建筑、工程和施工（AEC）行业总在面对不断变化和发展的趋势。此外，全球疫情迫使许多其他行业改变方向，AEC 也不例外。全球参与者都在调整业务，不仅要应对疫情，也要应对气候紧急情况。在今天的AEC行业中，一些引起变化的趋势已成为主流。

记住了这一点，就让我们来看看专业人员可以期待看到的AEC行业趋势。

施工脱碳化的推动力

当前，大约56%的世界人口，也就44亿居民生活在城市。这一趋势预计会持续下去，到2050年，城市人口将在当前规模的基础上翻一番。城市人口的激增要求我们快速发展新城市，这意味着要建设新的基础设施资产，也会有更多的碳排放。事实上，持续不断的建造新设施会消耗大量的原材料，同时造成了估计占全球39%的碳排放。因此，施工行业已成为造成负面环境影响的重要行业，行业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。

碳数据库的出现

施工所用的钢材和混凝土是隐含碳的主要来源。以更加低碳的方式管理这些材料的来源，有助于遏制碳排放水平。因此，AEC行业需要与这些材料的制造商联系。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，基础设施组织就可以对他们使用的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，同时支持低碳方案的规范和采购。

Bentley iTwin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相集成，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。接下来，用户能够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

除了选择适当的施工材料，建筑师也应当在设计中实施直接的措施，减少建筑的碳排放量。例如，在地面层建造停车场建筑结构优于建造地下停车场，因为建造地下停车场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，也有助于加速脱碳行动。在受控的工厂环境中，使用室内设施在生产线上制造模块化组件，再在实际施工现场装配起来，可以减少浪费。这也有助于控制碳排放量。此外，由于减少了现场交通量，这种方法还可以降低施工现场的整体环境影响。

使用标准化组件的兴趣上升

人们对施工中使用的组件实现标准化的兴趣一直在上升。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。

更好地利用现有库存

每项基础设施资产都有隐含碳，在建筑施工过程中会排放出来。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，生命周期就结束，以及这些行动的碳成本，包括任何材料回收。在“从摇篮到大门”的方法中，用户考虑改造或改装。这在碳排放方面具有重要意义，而且在设施的生命周期内可能不止发生一次。这两种方法都是循环概念的一部分。那么，设计师是否应该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，从而延长设施的寿命，并确保拆除需求与当前一样多？

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。从能源和材料考量的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，也包括改装和改造阶段，一种方法是建筑即材料库的概念，基于可复用的建筑设计和材料。后者是关于材料重复利用和回收的信息，前者是关于改造和改装期间高效获取和检索材料的信息。

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的建筑设计的能力。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，设计更加节能的建筑，减少运营期间的能耗。

在帮助现有建筑脱碳方面，数字孪生也可以发挥重要作用。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如何使用建筑，如何通过降低各个组件和系统的能耗来减少环境足迹。用户也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。

推动开放性和协作

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之间的传输一直是行业面临的挑战。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，也更多地寻求新的工作方式。

国际基础类 (IFC) 标准一直是解决这些问题的诸多方法的核心。它作为ISO 16739-1:2018的地位使其在典型的垂直施工领域应用了很多年。IFC4.3标准已递交给ISO委员会，它将这种方法扩展到了线性项目，例如公路和铁路，这要感谢buildingSMART组织为整合基础设施的各个方面所做的幕后工作。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的脱碳化。

疫情以及远程工作模式的后续变更带来了许多挑战，采用更好的工作共享方案可以应对这些挑战，例如 ProjectWise以及具备 ProjectWise Drive 的 ProjectWise 365。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。

许多用户已经认识到了 Bentley iTwin平台的优势，它可以整合工程数据以及来自企业系统、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，而且可扩展，便于用户创建与其他可用系统的集成。一个突出的例子是能够连接到外部 API，例如 One Click LCA 和 EC3，支持直接从iTwin向 One Click LCA/碳计算器发布数据。我们可以看到更多供应商发布或打开 API，推动开放性和工作共享。

更多推动开放性与协同工作的例子是通过 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。

创新与颠覆

混合现实 (MR) 将增强现实 (AR) 与虚拟现实 (VR) 相结合，为施工行业带来新的优势。通过 MR 头戴式耳机，建筑师和工程师可以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，然后把这些信息叠加到他们正在做的事情上。

有些先进使用案例也包括利用 MR 控制远程设备的 AEC 专业人员，或者使用 MR 远程监控 HVAC、照明和访问控制系统的业主运营商。通过激光扫描或摄影测量获取的现场或现有建筑的数据，可以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，从而减少人工干预，同时确保更高的准确性，节省时间。

MR 技术在 AEC 行业看起来非常有发展前景。最后，更加广泛的普及将依赖于行业是否准备好开启数字化转型以及技术本身的成熟度。

范式转变

AEC 行业正在经历从物理环境向虚拟环境过渡的重大范式转变。本文介绍了 AEC 行业工程和建筑公司以及业主运营商面临的一些机会，他们愿意离开自己的舒适区，用不断发展的技术转变自己。