1950年，中国东南部的渔村深圳仅有3,000多名居民。到2025年，这一数字将超过1,200万。深圳并非个例。全球各地的城市地区每天新增20万人，这些人都需要可负担住房，以及社会服务、交通和公用事业基础设施。
这是世界经济论坛与波士顿咨询公司一份新报告的出发点。报告题为《塑造建筑业的未来》。富有启发性的创新者正在重新定义这一行业。报告重点介绍了六座建筑和四个旗舰项目，展现了世界应对这一巨大挑战所需的建筑业创新。
全球最可持续、互联程度最高的办公楼
德勤在阿姆斯特丹的新总部大楼The Edge，展示了智能建筑设计如何在降低能源需求的同时，为使用者提供灵活性和舒适感。
The Edge的产能超过自身能耗，被广泛视为全球最可持续的办公楼。多层、朝北的玻璃中庭引入充足日光，南侧立面的混凝土墙吸收阳光热量，太阳能电池板则将阳光转化为能源。楼内所有技术系统都由一个统一网络控制，其中包括遍布建筑各处、数以万计的传感器。电梯、照明和制冷系统、咖啡机、纸巾分配器，甚至夜间在楼内巡逻的机器人保安，都可以集中控制和调节。
结合灵活工位办公模式，建筑的技术灵活性使其1,100个工作位可供2,500多名员工使用。
如何让医疗基础设施更智能
斯德哥尔摩新卡罗林斯卡索尔纳大学医院（NKS）将于2017年晚些时候竣工，届时将拥有超过12,000间病房、35间手术室和17台核磁共振扫描设备。该项目被认为是全球规模最大的公私合作项目。
NKS合同要求采用建筑信息模型（BIM），为设计师、承包商和设施管理人员提供统一的协作系统。与医院设计、施工和库存有关的所有信息都以数字形式存储。最终，BIM数据将支持对医院设施进行全面管理，并为29辆自动导引车提供路线图；这些车辆将在院区内运送医疗用品、洗涤物品及其他物资。
得益于节能隔热材料、地热能源站以及利用食物垃圾生产沼气，NKS还将实现气候中和。
如何更快、更经济地建设社会设施
在全球各地，建设低成本住房和社会基础设施都是一项挑战。坦桑尼亚一个建设急需法院的项目，或许已经展示了一条可行之路。
Moladi建筑系统以类似注塑成型的方法取代繁琐的砌砖流程。工人用可重复使用的塑料模板搭建建筑框架，留下墙体空腔；待窗户、门、电线和管道安装就位后，再向空腔中填入快速凝固的充气砂浆。
整个建造过程只需一名合格的监理人员即可监督，由其管理没有建筑经验或技能的当地工人。
首个项目基巴哈区法院的造价为每平方米250美元，是传统方法的一半。项目耗时六个月完工，而采用传统方法通常可能需要长达三年。取得成功后，坦桑尼亚政府承诺采用这一方法再建11座区法院。
垂直城市
到2050年，全球三分之二的人口将居住在城市。许多城市中心的地面空间将会短缺，向外扩张也不再可行。因此，城市需要向上发展，以容纳劳动人口和居民。
迪拜哈利法塔的设计理念——如今它已是热门旅游景点——是打造一座用途多元的现代摩天大楼，内设酒店、住宅公寓和商业场所。它与其说是一栋建筑，不如说是一座垂直城市。
报告指出，这一愿景得以实现，归功于获得包括迪拜统治者谢赫·穆罕默德·本·拉希德·阿勒马克图姆在内的当局支持；所有参与方密切协作；采用预制构件加快施工；以及率先运用自行爬升式起重机等创新技术。
如今，哈利法塔是全球第三大热门“自拍”景点，排名仅次于巴黎埃菲尔铁塔和佛罗里达州迪士尼世界。
3D打印桥梁
人们希望，阿姆斯特丹的一座钢制3D打印人行桥能够证明，增材制造技术（即3D打印）可以走出实验室，在现实世界中发挥作用。
这座桥旨在向建筑业展示这项技术的可行性和潜力，同时助力建立强大的供应链，并提升客户对这一规模3D打印项目的兴趣。
除了缩短施工周期，3D打印技术也有益于环境。从设计到生产阶段都采用数字化管理，因此不会产生废料，也几乎无需返工。通过优化形状节省材料，也意味着3D打印是一项高度环保的技术。
这座桥计划于2017年底完成打印，并于2018年初安装。
你的打印房屋
与此同时，在中国，盈创正在大力推进大规模3D打印。2014年，该公司成功打印出首栋房屋，随后又建成一片打印住宅区。此后，它还在迪拜建成了首栋3D打印办公楼。
与传统现场施工相比，盈创的工艺节省了约80%的建筑成本，并使劳动力和废弃物各减少60%。
创新者
除了这些旗舰建筑，世界经济论坛和波士顿咨询公司还重点介绍了一系列开创建筑业新方法的项目。
Anglian Water是英格兰和威尔士按地域面积计算最大的供水和污水处理公司。为更经济、可持续且快速地满足日益增长的供水和排污基础设施需求，Anglian与多家供应商携手组建@one联盟。该联盟以协作方式推进建筑项目，并依靠标准化产品和技术管理供应链及相关生态系统。
中国远大集团正将制造业原则应用于可持续高层建筑的建造。该集团使用楼板、钢柱等预制构件建造摩天大楼；这些构件在场外制造，再用卡车运至施工现场。
其“平板包装式”建筑方法在时间和成本方面具有显著优势：一栋57层建筑仅用19天便拔地而起；与传统建筑方法相比，成本预计可降低20%至40%。此外，远大摩天大楼的能源效率是中国传统建筑的五倍。
知识转移是Aditazz全新设计方法的核心：这家硅谷初创公司计划借鉴半导体行业的设计思维和自动化技术，并将其应用于建筑业。通过将复杂且往往枯燥的任务自动化，并消除实际项目中的错误和遗漏，生产率可提高约30%，前期成本可降低10%，建筑整个使用寿命期间还可进一步节省10%。
工程和建筑行业在自动化和数字化方面往往较为谨慎，因此不断增长的数据量并未始终得到充分利用，也就不足为奇了。
Uptake是一个力求改变这一现状的预测分析平台。它利用重型设备的实时和历史数据，以及天气和环境信息，帮助建筑公司更好地使用设备。例如，建筑公司可以避免计划外停机、延长机械设备的使用寿命，同时改进设备调度和规划。
工程和建筑行业面临的挑战
与许多其他行业相比，建筑业历来技术进步缓慢，也相当墨守成规。报告指出，如果要快速、经济且可持续地创造越来越多的人类居住空间，该行业就必须经历一段陡峭的学习曲线，以满足相关要求。
上述项目的共同点是高度自动化、标准化与协作，跨行业知识转移，以及勇于尝试。该行业若能采用其中部分乃至全部方法，或许就能找到前进方向。
