近年来，建筑、工程和施工（AEC）行业持续面对不断变化的发展趋势，同时新冠肺炎疫情迫使许多行业改变发展方向，AEC也不例外。后疫情时代叠加应对气候变化的要求，目前，AEC行业的发展变化需引起重视。
应对气候变化呼吁施工脱碳化
(资料图片仅供参考)
当前，约56%的人口即44亿居民生活在城市。预计到2050年，城市人口将在当前规模的基础上翻番。城市人口激增要求发展新城市，这意味着要建设新的基础设施。然而，建造新设施会消耗大量原材料，同时产生约39%的碳排放。因此，施工行业的参与者势必要对施工过程进行脱碳处理，减少对气候造成的负面影响。
碳数据库强化建料低碳管理
施工用钢材和混凝土是隐含碳的主要来源，以更低碳的方式管理这些材料来源有助于遏制碳排放。因此，AEC行业需与这些材料制造商联系。相关机构创建了多种提供建筑产品详细技术描述的服务和数据库，帮助用户跟踪各个制造商，随后基础设施组织就可以对供应商和材料做出明智的选择。建筑隐含碳计算器（EC3）和One Click LCA是领先的数据库工具，支持用户评估供应链数据以及低碳方案的规范和采购。
基础设施工程软件公司Bentley研发的BentleyiTwin平台是创建和管理数字孪生模型的基础，可以与EC3和One Click LCA集成，支持用户获取使用iTwin报告平台创建的工程估算报告，并将它们导出至EC3或One Click LCA，这方便了对基础设施项目进行全生命周期分析。Bentley iTwin平台赋能用户整合使用多种设计工具创建的工程数据，用户能通过这种集成导出设计数据摘要，洞察基础设施项目的环境影响。
·实施关键的设计变更
除选择适当的施工材料外，建筑师也应在设计中实施其它直接措施以减少建筑碳排放量。例如在地面建造停车场建筑结构就优于建造地下停车场，因为后者的碳排放量明显更高。
·推动面向制造的设计
非现场制造是提高施工生产效率的有效方法，有助于加速脱碳。在受控的工厂环境中，使用室内设施制造模块化组件，然后在施工现场装配起来，可以减少浪费，有助于控制碳排放量。同时，这种操作也减少了交通量，进一步降低了施工现场的整体环境影响。
·提升使用标准化组件的兴趣
近年来，人们对施工组件标准化的意愿一直在提高。Bentley开放平台的许多用户开始将标准化组件导入Bentley组件目录，以便获得这些组件的数字视图。相关人员可以对这些标准化对象的材料相符性和可建造性进行审查和批准。用户可以自信地选择它们，确保它们符合项目要求。
数字孪生助力建筑业脱碳
每项基础设施资产都有隐含碳，在建筑施工过程中会被排放出来。此外，在日常的经济活动中，当商业目的或内部功能发生变化时，为设施提供动能以适应变化，会产生运营碳。
在执行碳生命周期评估时，专业人士会考虑采用“从摇篮到大门”或“从摇篮到坟墓”的方法。在“从摇篮到坟墓”的实践中，用户必须考虑到建筑物一经拆除，其生命周期就将结束，而且这些行动将产生包括回收材料的碳成本。在“从摇篮到大门”的方法中，用户考虑的是改造或改装，这在碳排放方面具有重要意义，且设施的生命周期可能不止一次。这两种方法都是循环概念的一部分。那么，设计师是否应在最初的设计规划中考虑适应性和灵活性，在碳排放方面降低“大门”阶段的变更成本，从而延长设施寿命，并确保拆除需求与当前一样？
设计阶段的早期规划有助于控制建筑产生的运营碳排放量，可以从能源和材料考量角度评估若干布局方案，降低全生命周期和运营成本，支持专业人员选择最环保的方案。对于必须考虑的隐含碳，不仅在初始施工阶段，也包括在改装和改造阶段。在改造和改装期间高效获取及检索材料、信息，即产生了“建筑即材料库”的概念；基于可复用的建筑设计和材料，便产生了关于材料重复利用和回收的信息。
OpenBuildings Energy Simulator——Bentley的OpenBuildings Designer能源分析功能支持工程师、建筑师和设计师将照明、热能和太阳能分析集成到工作流程中，并赋予他们开发可持续建筑的能力。用户可以预测能源特性和燃料效率，同时分析不同施工材料的热属性，设计更节能的建筑，减少运营期间的能耗。
在帮助现有建筑脱碳方面，数字孪生可以发挥重要作用。业主和设施管理者可以使用OpenCities 365（面向城市和园区的Bentley基础设施数字孪生解决方案）和Microsoft Cloud创建实体资产的数字孪生模型。通过集成数字孪生与物联网传感器和设备，业主和设施管理者可以全面了解使用建筑，并通过降低各个组件和系统的能耗来减少环境足迹。同时，用户可以了解建筑的碳生命周期，预测资产生命周期内的未来碳排放，帮助他们针对建筑的扩建或改造计划做出明智的决策。
新型工作方式呼唤开放性和协作
长期以来，数据互用性或图形和非图形数据在软件应用程序或技术平台间的传输是行业面临的挑战。在后疫情时代，云平台等新技术平台的采用改变了技术格局，同时增加了推动开放性的重要性。此外，各行业也在更多地寻求新的工作方式。
国际基础类 (IFC) 标准一直是解决上述问题诸多方法的核心。基于其在 ISO 16739-1:2018的地位，它在典型的垂直施工领域应用了多年。IFC4.3 标准已递交给 ISO 委员会，它将这种方法扩展到线性项目，如公路和铁路，而这种拓展得益于buildingSMART组织为整合基础设施所做的工作。在基于云的新兴碳数据库和计算器中，IFC标准是数据共享和数据流的核心，有助于行业推动施工项目脱碳。
疫情及远程工作模式的后续变更将带来许多挑战，采用更好的工作共享方案可以应对这些挑战，如ProjectWise及具备ProjectWise Drive的ProjectWise 365便将发挥很好的作用，后者既有ProjectWise协同式通用数据环境平台的强大功能，又具备 Microsoft OneDrive文档平台的便捷性。
当前，许多用户已经认识到Bentley iTwin平台的优势，它可以整合工程数据及来自企业系统、物联网传感器和数据湖的数据。iTwin.js是开放的平台，具备已发布的免费应用程序界面，并且可以扩展，便于用户创建与其它可用系统的集成。一个突出的例子是其能连接到外部API，如One Click LCA和EC3支持直接从iTwin向One Click LCA/碳计算器发布数据。更多供应商发布或打开API，将推动开放性和工作共享。
此外，推动开放性与协同工作的例子还有通过Bentley iTwin平台连接到 NVIDIA的Omniverse平台、Unity引擎平台和Unreal引擎平台。这些全部都是功能强大的协同工作平台，在设计行业用于交付更高效、更可持续的解决方案。
MR技术颠覆传统施工方式
混合现实 (MR) 将增强现实(AR)与虚拟现实(VR)结合，为施工行业带来新优势。通过MR头戴式耳机，建筑师和工程师可对模型或施工现场进行虚拟游览，其中一个案例就是ITER项目。工人也可以通过MR头戴式耳机聆听和观看分步安装和维修说明，然后将这些信息应用到工作中。
利用MR控制远程设备的AEC专业人员，或使用MR远程监控HVAC、照明和访问控制系统的业主运营商都是应用这些先进技术的优秀案例。通过激光扫描或摄影测量获取现场或现有建筑数据，将其输入到人工智能和机器学习支持的应用程序中，自动标记设备或资产，可在减少人工干预的同时，确保更高的准确性和节省时间。
总之，MR技术在AEC行业非常有发展前景。但需要注意的是，MR技术更广泛的普及，将依赖于行业是否准备好开启数字化转型及技术本身的成熟度。