未來已來。這句話在2023年的今天絲毫不顯突兀。隨著openAI公司大語言模型GPT系列、文生圖模型系列、語音識別模型Whisper系列的發(fā)布，人們才驚訝地發(fā)現(xiàn)，AIGC已如此之強：根據(jù)提示和要求，GPT可以寫出邏輯思維清晰，條理分明的文章，可以瞬間寫出能夠直接應用的代碼；僅僅通過語言描述，AIGC可以據(jù)此生成大批量圖片，且可選各種風格，不論繪畫風格還是實景照片，均精美到令人贊嘆。而這些技術(shù)的廣泛應用直接沖擊到不少人的職業(yè)生涯，不少人開始哀嘆自己將被機器取代。

筆者也在此次的人工智能浪潮中體驗著AIGC帶來的便利。不論是Midjourney還是Stable Diffusion，其便捷的操作度和令人驚喜的輸出成果每每亮瞎雙眼。

這些智能生成工具不僅手繪生動，畫建筑效果圖也是一把好手：

現(xiàn)在各類大小公司競相把AIGC成果融入自己的軟件或程序中，如大名鼎鼎的Photoshop可以直接給畫作中一鍵增加任何想加的元素，小庫則針對建筑設計領(lǐng)域，可以利用線框模型生成概念方案。不過，AIGC這些生成成果都是基于二維平面的像素化產(chǎn)品，相對于建筑工程設計行業(yè)來說，二維效果圖充其量只能在概念設計初期起到提供頭腦風暴，參與創(chuàng)意設計的環(huán)節(jié)，對于工程項目的實際落地、實施等復雜工作幫助意義不大。因此，在rhino、revit這類三維軟件中搭載AIGC將變得更加有意義。而建筑師通過chatGPT獲得編程代碼，通過Grasshopper、Blender等參數(shù)化軟件獲得更加可控的三維輸出成果，使AIGC的輸出成果真實有效的應用在建筑設計中。而如何將人工智能技術(shù)融入到建筑設計的全過程工作流中甚至引入到工程全生命周期的建設管理中，將是下一步最具有挑戰(zhàn)意義的工作。

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AIGC是人工智能重要的應用方向之一，可以被看做是人工智能賦能數(shù)字技術(shù)生產(chǎn)的結(jié)果。

在建筑設計階段，人工智能搭載數(shù)字技術(shù)將是大幅提高生產(chǎn)效率有效手段。而參數(shù)化是智能化的前提，智能化需要根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)和參數(shù)進行學習和優(yōu)化, 合理的參數(shù)化能為智能化提供離散化的輸入空間。在正在進行的超高層建筑小程序設計中，我們正在嘗試基于參數(shù)化程序應用之上搭載智能化設計方面的探索：

《超高層設計智能小程序》是基于Rhino平臺及對Grasshopper軟件的應用開發(fā)，可以自動生成樓層，并可同時生成相關(guān)技術(shù)表格?，F(xiàn)有工作成果為一套完成基礎(chǔ)測試和初步應用的程序軟件，包含其程序代碼和使用界面。

此程序以建筑師常用建模工具Rhino軟件，及其插件程序Grasshopper為基礎(chǔ)軟件，以Python語言為程序語言編寫。本軟件所基于的Rhino和Grasshopper平臺為建筑師進行數(shù)字化設計的常用軟件，從而保證了軟件使用的普適性

程序的主體程序代碼通過特征值計算和分-治算法，實現(xiàn)了建筑師以往通過人腦思考運算步驟的智能程序化，使用者通過輸入簡單直觀的基本建筑參數(shù)，以及所需的數(shù)字化三維模型建筑體量，便可獲得基于此三維模型和建筑規(guī)范、技術(shù)標準運算得出的功能豎向分區(qū)布置、避難層和空中大堂所在標高、各分區(qū)多種類型電梯的數(shù)量和豎向分布邏輯等超高層建筑設計所必須的關(guān)鍵參數(shù)，且模型可跟隨建筑師數(shù)字參數(shù)和三維模型體量的變動實時聯(lián)動計算，從而快速為建筑師提供設計反饋，輔助決策。

現(xiàn)有程序?qū)崿F(xiàn)了簡單易用的交互界面，建筑師在同一界面可快速輸入設計參數(shù)，并在界面中直觀的以統(tǒng)計圖表的形式閱讀反饋數(shù)據(jù)。通過標簽欄的增補也可快速實現(xiàn)客制化數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。將已有知識體系與實際工程實踐真正的結(jié)合起來，并實現(xiàn)了跨界跨平臺技術(shù)整合。例如在方案前期造型研究階段，通過本項研究提供的成果，可以快速確定建筑總體規(guī)模與分項規(guī)模，快速確定避難層位置并給出電梯豎向分配的建議，以此可以大大提高方案的推進速度。

在這款智能程序設計的下一個階段，我們將會利用更多AIGC的能力，將智能輔助設計的工作拓展到更多層面。

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數(shù)字技術(shù)是人工智能發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

而建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，正是從BIM（建筑信息模型）正向設計開始。以北京CBD核心區(qū)遠洋集團及匯豐銀行總部大廈（簡稱Z6 TOWER）為例，我們利用數(shù)字化平臺建立了項目的數(shù)字全信息模型，在項目設計階段就已經(jīng)在虛擬世界將塔樓完整的建造出來，并利用數(shù)字化模型完成風環(huán)境、光環(huán)境、節(jié)能、消防CFD模擬、板塊優(yōu)化等各項物理環(huán)境的分析模擬。

由于建筑自身功能的復雜度及異形曲面的幕墻系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)體系，決定了數(shù)字化設計必須要貫穿整個正向設計過程。我們也在整個項目設計過程中，總結(jié)出了一套具有實踐意義的數(shù)字化設計方法：如建立項目的三維幾何規(guī)則，為所有的建筑構(gòu)件定義了數(shù)學生成規(guī)則，程序化表達整個建筑的所有構(gòu)件；通過建立一個動態(tài)的、通過修改關(guān)鍵的參數(shù)和邏輯關(guān)系來調(diào)整與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)模型信息庫，控制所有空間定位點和相互之間的制約關(guān)系，并隨著設計深入不斷深化，完整描述各階段、各參與方的設計成果；在這樣的超高層項目中，業(yè)主、咨詢方、顧問、外方設計團隊、本地設計院之間有著大量的模型文檔數(shù)據(jù)需要交互、共享、管理、協(xié)作，我們提供了統(tǒng)一、便捷、精確的模型平臺保證整個定義體系的幾何元素信息都能被保存、檢索、傳遞。

由于是全過程的數(shù)字化設計，每一個構(gòu)件的生成方式和原始定義數(shù)據(jù)，都記錄到一段段代碼中，并且能夠借助RHINO的Grasshopper插件提供的可視化方式，隨時檢索查看提取數(shù)據(jù)。在我們的設計過程中有很多工作需要在不同軟件之間進行數(shù)據(jù)交換，我們項目所有信息都通過代碼來生成，存儲，這種純代碼的實現(xiàn)方式正適合不同軟件之間的信息交換，而過程中不丟失信息。全過程的數(shù)字化設計改變了傳統(tǒng)的設計模式。借助數(shù)字化技術(shù)，Z6這樣一個超復雜的項目才能高精度高完成度的完成整體設計。

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不過，全過程的數(shù)字化設計也只是走出了數(shù)字技術(shù)應用在建筑工程領(lǐng)域的第一步。數(shù)字技術(shù)包含了建筑全過程、全要素、全參與方的數(shù)字化、在線化、智能化，基于全信息模型搭載智能化技術(shù)，將建筑業(yè)冗長的產(chǎn)業(yè)鏈進行有效的整合。利用云計算平臺和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，將各種設計數(shù)據(jù)、構(gòu)件信息、管線編碼、設備信息、生產(chǎn)采購、更換維護信息統(tǒng)一到同一個平臺進行處理，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通和不同的業(yè)務整合，可以改善建筑業(yè)的數(shù)據(jù)各階段割裂、分散的狀態(tài)，促進產(chǎn)業(yè)鏈的高效整合。

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在建筑的數(shù)字信息管理中，沙特新城TheLine提供給我們新的思路。這是一個直線性城市，有著170公里的超長尺度，更夸張的是全線城市高500米，而整個城市總寬度卻只有200米。這座新城將依托數(shù)字化技術(shù)，建立真正意義的智慧城市。在我們現(xiàn)在傳統(tǒng)城市中已在使用的多種智能系統(tǒng)，比如智能導航，外賣系統(tǒng)，打車軟件等等，將個人的個性化出行方案、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在TheLine中充分進行整合，依托強大算力的數(shù)據(jù)中心以人工智能為載體為每個居民提供高效貼心的服務。目前世界上一線城市對于所收集的數(shù)據(jù)的利用率僅有不到5%，而在The line中這個比例將超過95%。 TheLine將建立超大的數(shù)據(jù)存儲中心，所有數(shù)據(jù)將被充分整合利用，通過全球最強大的中央處理器分析處理，以保證這個城市以最高效經(jīng)濟的方式運轉(zhuǎn)。

或許我們可以設想這樣一個場景：早上準備出門上班前語音告訴手機，我要去上班。之后，手機會自動導航去乘坐哪一臺電梯，人到達時正好電梯已至，下了電梯就可直接登上去往公司的快速鐵路，到站時已有去往公司樓層的電梯等候，進入辦公室已有一杯香氣四溢的咖啡放在桌上……利用大數(shù)據(jù)智能化整合各種交通工具，將使出行變得無比順暢。

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總之，隨著數(shù)字技術(shù)和人工智能技術(shù)的進一步發(fā)展，我們有理由相信，建筑工程領(lǐng)域?qū)絹碓揭蕾囉跀?shù)字賦能。在未來，我們不僅可以預見到數(shù)字技術(shù)在建筑設計、施工和運營等各個環(huán)節(jié)的廣泛應用，同時，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，建筑領(lǐng)域?qū)⑿纬烧嬲臄?shù)字孿生。人們也許可以同時在物理世界和網(wǎng)絡世界體驗建筑環(huán)境， 孿生的數(shù)字建筑不僅可以指導現(xiàn)實物理世界的建筑建造，也可能成為虛擬世界中的烏托邦。