建筑设计的未来：3种新趋势为多学科协作赋能

• 利用数据洞察和技术可自动地完成任务、提出设计建议，这为设计师提供了全新的工作方式。
• 衍生式设计可帮助设计团队去定义他们想要的结果，在充分了解情况的基础上做出影响整个项目生命周期的明智决策。
• 基于制造和装配的设计（DfMA） 让施工建设团队能将一些工作在工地之外进行，从而减少施工的时间、失误和成本。
• 数字化的项目交付方式将施工建设过程的所有相关方连接在一起，形成一种共享风险和回报的模式。

建筑设计师这个职业正面临着某种生存危机：本行业的领先者推崇工业化建筑，通过辅助和增强设计方式提高自动化程度，在此情况下，设计师、建筑师和工程师也许会想应该如何适应这种新局面，甚至会做出更坏的打算：他们是不是面临着失业？

然而，实际情况正好相反：通过利用数据洞察和新的工作方式，设计师能更好地传达设计结果的美感、形式和功能。而且还能更好地将设计与项目的每个步骤——从设计理念到项目运作——连接起来，从而能带来更大的价值。他们可采用自动化方式来完成一些繁琐工作，让自己更专注于大局，根据所期望的具体设计结果来提出有用的建议。这看似有悖常理，但在未来的设计中，技术其实可以让设计师能更加深思熟虑、更有艺术性和控制力。设计师可把工作重点转移到创造性方面，在这方面充分发挥其技能和专长去展开竞争。

新兴技术让设计师能在脑海中带着预想的最终结果去进行设计，取得更好的效果。以下三种新兴趋势能为他们助力：衍生式设计、基于制造和装配的设计(DfMA)、通过数字（即非纸质）项目交付方式而实现的多学科协作。

“通过利用数据洞察和新的工作方式，设计师能更好地传达设计结果的美感、形式和功能。”

衍生式设计技术采用人工智能（AI）和云计算来探索和优化设计。在制造和装配式设计中，建筑师在设计时就考虑到制造、组装和运营环节，让设计出的建筑符合职业上和成本上的要求。采用制造和装配式设计，既可获得传统的设计结果，又为施工建设增添确定性。最后，数字项目交付支持多学科协作，并重新定义了各种项目相关方的角色，例如，确保有施工建设专业人员参与设计环节。

综上所述，这些方式都聚焦于设计结果（或称“基于结果的设计outcome-based design”），正在改变建筑设计的未来。积极采用这些技术方式，设计师就可加速转型发展，并为项目的整个生命周期带来更大价值。

1. 最大化利用新兴技术和大数据，以求最佳结果

衍生式设计流程让设计团队能在项目一开始时就定义他们所期望的结果，而衍生式设计技术能最大限度地利用机器智能、数据和自动化去实现这些预期的结果。这种方法让设计团队能在更知情的基础上更快地做出有益于项目整个生命周期的决策，让设计师无需多花时间来进行诸如多次迭代等繁杂工作，而是把时间用于创意之上，为项目增添价值。

能做到这些的此类技术仅在过去三十年中才成熟起来。衍生式设计技术用于制造业已经众所周知，而现在也逐渐在工程建设行业中普及，让设计师能借助软件工具去进行基于结果的设计。这只是设计师利用现代技术和数据的方式之一，此外还有别的方式。

比如一栋公寓楼的例子：开发商买下一块地皮，建筑师进行概念设计。开发商希望设计出经济高效、富有吸引力的设计，配备最现代化的相关设施，从而吸引租户。建筑师、工程师和业主都聚焦于该建筑能吸引潜在租户并且有利于销售的功能、外观和属性。

施工场地和建筑的这些属性可转化为参数，输入如欧特克Spacemaker这样的设计软件中。Spacemaker 可在项目刚开始时从多个来源获取数据：地形和地图数据、周围建筑物、交通、风力发电、基于当地法令的合规要求、靠近道路的程度等等。

利用该技术可为项目生成一个完全数字化的模型，即一个概念化的设计，显示出建筑师所谓的”外部形状”。这只是个大致的轮廓，没多少细节，但建筑师可对它进行分析，改变一些参数，从而改变设计的结果，创建出无穷无尽的多种结果，以满足业主和居住者的需求 。所有这些设计结果都符合当地法令、建筑师的设计结果、土地面积和其他参数的要求。

然后建筑师可以在设计工具中进一步分析每套公寓。当业主出售公寓时，可按照各套公寓的风景或光照程度来调整定价。该软件采用数据对当地情况进行建模，产生多种模型。建筑师选用一个或多个模型，软件就在此概念化模型的基础上创建出数据流，制作出详细的设计方案。欧特克Revit 就是个这样的软件。

在项目的早期阶段让多个项目相关方参与，就可在整个项目生命周期内进行协作、沟通，相互理解。麦克利米曲线图(MacLeamy curve)显示了这种做法的益处：越是在项目早期进行改变，获益就越大，成本效益就越高。

基于结果的设计方式使决策过程数字化，因而会加速推动范围更广的数字化。将来，各项目相关方将共享一个“数字孪生”，其中包含运营阶段的具体规范和动态的、实时的数据洞察。

对于业主来说，数字孪生能为运营阶段的决策提供信息，从而能更好、更容易地做出决策，例如预测维护工作。数字孪生中包含设备供应商提供的所有数据、窗户的系数、门的消防安全规范、传感器的位置以及测量光和热的传感器数据等信息。它是一种模型，模拟出建筑物竣工后的情况，如果建筑物中发生改变，就会在数字孪生模型上反映出来。借助于它，对建筑物进行翻新和改装就更容易了。

2. 基于制造和装配式设计将预制的优势引入设计环节

通过某些软件（如欧特克Insight）进行基于结果的建筑设计和性能分析，可增强项目设计的循环利用程度。制造建筑材料时就已计划可在另一个项目中重复使用这些材料，这个概念让工程建设行业向着“制造和装配式设计”更进一步。也就是说，建造某个项目时，建筑师设计出预制部件，这些建筑部件可拼在一起，以后还可拆开，重复用于另一项目。这样就可节约材料、减少浪费，并增强确定性。

预制造的做法已经问世几十年，但直到最近，制造商才在建筑模块和多行业装配的生产上投入大量资金。有远见的建筑师正向业主积极推广预制造的理念，它有助于项目尽早交付、保持一致，避免成本超支，有助于管理资金，从而可加速项目的投资回报。

只需将一些工作从建筑工地转移到更安全、更易于控制的制造地点去进行，即可获得很大益处。例如，瑞典建筑公司Skanska AB报告称，最近采用预制方式的一个项目与同类项目相比，将46%的工作转移到工地之外，让建筑时间缩短了65%，缺陷减少了73%，成本减少了44%。预制方式让建筑成果易于预测，从而可减少工程延误和成本超支。

在工厂中制造部件和组件，有利于人员的健康和安全，因为建筑模块是在可控制的环境中构建和维护的，然后才运到工地。由于部件已经制造完成，剩下的主要是组装工作，所以建筑工地上需要的人员变少了。预制方式有很多优点，不过经营预制工厂的成本较高。并非所有公司都适应了这种做法，因此要想找到合适的合作伙伴仍较为困难。

在这方面，设计师可以充分发挥、大放光彩。由技术驱动的制造和装配式设计让他们能从源头来影响施工，设计出能降低总成本和风险并加快施工速度的方案。

3. 数字项目交付方式为多学科协作赋能

技术的发展正改变着各行各业的思维方式。过去，一个项目中的所有相关方都是在这个价值链中各个孤立的环节上管理各自的风险和回报。而在未来，为了充分利用这种设计方式，他们需要让施工过程转向一种共享的风险和回报模式。

其中有些转变正通过公司内部的多学科协作来实现。现在有一种新的趋势，建筑设计事务所收购工程公司或雇佣工程师来工作，这样就能为项目的设计提供全面的工作。与此类似的是，工程公司也在引进建筑师，施工建设公司也在增加设计业务，从而为项目提供全面、整体的建筑方案。这些模式让工程建设公司能进一步扩展其服务，延伸到建筑物的运营阶段。

通过多学科协作，不仅能为项目相关方创造新的收入来源，还可减少错误和疏漏，减少返工和材料浪费，最终实实在在地实现节约并降低成本。

这种密切的协作让项目相关各方能提出他们所面临或所需的限制条件、规则、合规性建模和保持一致性的实际措施（包括制造和装配设计的原则），这样，设计团队设计出的方案在后面的施工阶段就能够切实可行。

以上这些做法都通过支持数字项目交付的软件来进行，它可实时组织和管理项目数据。采用一个通用数据环境（CDE）来存储所有模型和多学科的数据，就能共享数据、更好地协作，获得极大的改善，打破过去那种孤立的状态，并为规划、设计、建造和运营固定资产提供更好的洞察。

在基于结果的设计方式中，设计师成为变革的推动者，提供一个相互连接的、由洞察驱动的框架，让整个项目生态系统和生命周期的相关各方能在更知情的基础上做出更明智的战略决策。

这与过去的设计方式形成了鲜明对比，耶鲁大学建筑学院副院长菲尔·伯恩斯坦教授说过一个金句：过去，建筑师设计出的东西似乎都在挑战建筑施工公司：你造得出来吗？但未来的设计就不会是这样了！