建筑设计行业数字化升级建设方案初探

周正

（广州市设计院集团有限公司）

1 背景

目前传统设计行业经历了几个重要阶段，从手工笔纸绘图，到全面CAD电子制图，再到如今向三维BIM领域的快速扩展，每一步都对建筑行业带来重大变革。同时，国内建筑行业正逐步呈现以下几个特点。①高——我国近些年的超高层建筑几乎占全世界半壁江山，广州周大福国际贸易中心、深圳平安国际金融中心、上海中心大厦等都在500m以上；②广——在十四五规划大蓝图下，建筑行业作为基础环节，也得到大力支持与部署、各个产业园、工业园等都在稳步推行当中，单项到整体规模都空前巨大；③新——随着技术应用，建筑也发生巨大变化，需求从遮风挡雨到舒适、安静的居住、办公环境，建设理念正逐步向以人为本，智能智慧迅速靠拢；④快——速度一直是我国基础建设的一个重要指标，依据调查显示，国外的建筑周期一般是国内的数倍，依托于工作高效率与丰富人力资源，国内整体工期节点制定相对高效。

为实现上述建筑新要求，国内建筑设计阶段，就需从技术、管理以及应用等各个环节来匹配。而设计行业也有自身特点，譬如专业配合要求高；生产规范严格、流程标准化、工作存在一定重复性等。目前行业发展逐步呈现举步维艰的困状，其一个重要原因就是多方桎梏下低效率收益的生产模式与其收益不相匹配的责任程度及无节制修改之间的矛盾。

随着信息化建设浪潮开展，借鉴工业互联网发展思路模式，建筑设计行业也能够从数字化转型中解决诸多迫切问题。凭借信息化产业升级，数字化驱动运营，挖掘楼宇建筑数据资产，发现新业务价值，助力产品服务创新，实现良性循环[1]，已经进入到诸多设计行业单位的发展规划中。

2 设计行业数字化升级建设方案

2.1 单体模块化设计

目前建筑设计行业从业人员都会保持着CAD绘图的初始习惯，心理学上研究，人的大脑会更加倾向于固定的行为模式而抵触改变，而在项目工期迫切的情况下，多数设计人员为更快完成工作，就会很自然的返回到原始工作习惯当中，因此，对于设计单位数字化转变，第一步就开展各个专业数字化协同设计或更高层面的数字化转型，很容易产生较大阻力，设计人员为保证项目工期，并不愿多分出精力学习新的变化。而针对习惯的调整，平滑过渡，遵循循序渐进的原则，提升单体生产效率可以认为是开展数字化转型的第一步工作。

以机电设计为例，目前工作一个很大特点是重复绘图；在新项目中套用旧项目图纸来修改的同时，还不得不花费大量时间统计设备数量、编制图框信息等。类似上述不断从事无生产效率的劳动，很容易造成的局面是一面抱怨任务重、压力大、收益低，另一面却耗费大量的人力资源在没有创造价值的任务劳动上，不断重复这样的情况，势必造成设计单位的整体认同感降低。

在建设领域里模块化建筑理念已经被广泛应用，即所有建筑模块在工厂预加工，在现场只是组装拼接，这就诞生了深圳3天一层楼的建筑速度，而随着信息技术发展，模块化编程也已经成为一种潮流，设计行业完全可以借鉴相关经验，开展模块化设计理念。

模块化设计，就是将大量重复工作形成标准模块，预存到基础绘图软件当中，可以包括机电专业各类型系统架构、逻辑等。当设计应用时，不同图纸之间能够形成关联，自动读取，只需输入必需参数，比如多少个系统、多少楼层、多少功能房间、怎样的链路链接形式等等，就可以直接通过拖拉等方式自动生成相关内容，如此，在完成平面规划与布局方案后，其他图纸配合实际情况微调名称便可快速完成，进而提升整体工作效率。

利用信息化手段完成单体生产效率提升，并没有打破原有生产习惯，只是优化设计图纸的生产过程，减少不必要低附加值劳动，逐步解放设计行业劳动束缚情况，目的是节约时间，提高生产，允许设计人员有充足时间接触并吸收新事物，为进一步产业升级做好准备。

2.2 协同数字化生产

不像模块化设计理念，协同数字化生产已经有很多企事业单位开展实施及应用，其主要是通过信息化手段把控整个设计过程，在项目提资、受资、审核、校核、策划、管理等过程中，能够更好符合ISO质量标准体系与实际生产建设制度要求。

设计行业是重责任行业，事关人民生命财产安全，因此ISO要求每一步骤都形成设计过程闭环管理，并且留痕来作为日后充分证据，每年ISO评定检查也着重类似内容。数字化协同生产可充分保证整个生产流程的规范化与合理化，未得到闭环管理的图纸在系统层面不允许形成正式文件盖章出图，如此可以有效排除各类因素干扰，另外，数字化生产平台的利用，也能够充分形成无纸化操作手段，有效节约纸质资源，提高资料保存质量。

协同数字化生产升级，在生产流程上同原始分散设计、灵活提资等存在较多差异，专业软件操作内容步骤增多，会改变原有生产习惯过程。因此，较适用两种模式，其一，是没有原始设计习惯人员，可以将协同生产培养成其初始习惯；其二，是在充分保证个人生产效率得到初步解放前提下，对具体项目不断磨合中开展，探索适用于本单位化协同高效生产应用方式，不断提升数字化生产技术应用。

最后，协同数字化生产是有效解决不同专业、同专业不同角色之间生产关系的标准流程，可以考虑再结合提升个人生产效率的模块化设计步骤，进而全面提升所有环节的生产。

2.3 云化设计生产

云设计生产是云计算技术上发展起来的一个应用。其依托于云技术资源、信息技术、网络技术等，为设计行业提供数据中心级的应用支撑。云化设计生产核心目标是降低办公成本，增高设计效率，达成单位内部高度统一管理的愿景。

目前，无论是单体模块化设计，还是协同数字化生产过程，大多数情况仍然需要电脑运行CAD、BIM等专业软件，随着图纸信息量的不断加大，软件功能的不断扩展，对个人硬件要求正逐步提高，据部分企业运维报告指出：设计行业每3年更换电脑配置的需求正在不断扩大，已经对单位固定资产投入造成一定压力。另外，设计人员经常外出，无法实时办公；办公电脑一旦出现问题，资料损失严重；劳动成果，知识产权无法得到充分保护，资料随意拷贝等情况时有发生；而运维管理部门，也会经常收到相关软件公司函件，指明单位内部软件使用软件点数超过商业授权数量，要求增加购买商业软件等。

全面云化设计生产，可以适当提高设计院对于上述问题的解决能力，利用数据中心作为一台云上电脑，所有软件、数据全部在云上保管存储，仅需一个账号和一台能上网的办公电脑便可完成对应工作。在云端通过权限设置级别，仅能够在指定电脑，通过特定流程拷贝文件等形式有效的保护设计人员知识产权，而且利用数据中心的高可用性，高安全性，高灾备冗余等特点，充分保护已经形成的文件（见图1）。

图1 云化设计生产规划示意图

数字化信息升级，在单体模块化设计与协同设计基础上，属于较大规模升级，其涉及的不仅仅是设计人员，也包括其他配套职能部门、人事部门等使用的所有办公、OA、管理、财务软件应用，其允许单位全面规范化所有业务流程，并且做到信息全掌握、数据全保留、管理全到位的整体数字化变革。

作为数字化转变一个重大应用，其包括整体网络架构、办公架构的全面调整，对传统应用形式具有颠覆性变化，投资规模及改造影响巨大，所以更适合新建楼宇开展。

2.4 AI应用设计生产

当信息软件技术实力允许时，还可以开展AI应用设计生产。在企业云化升级建设完毕后，在底层软件平台，引入AI设计理念可以进一步提升整体设计能力与效率。在制定好规则的情况下，逐步实现全自动设计过程，设计人员可充当校核、审核及适当修订等角色，进而进一步充分解放生产力，提升生产效率，实现机器24h不间断生产，既适应现在高强度、高速度的行业现状，也可以让设计人员能够投入到更有价值的研究项目、专项设计、特殊化设计、开发新技术等任务当中。

针对前期方案、平面规划、原创内容等，均可由AI自动完成，目前最新技术下，部分单位已经可以实现一天100份以上的设计方案成果，通过云化部署，实施AI在线自动升级，既保证功能优化完善，且不会影响前端使用，借此，让设计行业借助信息技术的爆炸式发展，实现全面自动化、数字化的生产流程。

3 设计行业数字化升级过程讨论

不同单位均有各自实际情况，数字化升级要遵循单位的业务规划与实际愿景，切不可盲目追求过高技术而忽略实际问题和对应的资金投入。建议在制定本单数字化产业发展规划时，首先要对自身前期资源有充分的判断，其包括一线人员整体状况、对新事物的接收程度、可以利用资金规模等，同时要调研升级难度与可行性，数字化产业升级不是一蹴而就，是要紧随时代发展脉络，融合自身实际，带来切实的生产提升。下图给出一个建议设计数字化转型流程，通过不同条件，开展不同发展事项，逐步充实完善（见图2）。

图2 设计数字化转型流程建议示意图

4 结语

本文通过设计行业特点及现在信息技术的发展为切入点，通过讨论行业开展数字化建设转型为深入研究方向，给出一个行业内升级改造的建设方案形式。主要阐述相关企业要依据自身特点与实际需求，可以从哪个环节入手开展相关升级工作，并且给出对未来高度智能化发展下行业的发展预测。

数字化转型是历史发展必然趋势，但是，每一步转变都存在一定的风险与机遇，所以，企业发展配套策略也应该及时跟进，顺应时代信息化潮流。只有全面适应时代的快速变革，才能够在未来高度智能化的社会下赢得更多发展前景与收益。