建筑數字化轉型發展下數字建成環境的定義

崔哲，森敏惠，李華

0 引言

近年來，隨著數字技術的發展，數字化轉型成為全球重要的經濟增長引擎，全球已經處于邁向數字化時代的重要節點。數字化成為了各個行業關注的前沿方向，建筑的產業數字化也成為本行業的焦點問題。元宇宙（Metaverse）的構建是建筑數字化轉型的重要組成部分，其概念最早是由斯蒂芬森（Neal Stephenson）在1992 年出版的科幻小說《雪崩》（Snow Crash）[2]中提出的。小說中所描繪的元宇宙是一個平行于物理世界的三維數字空間。但是，當下不同學科對元宇宙的定義仍存在分歧，建筑學與元宇宙之間的關系亟待梳理。本文基于建筑學視角，以數字建成環境作為切入點，初探建筑數字化轉型的研究方向及理論基礎。

1 數字化發展趨勢

1.1 數字經濟發展前沿

當下世界各國開始重點關注數字經濟的發展，并為推動數字化發展做出政策上的規劃。中國也在2022 年1 月12 日與2022 年11 月1 日分別印發了《“十四五”數字經濟發展規劃》[3]與《虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃（2022-2026 年）》[4]，為形成更加完善的數字經濟治理體系以及社會經濟進一步發展提供有效支撐。

1 虛擬共同體的3個主體關系圖，根據參考文獻[8]繪制

2 數字建成環境與“元宇宙”空間架構關系圖，根據參考文獻[10]改繪

1.2 建筑數字化轉型

在國家政策支持下，數字化轉型成為了各大行業發展的目標。各界開始重視數字化轉型給商業經濟帶來的變革與效益。新產業、新模式、新業態逐漸誕生。建筑行業在數字化轉型的進程中不斷發展，計算機所帶來的數字化技術被應用在建筑設計、建造、評估，以及歷史建筑保護等各個方向，為建筑行業帶來了不同程度的變革，成為建筑行業重要的發展趨勢，具有重要的研究意義。

2 元宇宙與數字建成環境

如引言所述，元宇宙是近年來各行業領域關注的熱點。為了理解元宇宙這個概念，我們使用文獻調研法，在中國知網上以“元宇宙”為關鍵詞檢索相關文獻，并對文獻內容進行梳理，探討元宇宙的社會構架和空間構架，在此基礎上確定數字建成環境的定義。

2.1 元宇宙的分析

基于社會學的視角，楊愛華認為元宇宙是現代網絡技術演進的必然趨勢，資本、產品和個人體驗等社會需求成為推動元宇宙構建的重要因素[5]；米切爾（William J.Mitchell）在《比特之城》中描述了數字時代給社會帶來的影響與變化[6]；喻國明認為元宇宙的出現解構了原來的社會形態格局即“去組織化”，并且以互聯網為代表的數字信息技術重新架構了新的社會形態即“再組織化”，從而建立全新的數字化社會[7]；張愛軍認為在數字化社會中政治權利的結構呈現出“半中心化”的特征，既具有中心化的特點，又平衡節制了中心化所帶來的人與人之間不信任的問題[8]。因此，元宇宙的社會構架將表現出不同于傳統物理世界中的組織形式。

人們在元宇宙中的相互關系形成了虛擬空間共同體。虛擬空間共同體是人類命運共同體在虛擬空間中的延伸[8]，其可分為3 類主體（圖1），它們分別承擔不同的責任和功能，并共同維護虛擬空間共同體的運行。

基于空間結構的視角，楊慶峰利用海德格爾現象學中的“時間—游戲—空間”（Time-Play-Space）概念來解釋“元宇宙”，在空間范疇下可將元宇宙理解為空間場景，即具有虛擬體驗和沉浸式體驗特性的空間[9]；肖超偉等研究者總結出元宇宙是歐氏空間、社會空間、賽博空間的互相嵌套、疊加且擁有“平行宇宙”概念的一種新的空間模式[10]；張輝等人認為元宇宙是虛擬空間和物理空間在一定程度上共存共生的數字樣態[11]。基于虛擬空間與物理空間的邏輯關系，不同研究者對元宇宙的劃分方式也不同。

2.2 數字建成環境的定義

綜上所述，元宇宙中的空間結構是多元且復雜的，梳理元宇宙的空間架構有助于我們更好地理解元宇宙空間的功能特征。肖超偉等人在研究中將元宇宙的空間結構劃分為5 個層級（圖2a）。我們認為在這個架構的基礎上可以增加一個承載虛擬角色行為的空間層級，其位于虛擬網絡層與虛擬角色層的中間，我們稱為虛擬環境層（圖2b）。虛擬環境層承載了虛擬角色的各類行為，是數字化生存（being digital）[6]的場所。在建筑學語境下，我們將虛擬環境層稱為“數字建成環境”。不論是物理建成環境還是數字建成環境，良好的建成環境會對人們的心理及行為產生積極的影響。數字建成環境作為承載人們線上行為的空間，在數字時代下將成為建筑學重要的研究方向。

2.3 數字建成環境的特征

數字建成環境是一個不基于物理環境、完全通過數字技術構建出的全新虛擬空間。在數字化生存中，人的物質實體通過智能設備被映射為“虛擬實體”[12]。數字建成環境作為承載“虛擬實體”的新型環境突破了傳統的時間與空間的障礙，甚至可以顛覆物理世界的法則，改變人們的行為與需求。

3 結語

基于建筑學的視角，我們定義了“數字建成環境”，并構建了成為我們研究基礎的“元宇宙”層級模型，為建筑學研究提供了新的方向與可能。我們認為未來在數字技術驅動下，對數字建成環境內的場景搭建、品質以及體驗感的要求會逐漸提高，數字建成環境將可能成為建筑學向數字化轉型的重要途徑之一。將來我們需要進一步探討建筑學經典理論在數字建成環境中的適用性，為人們在數字化生存中提供更良好的數字建成環境。