谈到技术，我们通常会想到机器人、超级计算机、数据中心或智能手机。但技术也指最早的碎石工具的发明，或蒸汽机的发展，正是蒸汽机带来了第一次工业革命。这个词来源于希腊语 techne（艺术、工艺）和 logos（文字、语言）的组合，无非是应用知识，以特定和可复制的方式实现目标，达到实用目的。在涉及大量资源和人员的建筑行业，更多的技术意味着采用新的方法、工具、自动化和软件，从而提高建筑效率。该行业历来抵制创新，其碳排放和原材料开采对环境造成了巨大影响。然而，随着建筑业转向数字世界，建筑商们正在将技术作为优化实践、确定、建设和管理项目的一种手段。
与可持续建筑相关的基本原则包括减少资源消耗（能源和用水效率）、最大限度地利用可再生或可循环利用的资源、保护自然环境以及为用户创造健康的环境。如果我们考虑到工业和建筑对温室气体排放的重大影响，以及随着城市人口的不断增加，世界各地对新住房的需求也在不断增长，那么这一点就尤为重要。正如ABB机器人技术和自动化总裁 Sami Atiya 指出的那样：“就机器人密度和自动化程度而言，建筑行业相当于 50 年前的汽车行业。它的起点较低，但发展速度会更快。”下面，我们列出了一些可以积极促进建筑可持续性发展的技术，尽管它们并不完全是新技术，但已经显示出了发展前景。
建筑信息模型（BIM）和加强流程控制
建筑信息模型（BIM）不再是一种承诺，而是大多数办公室的现实。它是一种将建筑物的物理和功能特征数字化和三维化的方法，可以将不同领域的专业人员整合在一起，创建精确、详细的虚拟模型。不同于 CAD（计算机辅助设计）只创建二维线条而不区分元素的做法，BIM 除了以图形表示元素外，还将包括时间和成本在内的无限属性融入元素之中。这样，用户就可以在项目的整个生命周期内智能地管理信息，实现编程、概念设计、细部设计、分析、文档编制、制造、施工物流、运行和维护、翻新和/或拆除等流程的自动化。
加强对项目的控制意味着减少劳动力和材料的浪费，并显著减少失误。
该技术允许设计所涉及的不同知识领域之间进行跨学科交流，并最终干扰了传统的项目分期动态，要求对各阶段及其各自的范围进行审查。BIM 系统已实现现代化，并越来越多地与云相结合，与激光扫描相结合，使能源模拟越来越精确，从而影响到新建筑的性能。
工业化、模块化和预制建筑
预制建筑也绝非新生事物。特别是自第二次世界大战以来，欧洲和北美国家已经有了许多以住宅为主的目录建筑实例。但如今，创新的数字化工具使预制变得更加容易，前面提到的 BIM 可以更准确地表示并与其他利益相关方集成。这使得在工业中制造现成或半成品模块成为可能，从而缩短了施工时间，减少了错误和浪费；
同时，开源方法还允许世界上任何地方的用户下载项目，在当地制造，或者通过亚马逊或阿里巴巴等电子商务平台接收 DIY 工具包，将预制材料送到建筑工地门口。
这也可以使建筑更具多功能性，通过融入各种元素（门廊、内部天井）、房间的分布或当地的覆层和结构材料，使建筑能够适应随着时间推移而产生的不同需求，甚至适应社会和地区的特殊性。
先进施工方法中的数字双胞胎
数字孪生是物体或实体资产（如汽车、桥梁或建筑物）的忠实数字呈现。但它不仅仅是一个简单的三维模型，还是一个信息模型，包含从规划阶段到运行、维护信息以及未来使用或再利用信息的所有细节。这些都是动态的、活跃的实体，能够实时发展，通过人工智能进行自我学习和更新，并能与其物理孪生体进行交流，以便在问题出现之前就加以解决，评估新的机遇并为未来做好准备。
在建筑领域，数字双胞胎主要处理以下信息：机械、电气、液压和空调系统的运行数据；零部件和维护数据；从物联网（internet of things）传感器获得的环境数据。
圣戈班（Saint-Gobain）创新首席信息官雷诺-贾汉（Renaud Jahan）表示，“数字孪生能够模拟流程、材料和系统，并开发建筑方案，优化能源效率。”
例如，机器学习算法或预先编程的软件序列可以使气候控制系统更加经济。除了根据大气条件改变气流强度和温度外，系统还可以学习和了解每层楼、每天每个时段的需求，甚至从气象模型或活动期间房间可能的占用情况中获取信息。这一点尤为重要，因为建筑物对环境的大部分影响都发生在运行阶段，而这一点却没有得到应有的重视。
通过数字孪生模拟和优化建筑性能，可以直接影响建筑的碳足迹。通过这种方法可以显著减少内含碳，内含碳是指与建筑物整个生命周期相关的排放量，包括原材料的提取和生产、运输、建造、使用和报废处理。通常通过生命周期分析（LCA）来计算，这是一种用于衡量此类影响的结构化评估方法。通过将建筑所用材料的信息、能源消耗及其运行数据纳入其中，可以模拟不同建筑设计和施工方案对环境的影响，从而更全面地了解其影响。而将生命周期评估（LCA）数据整合到三维模型（数字孪生）中，可以使生命周期评估的洞察力更容易获得、更直接。
应用还可提供重要数据，帮助决策。GLASSPRO 和 GLASSPRO Live 是圣戈班玻璃提供的独家服务，通过数字模拟为建筑设计和玻璃原型制作带来了新的视角。通过对玻璃幕墙物理现实渲染的准确预测，减少了对物理玻璃样品的需求，从而实现了可持续的原型设计方法。此外，它还加快了为外墙选择理想玻璃的决策过程，使所需的美学效果与建筑师和设计师的意图相吻合。
3D 打印和机器人能否改变建筑业？
自动化为尝试新的美学、改造设计和施工过程提供了可能。3D 打印，也被称为增材制造，包括沉积材料层，可以是混凝土、塑料、金属、泥土等。对于建筑行业来说，这需要使用大型打印机，按照计算机上创建的三维模型沉积材料。
这样，就可以优化项目， 将材料用量减少约 40%，尽管成本仍然很高，但随着更耐用材料的新混合物的开发，估计成本将逐步大幅降低。
许多研究人员指出，3D 打印是满足未来几十年世界某些地区快速城市化需求的一种方式。特别是在人口将大幅增长的非洲和亚洲发展中国家，3D 打印技术可以提供经济实惠、灵活且可能具有气候适应性的建筑。除了整栋建筑，还可以开发基础设施和家具。
除了打印机，各种类型的机器人也开始出现在某些建筑工地上。未来十年，我们可能会在建筑自动化和机器人领域看到几项不同的发明，这些发明也将彻底改变建筑、工程和施工业务，并将更多地涉足虚拟现实和增强现实领域。从堆叠砌块和安装窗框的机器，到分析地形或建筑本身以监控工程进度或安全的无人机，建筑师和建筑工人本身的角色可能更像是管理者和顾问，尤其是在重复或繁重的过程中。
写一篇关于技术和创新的文章尤其吃力不讨好，因为你不可避免地会遗漏一些东西，几年后人们读到这篇文章时可能会带着鄙视或讽刺的眼光，而且即使作者已经努力探寻技术的最新发展，他们也总是会遗漏很多东西。不过，我们可以毫无顾忌地说，建筑行业在提高效率、使建筑和城市更具可持续性方面拥有尚未开发的巨大潜力。虽然它目前是一个大问题，但它也可以成为变革的典范和载体，走向更光明的未来。
