴,其中便包括土木工程行业。目前,土工工程行业已建立信息化管理平台、智慧工地平台、安全监控平台等多种形式的智能建造平台,其对新兴信息技术的应用正处于理论与实践相结合的关键阶段948-51。反观建筑设计业,其信息化、智能化转型似乎显得愈加步履蹒跚。更为重要的影响是,土木工程行业积极发展产业互联网平台的态势在一定程度上开始“倒逼”建筑设计业转型升级,并加剧了这一行业变革的紧迫性和从业者的危机感。对此,一些专家提出运用集成了新兴信息技术的平台开展建筑设计。这带来了建筑设计平台的新发展,为进一步促进建筑设计业的平台化转型奠定了基础。2.3建筑设计平台的新发展与之前的建筑设计平台不同,当下的

20、建筑设计平台开始涉及诸如方案设计、实体建造等建筑设计的核心内容。这些平台可归纳为两种类型:一种偏向于建筑设计层面,另一种偏向于建造层面。第一种类型的建筑设计平台通常具有计算性设计(computational design)特征20-22,数据及处理分析数据所用的技术、方法构成了平台的核心。在这类平台中,数据被当作开展建筑设计活动的起始逻辑或优化依据的来源之一,它能够转变为多种约束条件进而影响设计方案的生成、优化等环节,主要包括结构性能、材料性能、环境性能、人行为、设计案例等数据;而处理分析数据所用的技术、方法被当作开展建筑设计活动的重要支撑,它们或与参数化设计方法、传统意义上的建筑设计方法等集

21、成整合在一起,或“摈弃”上述两种设计方法独立使用,相关技术包括大数据、物联网、云计算、人工智能等新兴信息技术,相关方法包括机器学习算法、深度学习算法在内的各种人工智能算法。从平台架构角度看,这类平台架构中的基础层一般以数据层作为主体,平台层一般以算法层和软件层作为主体。前者主要由各种数据库构成,某些建筑设计平台还包含数据采集模块;后者的算法层主要由各种算法、算法模型构成。软件层主要由用于编程、建模、仿真分析等的各种软件、插件构成。总体来看,这类建筑设计平台是对近年来建筑设计活动中所涉及的数据、技术、方法、工具等的集成。尽管基于其所建立的建筑设计过程仍然包括可解释的“明箱”和不可解释的“黑箱”,

22、但这种建筑设计过程在方案生成、方案优化等环节已经关联了理工科意义上的科学方法,具有实证主义特质,因而显示出与以往依靠经验的建筑设计过程较为明显的区别。第二种类型的建筑设计平台通常具有智能化建造的特征23-2425389-397,机器人这一智能装备和围绕其所建立的软硬件系统构成了整个平台的核心。在这类平台中,机器人被当作实现建筑设计物质化的核心工具和核心要素,它能够与敏捷制造、柔性制造、大规模定制等先进制造方式相结合,让建筑师以亲身参与建造的方式,加工非线性的或复杂的几何形态和各种非标构件,并赋予其“数字工匠”身份。而围绕机器人所建立的软硬件系统则成为高效、精准实现建筑设计物质化的重要的技术和方

23、法保障:软件系统为信息交互提供数据接口,为建筑师提供图形化的编程界面,以及符合建筑师工作习惯和知识体系的机器人控制方式,构建起连通计算机辅助设计和计算机辅助制造的桥梁,促进数据流、信息流从设计端向建造端的传递,增强建筑“设计-建造”一体化的可能性;硬件系统为数据采集、环境感知识别、加工工艺开发等提供所需的方法和手段,它由传感器、摄像头、机器人模块、机器人工具端等组成,有助于提升机器人工作时的效率、精度、稳定性、灵活性和智能化程度。从平台架构角度来看,这类平台的架构通常基于平台层展开,平台层一般以硬件层和软件层作为主体。硬件层主要由机器人本体和各种机器人模块、机器人工具端构成;软件层主要由控制机

24、器人的各种软件、插件和应用于建筑设计的各种软件、插件(尤其是Rhino、Grasshopper)构成。总体来看,这类建筑设计平台是对近年来数字建造所涉及的技术、方法、工具等的集成。它让建筑师有了全程参与建造并把控建造的“能力”,在某种程度上可以视其为是智能建造平台在建筑学领域的分支之一,反映了建筑从设计到建造这一过程的数据流、信息流、工作流的新变化。建筑设计平台与建筑设计紧密结合的新发展特征驱动着建筑设计业迈向其平台化“萌芽”阶段。虽然当前运用建筑设计平台开展建筑设计的情况并表2产业互联网和消费互联网的关联及差异类别子项类别产业互联网消费互联网关联依存关联并存关系(产业互联网以消费互联网为基础

25、,一定时期内两者共同存在)发展演进关联递进关系和融合关系(消费互联网向产业互联网过渡,未来两者将走向融合)差异主要用户群体B端(企业端)用户;G端(政务端)用户C端(个人用户端,以个人消费者为主)用户市场中的主导企业传统企业互联网企业主要应用环节生产环节;设计研发环节;政务治理环节销售环节面向生产、销售发挥的作用实现产业链全环节广泛互联,以及产业链流程的优化再造实现资源高效配置面向生产、销售构建的生态网络生产关系网络,以及由此衍生的以B端用户为主体的社会关系网络以C端为主体的社会关系网络资料来源:作者绘制1MindSphere的架构基于不同行业的解决方案,为企业用户提供个性化的开发和定制服务架

26、构的核心,涉及设备连接、应用程序、开发工具、数字化解决方案等内容集成了第三方技术平台,为企业用户提供数据存储、计算等云端服务Cloud Foundry/亚马逊AWS/阿里云设计与工程规划应用层平台层基础层人工智能区块链边缘计算云计算大数据自动化与运营维护与服务12 1/2024 新建筑|设计解码不普遍,也远未成为业内的标配或常态,但这样的平台直接涉及了建筑设计的核心内容,对建筑设计业的发展走向有着积极影响:其不仅是人工智能、机器人等新兴信息技术赋能建筑设计业的直观体现,也从建筑设计、建造等方面展现了建筑设计业产业互联网平台的雏形和价值。3元宇宙热潮与建筑设计业的平台化突破3.1作为集大成式数字

27、样态的元宇宙当前,元宇宙(Metaverse)尚未形成统一定义,但有一个普遍共识是26-28:元宇宙的建立需要全方位整合一系列信息技术,包括三维建模、5G等相对成熟的信息技术,尚在发展的物联网、大数据、扩展现实(AR、VR)、云计算、雾计算、边缘计算、区块链、人工智能等新兴信息技术,以及6G、脑机接口、社会计算等尚处于探索阶段的信息技术。换言之,元宇宙是一种集大成式的数字样态。一方面,元宇宙是移动互联网、人工智能、虚拟现实等发展到一定程度并出现整合范式的必然性结果26,经过多年发展的消费互联网、产业互联网及两者各自对应的平台均被认为是构建元宇宙的重要基础29-30。另一方面,元宇宙所涉及的基础

28、设施建设、相关技术及内容生产机制等目前都已初具雏形27;事实上,各级政府的文件已多次提及促进元宇宙发展的内容31-33。元宇宙的新颖之处在于其对技术、装备、设施、方法等集大成的“化零为整”特质,内含的某种“质变”使得元宇宙被认为具有当前互联网平台所不具备的诸如实时性、具身性、虚实融合性、互操作性等新特性28,甚至反映了下一代互联网的特征。根据事物发展的阶段性,元宇宙体系内的形态可分为四类,即纯数字化世界、数字孪生世界、虚实互构世界、虚实协同世界34。这四类形态中,纯数字化世界、数字孪生世界并不具有过度理想化的色彩,相反,两者有着相对明确的时序性和可控、可解释的过程性,能预示不远的将来在元宇宙观

29、念及其技术影响下所构建的产业互联网平台逐步完善之后的样本。这赋予了元宇宙更具现实意义的前瞻性,对于建筑设计平台而言,元宇宙或将不只是建筑设计平台发展面临的新背景,还可能是其所需适应的互联网新业态。3.2元宇宙语境下建筑设计业的平台化突破按照当前的发展逻辑运行下去,元宇宙有可能将包括建筑设计业在内的多个行业带入到全新阶段。基于这一理解,元宇宙语境下建筑设计业将有较大几率迎来平台化突破。结合元宇宙集大成式数字样态的特征,围绕纯数字化世界、数字孪生世界两类形态,建筑设计业的平台化突破有可能发生在以下四个方面。一是建筑设计模型。这个方面主要关联建筑设计平台的基础层、应用层。在基础层,模型的重要作用在于

30、通过孪生数据(包括建筑实体、建筑学领域知识、室内外环境、人行为等组成的数据)驱动建筑方案设计(包括生成式设计),以及对于各阶段设计成果进行虚实融合下的具有超高拟实度的虚拟仿真。在应用层,模型的重要作用在于为优化和完善方案提供使用前体验,以及为纯数字化世界提供虚拟产品、资产和各类事件、活动等的发生场景。产品“设计-制造”案例5344-353、智能工厂设计案例35、数字经济案例36162-163等为第一个方面的突破给予了一定佐证。二是智能装备。这个方面主要关联建筑设计平台的平台层。一方面,智能装备集成整合了包括智能传感器、智能控制器、虚拟现实设备、深度摄像头、机器人在内的各类智能硬件产品,形成了复

31、杂的集合体;另一方面,智能装备自身即是虚实映射的载体,存在建立在数字世界的、可反映其真实物理属性的数字模型,该数字模型具备对智能装备全生命周期的映射能力,以及对工艺、加工、装配、操作等过程的近物理仿真能力。总体来看,智能装备是一个能够实现孪生数据采集、参数合理性验证、工作过程网络化协同、装备自适应运行、人机交互协同等活动的具有虚实融合关系的硬件系统。建筑艺术作品定制化生产案例23、数字孪生范式下因材制宜的木构建造案例37、复杂产品智能装配案例38等为第二个方面的突破给予了一定佐证。三是智能服务。这个方面主要关联建筑设计平台的平台层。元宇宙语境下建筑设计平台的智能服务面向的对象和过程将十分多样,

32、远超当前基于消费互联网或产业互联网所建立的建筑设计平台。换句话说,是不同群体(包括原本不在一个平台上的群体)及其需求借助各类智能服务场景、功能等汇聚到了元宇宙语境下的建筑设计平台中。这样的智能服务将具有显著的精准性、高效性、便捷性、个性化特征,不仅注重对数据、模型、算法、仿真、硬件、软件等的集成化应用,也注重通过服务化封装的方式,以工具组件、中间件、模块引擎、应用软件、APP等形式,提供包括监测、检测、决策在内的各种功能性服务和业务性服务(表3)。装备故障预测与健康管理案例38、基于数字孪生的大型建筑智能运维案例39、数字孪生城市案例40等为第三个方面的突破给予了一定佐证。四是建筑“设计-建造

33、”系统集成。这个方面主要关联建筑设计平台的基础层、平台层、应用层。得益于软件、智能装备及物联网、云计算、边缘计算、人工智能算法等信息技术的共同作用,元宇宙语境下建筑设计平台将变革系统集成方式,即从现有的信息集成、过程集成发展为围绕建筑“设计-建造”要素链(如人、装备、数据)和价值链(如技术流、数据流)的纵向集成、端到端集成、横向集成。系统集成有助实现要素链和价值链在虚实环境中的集成优化运行,其重要作用在于促进设计、建造、施工、服务等全生命周期内各类工程活动跨部门、跨企业、跨行业的高效联动。航天产品智能制造案例41、数字孪生高速列车全生命周期管控案例42、表3智能服务的服务类别、服务对象和服务内

34、容服务类别服务对象服务内容具体服务内容举例功能性服务面向虚拟实体模型管理服务建模仿真服务;模型组装与融合服务;模型一致性分析服务面向数字孪生数据管理与处理服务数据存储服务;数据清洗服务;数据挖掘服务;数据融合服务面向各组成部分的连接综合连接服务数据采集服务;感知接入服务;数据传输服务;接口服务业务性服务面向专业技术人员(建筑师、土木工程师等)专业化技术服务建筑设计方案智能生成服务;建筑环境性能多目标优化服务;建筑能耗仿真评估服务;建筑设备智能控制服务;施工建造过程仿真服务面向操作人员(装备操作、施工现场操作等)操作指导服务机器人加工路径优化服务;构件虚拟装配服务;装备维修维护服务;构件加工工艺

35、培训服务面向管理决策人员智能决策服务建筑设计需求分析服务;建筑结构选型智能决策服务;建筑火灾疏散路径智能决策服务;造价评估服务面向建筑使用者运维管理服务建筑空间虚拟体验服务;建筑结构健康监测服务;建筑设备远程运维服务资料来源:作者绘制设计解码|新建筑 1/2024 13基于数字孪生的智能建造方法案例43等为第四个方面的突破给予了一定佐证。上述平台化突破具有促进建筑“设计-建造”一体化的积极意义,其对建筑设计的启示在于建筑设计流程再造的实现方式。这种流程再造实现方式关注由人、技术、装备等要素组成的物质化生产系统的综合作用,强调通过技术、装备的一体化集成应用实现建筑设计的生产力提升、生产要素适配及

36、生产关系对于生产力的适应。其反映在建筑设计方法方面的核心逻辑是:建筑师与平台型的机器(集成软、硬件的平台系统)以智能交互的方式共同开展建筑设计,包含建筑师与机器的协作和彼此间的共融。这虽然有别于传统意义上依托建筑师个体开展建筑设计的方法逻辑,但值得注意的是,两种方法逻辑各自主导下的建筑“设计-建造”一体化从建筑学本体视角看未必存在本质区别。更进一步说,建筑设计平台并非扮演替代者、颠覆者的角色,而是以“合作伙伴”的形式从另一个层面助力建筑师提高建筑设计的质量、效率和附加值。依托建筑设计平台,结构性能分析、环境性能分析、行为分析、空间体验等原本处于建筑设计后端(如方案深化环节)的活动,连同数据、信

37、息、知识、模型、装备等生产要素,被系统化地整合置入建筑设计前端(如方案设计环节),驱动建筑设计与建造结合。同时,平台赋能建筑设计可以与建筑类型学、空间构成论、建筑现象学、行为建筑学等经典建筑理论的运用形成呼应,为建筑设计注入人文、艺术、科学等方面的多元活力,助力建筑设计业实现平台化突破,贯彻学科价值(表4)。3.3建筑设计产业互联网平台展望随着一系列技术群聚效应的发生,元宇宙已然成为“互联网彻底改变世界”这种期望的代名词,其作用对象包括数字世界的基础设施层、物理现实层及在此之上的所有平台及其服务,包括它们的工作方式及盈利方式44。这种颠覆性情境的出现对于建筑设计平台的发展在一定程度上是有利的。

38、它有可能将建筑设计业的平台化突破酝酿成更大的质变,从而构建出全新的建筑设计产业互联网平台。首先,这种全新的建筑设计产业互联网平台未必是一个统一的大平台。按照当前产业互联网的发展逻辑,这种平台很可能是企业(例如设计院)自建的企业级建筑设计产业互联网平台。尽管只是企业级平台,但其与建筑产业链上其他企业的平台却维持着良好的协同关系和资源互联互通关系,能与之形成资源整合能力更强、作用领域更广、功能更为复杂多样的建筑业产业互联网平台。一种可能的情况是:企业级的建筑设计产业互联网平台和企业级的智能建造平台进行整合。整合的重要前提之一是确保两类平台彼此间相对的独立性和良好的兼容性,即两类平台各自承担本行业内

39、的功能,同时又具有适配的数据接口,能够快速便捷地实现数据、信息、知识等在设计端和建造端的双向实时调用。这或许将广泛地实现真正意义上的建筑“设计-建造”一体化,并为整个建筑业带来产业业态变革。其次,这种全新的建筑设计产业互联网平台可能具有产生虚拟建筑产品和承载虚拟建筑资产的属性。产生虚拟建筑产品是指平台为C端、B端消费群体在纯数字化世界中开展社交、娱乐、学习、生产等活动,提供仿真的建筑资源及相关使用服务;虚拟建筑产品所具有的轻质化、可快速迭代、可批量复制、零边际成本等特征使自身明显区别于物理世界中的建筑作品。承载虚拟建筑资产是指平台储存、更新迭代可以带来经济利益的虚拟建筑资源,包括C端、B端消费

40、群体通过交易获得的“房产”资源,以及用于数字孪生建筑设计的案例、数据资源(包括来自土木工程行业的资源)。对于建筑设计业而言,前者将会使其在方案设计环节获得新的价值增值途径;后者将会使其改变设计方案的交付对象和过程,为设计方案带来金融产品属性,并影响开展建筑设计的基本模式。在此,我们可以清晰地看到数字经济的身影,它关联于:个人和组织获取、使用建筑设计业数字基础设施的方式;建筑设计业相关商业活动、生产活动的形式及其参与方式;以数据资源作为关键生产要素推动建筑设计业智能化变革的方式。最后,这种全新的建筑设计产业互联网平台可能建立起面向实体建造的由人、信息系统、物理系统协同集成的人-信息-物理系统(h

41、uman-cyber-physical systems,HCPS)。该系统对应于设计概念转向物质化的过程,可从跨学科视角类比于制造业面向产品生产制造的人-信息-物理系统。根据现阶段信息技术的演进逻辑和制造系统的发展趋势,该系统对应的制造业HCPS层级至少应当为HCPS2.057-19面向新一代智能制造的HCPS系统。与目前建筑业面向实体建造的多数系统不同,该系统在设计阶段便可高度关联实体建造,因而有助于从根本上解决建筑设计、建造相分离的问题。其中,基于新一代人工智能技术建立的信息系统将在设计端、建造端发挥主导作用。在设计端,信息系统包含虚拟人、孪生建筑物、孪生机器人本体等从物理实体映射而来的信

42、息,它以数据(包括通过快速原型建造反馈的实体建造数据)、建筑业领域知识双向驱动的方式,助力建筑设计和建造;信息系统具备自主学习认知、产生知识的能力,其底层的“知识库”由人及信息系统自身的学习认知系统共同建立,能对设计方案构思、比选、优化、深化等形成高准确度或高采纳率的智能决策支撑。在建造端,信息系统会发挥自身强大的感知、控制、决策能力,一方面将推动非标构件的大规模定制、物理系统(包括智能装备、施工设施)的远程控制、人机之间和智能装备之间的自适应协作等成为建造阶段的常态,另一方面将推动基于数字孪生的负责施工建造和指挥调度的虚拟“中枢系统”的建立,促使施工工地变成没有围墙和屋顶的“黑灯工厂”,实现

43、沉浸式数字化运营,实现建造、构件加工、构件装配、工况监测、质量检验等任务的自动化和智能化。总体来看,该系统不仅能够将建筑业带向更接近制造业的工业化水平,也能够保留建筑设计、建筑学所关注的与空间形态、人居环境等相关的人文因素、美学因素。4结语消费互联网的蓬勃发展、产业互联网的兴起构表4可以与平台赋能建筑设计形成呼应的经典建筑理论平台赋能建筑设计涉及的活动与活动形成呼应的经典建筑理论设计方案的生成与优化关联于建筑类型学、建筑符号学、建筑形态学、形式图解、空间构成论的综合运用结构性能分析关联于建构理论、结构理性思想;内联植根于现代主义设计理论中的实证主义思想环境性能分析关联于生态建筑学;内联植根于现

44、代主义设计理论中的实证主义思想行为分析关联于行为建筑学、环境心理学、建筑心理学、空间构成论空间体验(虚拟/增强/混合现实等)关联于建筑现象学、环境心理学、建筑心理学、行为建筑学数字建造关联于建构理论、结构理性思想、行为建筑学资料来源:作者绘制14 1/2024 新建筑|设计解码成了20102023年这十多年间互联网演变的主旋律;由此衍生出的消费互联网平台、产业互联网平台则构成了主旋律中的两部精彩篇章。在互联网、互联网平台的共同影响下,建筑设计业开始回应时代发展的变化,它逐渐与两者产生交集,并出现了从平台化意识到平台化“萌芽”的转型。随着元宇宙的到来,建筑设计业与两者的交集变得愈发明显。需要强调

45、的是,新事物的出现通常会伴随着夸大、风险与误解45,对于元宇宙既不适合一味地追捧、也无须绝对地批判,而是应当分析总结其有利于建筑设计平台发展的方面,以促成建筑设计业像先进制造业那样实现行业发展上的平台化突破。图片来源:图1根据文献18整理绘制。注释 严格意义上,“产业互联网”是我国互联网领域于2018年独立提出的概念。这种相互促进的关系是指:一方面,工业互联网的建设和实践为产业互联网应用新兴技术及产业互联网在不同行业的落地提供了可供参考的模式和范例;另一方面,产业互联网的发展和应用也为工业互联网的商业模式创新、相关工业互联网平台功能完善、产业链整合优化、产业生态重构等提供了支撑。平台的架构通常

46、可归纳为三个或四个层级。虽然不同平台对其架构中的层级有不同命名,但不同平台其架构中相互对应的层级其实质是基本相同的。为保证论述的统一,这里对平台架构中层级的命名沿用前述提到的MindSphere的平台架构层级命名,即基础层、平台层、应用层。参考文献1 赵剑波,史丹,邓洲.高质量发展的内涵研究J.经济与管理研究,2019,40(11):15-31.2 任保平,李禹墨.新时代我国高质量发展评判体系的构建及其转型路径J.陕西师范大学学报(哲学社会科学版),2018,47(3):105-113.3 蒋鑫.制造业平台化转型研究D.北京:中国社会科学院研究生院,2020.4 住房和城乡建设部.“十四五”建

47、筑业发展规划的通知EB/OL.(2022-01-19)2023-05-01.https:/ 周济,李培根.智能制造导论M.北京:高等教育出版社,2021.6 EDGAR T F,PISTIKOPOULOS E N.Smart manufacturing and energy systemsJ.Computers&Chemical Engineering,2018,114:130-144.7 PAPETTI A,MARCONI B,ROSSI M,et al.Web-based platform for eco-sustainable supply chain managementJ.Susta

48、inable Production and Consumption,2019,17:215-228.8 丁烈云.数字建造导论M.北京:中国建筑工业出版社,2019.9 杜修力,刘占省,赵研.智能建造概论M.北京:中国建筑工业出版社,2021.10 郭全中,刘翠霞.互联网平台经济崛起的深层次原因初探J.新闻爱好者,2021(7):12-15.11 项星玮.建筑设计的新商业模式M.杭州:浙江教育出版社,2017.12 邬贺铨.“互联网+”行动计划:机遇与挑战J.人民论坛学术前沿,2015(10):6-14.13 任保平,朱晓萌.中国经济从消费互联网时代向产业互联网时代的转型J.上海经济研究,202

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50、.中国软科学,2019(7):1-13.20 孙澄,韩昀松,庄典.“性能驱动”思维下的动态建筑信息建模技术研究J.建筑学报,2017(8):68-71.21 蔡陈翼,李飚,霍夫施塔特.神经网络导向的形态分析与设计决策支持方法探索J.建筑学报,2020(10):102-107.22 ZBOINSKA M A.Influence of a hybrid digital toolset on the creative behaviors of designers in early-stage designJ.Journal of Computational Design and Engineerin

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