在层层灰泥、涂料和饰面的背后，隐藏着一个由管道、电线导管、横梁和其他结构元素构成的复杂网络，它们支撑着建筑物的运转与屹立，却往往不为日常所见。在这些层次之中，不同时期的痕迹不断累积：被替换的系统、临时改建的设施，以及曾经针对特定情境和紧急需求而采用的技术解决方案。在适应性再利用项目中，最大的挑战往往在施工开始前就已浮现，即当缺乏可靠或几乎没有相关文档时，如何了解建筑物内部的情况。在翻新过程中，惊喜（无论是令人愉悦的还是不愉快的）总是难以避免。意外情况是这一过程的一部分，但它也代表着成本、延误和风险因素，这些因素常常使投资者和专业人士对这类项目望而却步。
全球设计与制造软件公司 Autodesk 以及设计与工程公司 Arcadis 的最新研究，正是要解决这一“隐形”难题。通过结合人工智能、传感器和预测建模技术，研究团队正在开发一种能够“透视墙体”的实验性工具。该系统利用激光扫描、传感器、旧平面图和地理空间数据等多种信息来源，为既有建筑创建智能三维模型。基于这些模型，人工智能可以推断和预测那些无法直接观察到的内容，包括管道的位置、材料的状况或某些构件的结构健康状况。
Autodesk 建筑、工程与施工行业未来部门总监大卫·本杰明（David Benjamin）表示，目标是为建筑师和工程师提供“一种建筑物的 X 光透视能力”。他解释道：“激光扫描非常出色，因为它们能呈现既有建筑的所有可见方面。但它们无法揭示不可见的部分，包括墙体内部的情况以及每种材料的状况。如果我们能为建筑物创造一种 X 光透视能力，就可能为材料再利用、循环利用和脱碳开辟新的可能性。”
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如何再利用建成建筑？室内空间的更新改造这一理念的核心在于，不单纯依赖施工期间的详细勘察、检查或侵入性调查，而是通过整合多源数据来揭示隐藏的模式，并对建筑物的实际状况做出更准确的预测。
“这项研究涉及将人工智能应用于多个有限的数据集，而非一个全面的数据集。当我们结合来自旧平面图、激光扫描、传感器和地理信息系统（GIS）信息的不完美数据时，我们能够获得比单一类别更大、更原始的数据集更好的洞察力。这项研究探索了人工智能如何利用现有资源。我们不是在让人工智能生成新的设计，而是在教它解读和连接已经存在的东西。”—— 大卫·本杰明，Autodesk 研究部门
再利用，一项文化与环境战略
对于 Arcadis 全球建筑与城市规划总监曼苏尔·卡泽鲁尼（Mansoor Kazerouni）而言，翻新改造远不止是一项技术活动，它更是一种文化与生态责任。“重用既有建筑结构仍是减少碳排放、保留城市特色的最有效途径之一。”他解释道，翻新项目的主要挑战之一正是“未知因素”。“既有状况并不总是有清晰的文档记录。在施工开始前，你无法确切知道会遇到什么情况。”过时的图纸、未经记录的改动以及隐藏的系统，往往会导致意外发现，进而影响成本和工期。而能够“透视墙体”的技术则可能彻底改变这一局面。
“在施工前就能看清墙体背后的状况，可彻底改变现场决策方式。它能增强团队信心，减少意外情况，并使维修或升级工作得以精准规划。”—— 曼苏尔·卡泽鲁，Arcadis
实际上，这意味着减少浪费、更精确的预算编制以及更安全的建筑工地。两位专家均强调，可持续建筑的未来直接取决于对既有建筑的了解程度。若能尽早获取有关建筑结构、系统和材料的信息，团队就能更精确地规划改造措施，避免意外和返工。这种可预测性增强了信心，使决策能够基于数据而非对意外状况的反应。了解系统的确切位置和状况有助于部件的再利用，减少浪费，并优化资源利用。除了提高设计和施工效率外，这种综合视野还有助于制定更切合实际的预算、更可控的时间表以及更安全的工作场所。
建筑物排放的二氧化碳占全球总量的 40%。如果我们能让既有建筑的再利用变得更快、更容易，那么尽管碳问题规模巨大且时间紧迫，我们仍可能产生真正的影响。—— 大卫·本杰明
Arcadis在这一领域拥有丰富经验。马德里卡斯特拉纳 66 号（Castellana 66）的翻新工程便是一个典型案例。这座 20 世纪 90 年代的办公楼实施了一项全面的可持续性计划，使其成为欧洲能源效率最高的建筑之一。改造工程保留了原有结构，优先保留建筑中的碳含量，并全面提升了环境性能。该项目使年能源消耗量减少了 55%，并防止了 10800 吨二氧化碳排放到大气中。
迈向更智能、更敏锐的翻新改造
Autodesk 的研究不仅追求精准度，还深入探索了不确定性 —— 这一人工智能驱动决策过程中至关重要却常被忽视的因素。本杰明解释道：“每次人工智能做出预测时，它都会对自己的确定或不确定程度有所感知，但这一信息很少为用户所见。我们认为，如果用户能同时看到人工智能的预测结果及其不确定程度，将对决策大有帮助。”
再利用也意味着揭示真相，并保持对意外情况的开放态度。这类工具不仅代表了技术上的飞跃，更体现了建筑师在解读、诠释和干预建成环境方面的认识论转变。它们将不确定性转化为知识，使不可见变为可见，并促成了一种更为知情的再利用方式，架起了研究与实践、精准与敏锐、创新与保护之间的桥梁。如果我们铭记美国建筑师协会前主席卡尔·埃莱方特（Carl Elefante）那句名言——“最绿色的建筑是已建成的建筑”，那么建筑的未来或许就取决于我们如何学会洞察眼前的一切。
本文是 ArchDaily “少建多思：重思、再利用、翻新、改用途”专题的一部分，该专题由迅达集团（Schindler Group）荣誉呈现。
改用途是可持续性与创新两大核心价值的交汇点 ——这正是迅达集团所秉持的理念。通过倡导这一主题，我们旨在鼓励围绕再利用既有建筑的优势展开对话。我们坚信，保护既有建筑是构建更可持续城市的众多要素之一。这一承诺与我们在 2040 年前实现净零排放的雄心以及提升城市环境生活品质的企业宗旨相契合。
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