“三位一體”新模式推進建筑業轉型升級

文｜本刊記者 孫璟璐

建筑行業貫徹“創新、協調、綠色、開放、共享”的五大發展理念，就是要走綠色化、工業化、信息化“三位一體”協調發展的道路。針對目前我國建筑能耗居高不下、建筑資源消耗水平遠高于發達國家、建筑工業化和信息化程度還很低的現狀，建筑業應以信息技術為抓手，推動建筑行業實現綠色化、工業化、信息化“三位一體”協調發展的新模式。

眼下，現代建筑的特點往往是超高、大跨度、大規模體量，深基礎、深層地下空間、深海開發，建筑造型、結構體系復雜。相關數據顯示，我國國內現有的摩天大樓350座，在建的摩天大樓287座，全球在建的摩天大樓87%在中國；規劃的摩天大樓則有461座。如果一切順利，五年后中國摩天大樓的總數將超過1000座，是現今美國的4倍。

由于長期的過度競爭，建筑企業特別是設計與施工企業的技術水平低，科技進步投入不足。有關部門測算，在我國建筑業經濟效益的增長中不到30%是靠技術進步獲得的，遠遠低于40%的全國平均水平。龐大的建設規模與目前的設計與施工水平嚴重不協調，建筑業的技術和管理水平相對落后。

眾所周知，建筑業是國民經濟的支柱產業，2014年城鎮化率達到54.77%，2014年建筑業增加值占GDP的比重高達7.03%。現階段，我國每年在建工程約70多萬個，建筑業在國民經濟各產業部門中居第4位，在工業、農業、商貿業之后，在交通運輸通訊業之前。

建筑業也是一個龐大的產業，相關數據顯示，2010年統計的建筑施工企業70061家，從業人員4043.4萬人；勘察設計企業14692家，從業人員130萬人。2014年統計結果為建筑施工企業79528家，從業人員4499.31萬人；勘察設計企業18280家，從業人員212萬人。

建筑業是一個高消耗產業，它消耗了大量資源和能源。相關資料顯示，建筑業消耗了全國45%的水泥，50%以上的鋼材，建造和使用過程中則消耗了接近50%的能源。建筑業還是一個高排放產業，工程建造過程又存在著嚴重的環境污染，與建筑有關的空氣污染、光污染等約占環境總體污染的34%；建筑施工垃圾約占城市垃圾總量的30%～40%。每1萬平米的住宅施工，產生建筑垃圾量達500～600噸；施工粉塵占城區粉塵排放量的22%；民用建筑的二次裝修又造成大量的資源浪費。

信息技術促進建筑行業管理水平提高

應用信息技術改造傳統的建筑業既是技術工作，也是政治任務。勘察設計行業在工程建設領域率先應用計算機技術，成為我國信息化建設起步早、發展快、效益高的行業。勘察設計行業自80年代后期開始推廣CAD技術，到2000年基本實現了“甩掉圖板”。不僅徹底把工程設計人員從傳統的設計計算和繪圖中解放出來，還可以把更多的時間和精力放在方案優化、改進和復核上，提高設計效率十幾到幾十倍，縮短了設計周期，提高了設計質量，經濟效益十分顯著。

CAD技術的普及應用，使勘察設計企業的局部生產環節實現了信息化，實現了勘察設計企業的第一次革命。與此同時，經過“十五”和“十一五”的研究與實踐，CAM技術(計算機輔助管理) 在設計、施工以及各行業管理中得到廣泛應用，顯著提高了工作效率和工作質量，并在一定的程度上提高了企業的管理水平。

當然，建筑業信息技術目前也存在一些問題。信息技術發展到今天，工程設計、施工與運行維護的各階段，以及每一階段的各專業、各環節都在應用軟件輔助專業工作。設計與施工等領域的從業人員面臨的主要問題有兩個：一是信息共享，二是協同工作。

設計、施工與運行維護中信息應用和交換不及時、不準確的問題造成了大量人力物力的浪費和風險的產生，“錯漏碰缺”造成的資源浪費也很嚴重。建筑業的同行都對這樣兩個專有名詞耳熟能詳，一個叫“錯漏碰缺”，另外一個叫“設計變更”。有了“錯漏碰缺”，就需要做“設計變更”，這對設計師來說，意味著工作量增大；對承包商來說，意味著待工、窩工、返工；對發展商來說，意味著工期可能延誤、造價可能提高、質量可能降低；對社會來說，意味著人力材料浪費、更多的二氧化碳排放，對可持續發展造成挑戰。

目前，工程變更與簽證價款已成為施工企業獲得額外收入的來源之一，可占合同價格的10%到25%。2008年長春市審計局對市政府投資的工程項目審計中，抽查了其中的13個項目，發現變更與簽證部分造價占工程總投資的22.23%。此外，信息丟失造成的損失也很大，美國的麥克格勞.希爾（ McGraw Hill）發布了一個關于建筑業信息互用問題的研究報告“Interoperabilityin the Construction Industry”。該報告的統計資料顯示，數據互用性不足使建設項目平均增加3.1%的成本和3.3%的工期延誤。

信息孤島幾乎是國內外普遍存在的問題，大到一個行業，小到一個企業、一個部門，數據不能有序流通、信息不能共享，信息孤島給行業和企業帶來巨大的經濟損失。解決各個系統間的數據交互和業務集成，也成為建筑行業和企業信息化的主要戰略目標之一。

信息技術助力建筑業效益提升

建筑業的任何一點技術進步，帶來的經濟與社會效益都十分巨大。黨的十五屆五中全會提出要用信息化帶動工業化，發揮后發優勢，實現生產力的跨越式發展。如何充分利用21世紀新的技術資源，改造傳統的建筑業，是擺在建筑行業面前的一項十分急迫的任務。

BIM 技術的出現為整個建筑行業提供了新的競爭力，它提高了全行業效益，增強企業整體競爭力，提升個人工作質量與效率。實際上，早在1998年，我國政府有關部門、科研組織IFC標準就開始了BIM的前期研究。2007年以前，部分企業的部分技術人員開始嘗試BIM技術應用。2007-2011年，部分企業或工程開始有組織地開展BIM技術研究應用，并獲得良好效益。2012年開始，一些企業開始統籌規劃，推進BIM技術應用。

目前，BIM已成為行業發展的熱點，不僅技術人員和管理人員重視，各級領導也十分重視，并期望以BIM為核心的最新信息技術，成為支撐行業技術升級、生產方式變革、管理模式革新的核心技術。

建筑行業的各個企業都在積極探索BIM的應用，一些企業和項目也取得了可觀效益。在工程應用方面，2007年BIM進入中國設計領域，從上海世博會國家電網館工程、天津中鋼大廈工程到深圳機場擴建等大型工程均采用BIM技術設計。目前，一些大型設計單位正在紛紛成立BIM團隊，編制企業級BIM實施標準和指南。2010年5月， BIM進入上海中心工程，由業主牽頭對設計、施工和運營全過程的BIM技術應用進行了全面規劃，整合設計、施工和設備安裝單位，啟動BIM在“設計-施工-安裝-運維”的一體化應用。

中建總公司技術中心副主任李云貴介紹到，在設計中BIM應用較多的方面包括建立了三維設計模型，各專業設計之間可以共享三維設計模型數據，進行專業協同、碰撞檢查，避免數據重復錄入。使用相應的軟件直接進行建筑、結構、設備等各專業設計，部分專業的二維設計圖紙可以從三維設計模型自動生成。可以將三維設計模型的數據導入到各種分析軟件，例如能耗分析、日照分析、風環境分析等軟件中，快速地進行各種分析和模擬，還可以快速計算工程量并進一步進行工程成本的預測以及設計成果的可視化表達與溝通。

在施工階段BIM應用則包括施工投標：科技支撐發展、服務經營，提升中標率；施工準備：施工組織方案模擬與優化、碰撞檢查、可視化交底等，直接效益良好；施工過程： 4D、 5D、質量、安全等；施工管理：BIM與ERP融合，高級應用。

BIM技術應用可以提升項目集成化交付的能力。BIM模型信息的完備性、關聯性和一致性使得項目各個階段、項目參建各方都有了統一的集成管理環境。隨著BIM模型數據從規劃、設計、施工到運維等各個階段不斷得到創建、整合與升級，為建筑全生命期各階段的工程進度、質量、安全、材料和成本等業務的集成化管理提供了有利支撐。

可以說BIM技術是引領建筑行業信息化走向更高層次的一種新技術，它的全面應用將為建筑行業的科技進步產生無可估量的影響，大大提高建筑工程的集成化程度。同時，也為建筑行業的發展帶來巨大的效益，使規劃、設計、施工乃至整個工程的質量和效率顯著提高，降低成本，減少返工，減少浪費，促進了項目的精益管理，加快了行業的發展步伐。

推進建筑業信息技術應用

推進BIM技術應用需關注的幾個問題，包括正確理解，軟件工具，標準規范，人才培養，正確應用，技術集成，法律環境，領導態度等多個方面。

正確理解BIM能力的三個方面，即信息共享能力，是BIM的核心；做好工程——完成專業任務能力，是BIM的目標；協同工作能力，是BIM的應用過程。明確角色，要明確 BIM基礎理論研究主要針對高校；BIM標準與技術政策則主要面向政府；BIM應用軟硬件主要依賴軟件公司； BIM工程應用則主要針對建筑企業。

BIM技術作為促進我國建筑行業創新發展的重要技術手段，其應用與推廣對建筑行業的科技進步與轉型升級將產生不可估量的影響，同時也將給建筑企業的發展帶來巨大動力，將大大提高工程項目的集成化程度和交付能力，進一步促進工程項目的效益和效率的顯著提升。

當然，并不是說應用了BIM就會從頭到尾徹底改變企業。實際上，在應用BIM后，企業的核心業務內容、模式不會改變，企業員工基本崗位職責劃分也不會改變。隨之而來的會改變企業員工的知識和技能構成，改變企業使用的軟件工具，改變企業的工作方法和流程，并改變企業的交付成果形式、內容、質量。