数字赋能建筑未来：人与机器的全新融合 | 访同济大学建筑与城市规划学院副院长袁烽

· 编者按 ·

今年9月，上海将首次举办国际建筑文化周，聚焦“五个新城”、“城市更新”、“数字赋能”、“低碳革命”四大主题，遍请建筑名家品评国内外城市的精彩案例，立意深远。上海作为国际大都市，是中国对外文化交流的重要窗口，期待这次的文化周，上海能够引领建筑文化潮流。来自全国各地的院士、大师、行业专家也对文化周寄予厚望，并希望活动能打破行业壁垒，让更多的市民参与其中，在学习建筑文化的同时，更加热爱他们所生活的城市。

袁烽

Yuan Feng

同济大学建筑与城市规划学院副院长

袁烽，同济大学建筑与城市规划学院副院长，博士生导师；麻省理工学院（MIT）客座教授；墨尔本皇家理工(RMIT)客座教授；弗吉尼亚大学（UVA）杰弗逊教席教授。研究领域包括建筑设计与理论，数字化设计方法，数字化建造技术，性能化设计，生态与低碳建筑设计，大型公共建筑设计，观演建筑设计。专注建筑数字化建构理论、建筑机器人智能建造装备与工艺研发，并在多项建筑设计作品中实现理论与实践融合，推广数字化设计和智能建造技术在建筑学中的应用。曾多次受邀在哈佛大学、麻省理工学院、哥伦比亚大学、密西根大学、苏黎世联邦理工大学等校讲座，其设计屡获国际、国家级各类奖项，曾多次受邀参加国内外展览，作品被纽约现代艺术博物馆（MoMA）等多个博物馆收录为永久馆藏。

袁烽于2003年成立上海创盟国际建筑设计有限公司，主创设计团队注重数字设计的教学及建造试验与实际项目相结合，理论研究与实际项目的并行与互补发展是创盟国际的一大特色。

数字赋能建筑未来：

人与机器全新的融合

        ——访同济大学建筑与城市规划学院副院长袁烽

过去两百年，人类经历的人类世，不但正在彻底改变着地球地貌，还在深度改变着人与自然的关系。狭义的人本主义正在接受反思，如何健康地建立人与我们生活的地球的关系，正在被我们所经历的疫情、水灾等不断警醒。或许我们已经走入后人文时代，物质的意义正在被重新定义，多维信息与物质世界的深度耦合，正在定义着一个全新的未来世界。对于建筑学这个古老的产业与学科来说，我们义无反顾的传承历史、延续文化，也更应当环顾身边的自然与世界的可持续发展。在过去四十年，中国经济建设的迅猛发展，让建筑业成为了切实影响我们生产、生活的重要内容。然而，随着全球变暖以及建筑业过度资本化的进程，我们正在经历从粗放型数量增长向高质量低碳发展的转型。

同济大学教授袁烽十多年来致力于数字设计与建造领域的研究与实践。作为研究型建筑师，他长期关注数字科技引领下的实验性研究与探索，思考数字赋能对整个建筑行业带来的全新动力以及发展意义。在首届上海国际建筑文化周即将举办之前，我们特地就数字赋能专题，采访了袁烽教授。

Q

即将于9月举行的上海国际建筑文化周，数字赋能是其中一个重要的主题，您如何评价？

袁　烽：对于现在的建筑业来说，数字赋能是非常及时的重要话题，因为它不仅仅带来工具与方法的革新，更重要的是为建立整个建筑行业健康持续发展带来重要的推动力。

一直以来，建筑业是个劳动力密集型产业，无论设计还是建造都是如此。正如麦肯锡对二十世纪所有行业生产力进步指数的评价，建筑业的发展进步和农业一起，成为最为难以快速进步的行业。如今建筑学作为一个文理兼备的学科，正在转向融入这个数字化的时代。

数字赋能，首先是将科技的内容与发展融入到建筑学的过程，技术发展的融入或许只是一种表象，建筑效率、效能以及质量的提升背后，其实还有如何科学实现可持续发展、低碳等社会目标的问题。比如，低碳化目标的设计背后蕴藏着大量的计算性设计，因为计算性设计可以更加精准地让建筑与环境、建筑与人的行为建立更好的联系，这样就可以将人的体验与情感转移到一种空间的物质形态。这种数字化的设计过程，既是一个前瞻性的预测与设计，又是一种评价，更是一个从优化到精准建造的过程。所以，数字赋能其实对整个行业，包括设计院下一步的发展，建造企业下一步的发展，以及建筑全生命周期的运营都会产生很重要的影响与意义。

现在关于数字赋能存在着几种讨论：数字赋能是不是一种重技术、轻文化的内容？其实我在去年也提出了很多相关的理念，我们称之为“后人文时代”。这个时代的特点是把人文与数字化技术有效的融合，不仅仅是把表象的数字手段表现出来，更是要通过数字化思维来重新理解传统，理解当下，理解我们为何生存和如何生存的问题。

数字赋能，是一种数字人文主义，这并不是“反人文”，而是一次“再人文”。“再人文”的过程，就是要重新理解人与环境、人与自然的关系。这种关系中，以前我们属于被动的，看天吃饭，有灾情就抗灾，但是随着现在新科技发展，我们可以更好地预测未来，包括从宏观全球化尺度，从微气候尺度，从建筑高性能的角度，如何节省材料、节省建设周期，这些都可以做到非常精准的控制。而这些思路在设计早期引入比晚期引入要更有意义。所以，数字赋能应该更早地从设计阶段就能介入，并能引领对整个建筑行业未来的健康发展。

数字赋能在行业里影响最大的是设计院。在过去30年房地产的发展中，设计院里大量的工作变成重复性的工作。在大型设计企业，大约有3000个设计师坐在电脑前面进行生产，已经完全可以定义成为劳动密集型的生产。设计师经过了很好的教育，接受了很多学习过程，但是现在生产方式还是处于一种“以人力换图纸”的阶段，没有摆脱现代主义的资本驱动型生产的方式。如今随着人工智能的发展，已经产生了很多替代的方式，像小库科技XKool，一键回车的计算就可以替代很多低端的设计工作。所以，对于低端型的设计，数字赋能实际上是一种替代，倒逼设计院改进生产方式，掌握更多新的知识与工具，替代低端的工作，转向更具创造性或者文化性的工作。

数字赋能，对施工单位同样意义重大。施工单位以往都是靠农民工生产。但是现在工地上大部分的工人都是40岁以上的，甚至45岁以上，那么在未来的5～10年，建筑业将面临着空前的“工人荒”。如果再靠原来的工人手艺，已经不能让建筑业真正产生附加值。随着人力成本的不断提高，建筑安装造价也会逐年提升，这也让机器替代人的工作将成为更优解；更重要的是，机器不仅可以替代许多人的工作，还可以超越人的工作。

数字赋能的方式，包括了人工智能、机器学习、机器人技术、智能感知与反馈技术、物联网、区块链技术等等，都会让建筑产业更加高效地回应文化传承问题以及环境友好等问题。在减少建筑业人力投入时，我们可以更高效地实现建筑性能提升以及建筑成本降低。

从运营方面看，现在建筑运营阶段的能耗、碳排放还是有很大的优化空间的。我们不仅要在建造过程中控制能耗，更重要的是在运营阶段控制。如何引入可再生能源，让建筑耗能下降？如何让被动式的建筑更加有效？如何让主动式的设计方式和被动式方式有效的融合？比如，现在大家都用空调，我们思考：如何提升空调本身效能？如何优化空调的使用时间？能否根据人的习惯、空间情况进行设计和提升，以降低能耗？现在空调系统的自身提升进步非常快，其背后的核心技术进步都来自数字化赋能。数字可视化、能源模拟、计算、建造、运维，都为建筑全生命周期带来新内容。

未来的建筑业，既有人的灵感，更有机器控制的精准性，所以它是人和机器全新的一次融合，我们称之为“后人文”，就是融合的人文主义，高度体现了技术的可见性、技术的洞察力，以及技术对于所有解决方案最优化的一种能力。

数字赋能，既是一个建筑本体内容，更是现在碳达峰、碳中和目标背后的一个重要的支撑点。它是底层的、共性的技术，对整个建筑行业来说至关重要。本届的上海国际建筑文化周，数字赋能作为其中一个主题，建议能展开更深入的讨论，吸引更全面的话语进入行业中，让思想与进步一直桎梏于文化和形式本身的建筑行业，能够重新看到新本质、新责任与新目标。

Q

从同济“数字未来”夏令营的“桥”，到临港、威尼斯双年展展示的装置作品，再到乌镇的互联网之光博览馆，这些人机协作建造的建筑物体量越来越大，这是不是数字建造技术不断迭代的结果？

袁　烽：我的身份既是研究学者，又是实践者。实践型建筑师和研究型建筑师有所不同。研究型建筑师更加关注于实验性、批判性的思考。职业建筑师可以去做更宏大的、更成功的超大型项目。学者的责任可能更多的是生产思想，高校的意义就在于能够有新知识产出，这样才会引导整个实践产业向未来发展，这就是研究型建筑师与实践型建筑师的最大的不同。

同济每年都在组织“数字未来”的探索，至今已经有11年。同济建筑设计研究院、全筑股份、一造科技等都在支持这个活动。疫情之后，报名人数不但没有减少，去年达到了近9000人，今年也有大概近8000人报名。这个活动是全球性的，已经不是单方组织的，我们今年109个工作营，遍布各大洲。大家把“数字未来”当成了一种数字文化传播在做。其中我们也开展了很多实验性工作，我们每年1～2个项目展示，比如“桥”。这些都是探索数字化设计和机器人建造技术的可能性。随着活动的开展，我们的团队在全球也有了相应的影响力，尤其是在机器人建造方面开发了自己的软件和硬件，也做了大量的实践。我们做的建筑实践不是以体量大小来考量，关注的不是项目大小，而是我们所生产的知识和思想能不能实现的问题。更多的实验性，是为了探索建筑设计与建造产业的不同可能性，我们一直在探索，这也是我们高校里研究型建筑师的立场。

Q

目前很多企业正在研究数字化转型，但是相关的报告显示，很多企业困在数字化转型的初级阶段，不知道您对这方面有没有关注？

袁　烽：现在行业比如扎哈事务所、诺曼·福斯特事务所等全球知名设计公司，他们下面都有数字设计小组，人也不多，就10个人左右。诺曼·福斯特事务所里有一个Smart Geometry小组，就是做几何研究的。这类公司把数字赋能和转型作为他们团队里的先导部门，这些部门不但参与了大量的实际项目，也参与了大量的国际会议与学术交流。可以经常在学界看到他们的身影，在UN Studio、BIG、SOM里都有类似的研究小组。

如今在国内，如果完全沉浸在市场里面，可能会难以自拔。新技术的降维打击无处不在。现在雄安的CIM系统，是腾讯还是百度在做，而不是某个设计院了。当建筑师和设计院还没有意识到建筑信息模型价值的时候，城市建筑模型信息已经被互联网企业拿走了，而这其实是未来城市建筑最有价值的数字资产。没有行业协议、没有共有云存储、没数据结构，这些内容其实是一个系统化的产业结构，如果再狭隘地沉浸在简单的物质建造里面的话，就会如“三体”世界，建筑业折叠不到一个时代的维度中去了。

设计院必定会寻求突破，但要有更长远的视野和目标。数字赋能建筑行业的核心就是要投入，首先要有研发投入。研发投入开始可能是个体化的，后面可能是通过联盟、协会来达成共识，之后就要联手搭建平台，所以它是另外一种意义上的集体与共享。融入和终身学习就是一个时代的特征，要终身学习、终身迭代，这是必然的。

另外，再大的设计院闭门造车都是问题，所以要以开放的姿态吸收高端人才。未来设计院里人才策略不是数量问题，而是质量问题。5个厉害的人创造的价值，有可能大于5000人创造的价值。这就要看领导者和决策者的能力、获取和吸引人才的能力以及企业的行动力。它与实践之间要找到一个结合点，这非常考验企业的决策、管理和运营水平。

Q

这方面是否需要很多跨专业的人才？许多设计院担心和互联网企业竞争人才战，您怎么看？

袁　烽：一定是跨专业的。其实我们经常会谈到这个问题。建筑师虽然计算算不过结构工程师，材料比不过材料工程师，管理比不过企业管理，但是建筑师有一种最重要的能力，是一种设计思维主导的能力。建筑师就是文理兼备的，既有人文的视野，又有算法和计算的能力，两个方面的能力都具备。所以，我觉得以设计思维为主导的模式设计是未来设计院发展根本，其中人才战略是未来设计院的核心。

Q

去年接受采访时，您提到过去数十年，中国对于建筑数字化工具的贡献为零。现在您在数字设计、数字建造方面研究这么多年，您对我国在这一领域的研究和发展，是否持比较乐观的态度？

袁　烽：我觉得中国的文化一直是比较重视传统传承。人们常说现代主义发源于启蒙运动，但是中国到底有没有开启现代性？大家对新技术的创新有没有抱着足够尊重的态度呢？

目前我们还是在比谁的桥跨度大，高层建得高，基坑挖得深，隧道挖得长，大多是技术集成。在现代主义早期或是二战后的那段时间，西方也曾攀比过体量和规模，但现在更专注于某一具体领域和方向的突破上。这是值得我们思考学习的地方。要追求高质量发展，其本质就得依托科研和创新。

如今对于建筑师而言，要注重科技研发和创新，同时注重人文体验和人文传承，在这个过程中能否创造新知识是非常重要的基点。

采访：《建筑时报》吴真平

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编辑：王梓潇、陈喻园

审核：范琳琳

SIACW2021

上海国际建筑文化周

2021.9.23-9.29

上海国际建筑文化周致力于打造一个具有国际影响力的中西对话，多向交流的平台，创造建筑理论设计和创新成果的高地，展现上海生动立体的形象，“文化之城，设计之都”的特质，同时成为培育人才和国民教育的基地。突出“数字赋能，低碳革命”的新时代使命，创造上海科技，上海标准，上海品牌，上海建筑质量的集中展示地。

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