構(gòu)建新生態(tài) 激活新動(dòng)能

文｜本刊記者 萬曉曦

為了滿足日益增長(zhǎng)的需求，建筑業(yè)必須要依賴數(shù)字技術(shù)，然而縱觀整個(gè)建筑行業(yè)，技術(shù)水平依然低下。面對(duì)行業(yè)自身缺陷和外部市場(chǎng)環(huán)境的變化，以及數(shù)字化時(shí)代社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的變革，建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已是勢(shì)不可擋，既迎來了千載難逢的機(jī)遇，也充滿了一系列挑戰(zhàn)。

信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的成熟和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃興起，同時(shí)也帶來了新一輪的數(shù)字化浪潮。面對(duì)數(shù)字化時(shí)代的到來，國家層面相繼出臺(tái)《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《“十三五”國家信息化規(guī)劃》《關(guān)于推進(jìn)公共信息資源開放的若干意見》《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》等政策，完善數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，加快數(shù)字中國建設(shè)，從國家戰(zhàn)略高度進(jìn)行信息化發(fā)展總體部署，推進(jìn)各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

隨著中國制造2025、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等戰(zhàn)略的不斷落地，整個(gè)社會(huì)需要更快發(fā)展，這意味著需要更多的基礎(chǔ)設(shè)施、更少的環(huán)境影響、更好的建筑質(zhì)量，從而更好地滿足子孫萬代的需求。對(duì)于建筑行業(yè)而言則意味著少投入、多產(chǎn)出，盡可能減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型勢(shì)不可擋

截至2018年7月13日，根據(jù)聯(lián)合國去年提供的數(shù)據(jù)顯示，全球人口數(shù)量在75億左右，2050年可達(dá)到100億左右。可以看到世界各地的中產(chǎn)階級(jí)正在以前所未有的速度在不斷增長(zhǎng)。上世紀(jì)九十年代，全球人口中產(chǎn)階級(jí)不到25%，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了50%；與90年代相比增長(zhǎng)了3倍。而且未來還會(huì)保持下去。

歐特克公司全球區(qū)域銷售副總裁Roland Zelles表示，可以設(shè)想，每天將有40萬人到城市中定居和工作；到2050年，全球人口將有2/3會(huì)生活在城市中。隨著城市人口的不斷增加，相關(guān)需求也在不斷提升。為了滿足這些城市化人口需求，未來我們需要新建更多的建筑，同時(shí)還需要對(duì)現(xiàn)有老舊的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行翻新改造；在建造全新世界的同時(shí)，對(duì)現(xiàn)有世界進(jìn)行不斷改造。這意味著建筑行業(yè)擁有巨大的機(jī)會(huì)和無數(shù)的商機(jī)，但也面臨更多的限制和挑戰(zhàn)。

如今的城市正在變得擁擠不堪，可以預(yù)見未來的基礎(chǔ)設(shè)施將越來越復(fù)雜、越來越精密，各類建筑則將不斷向高空延伸。據(jù)高層建筑與城市人居委員會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2017年世界范圍內(nèi)建成的200米以上的高層建筑共144座，超過2016年的127座，這使全球范圍內(nèi)200米以上的建筑總數(shù)達(dá)到了1319座，比2016年增長(zhǎng)了12.3%；比2000年時(shí)增長(zhǎng)了402%。其中2017年中國有76棟兩百米以上的高樓完工，占全球53%；全球每年興建兩百米以上的高樓在過去十年間翻了3倍。

為了滿足日益增長(zhǎng)的需求，建筑業(yè)必須要依賴數(shù)字技術(shù)。近年來，信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)及應(yīng)用，給各個(gè)行業(yè)尤其是制造業(yè)帶來了根本性的變革。然而縱觀整個(gè)建筑行業(yè)，技術(shù)水平依然低下，一些企業(yè)仍然在使用大量的圖紙和工具等傳統(tǒng)手段，而且在研發(fā)方面的投資也很低。一些建筑企業(yè)的信息化應(yīng)用水平雖在穩(wěn)步推進(jìn)，但與其他行業(yè)相比進(jìn)展緩慢，工業(yè)化信息化程度較低，仍然存在著生產(chǎn)方式粗放、生產(chǎn)效率較低、科技創(chuàng)新不足等問題。據(jù)麥肯錫最新的產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告統(tǒng)計(jì)，建筑產(chǎn)業(yè)科技費(fèi)用投入大大低于其他行業(yè)，僅僅投入不足收入的1%，而汽車和航空領(lǐng)域則為3.5%到4.5%。

面對(duì)行業(yè)自身缺陷和外部市場(chǎng)環(huán)境的變化，以及數(shù)字化時(shí)代社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的變革，建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已是勢(shì)不可擋，既迎來了千載難逢的機(jī)遇，也充滿了一系列挑戰(zhàn)。

“三化”勾勒發(fā)展新圖景

數(shù)字化時(shí)代，建筑企業(yè)正逐步邁向綠色化、工業(yè)化、智慧化。利用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)與項(xiàng)目進(jìn)一步融合，提高建造過程的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理數(shù)字化、協(xié)同化；借助信息化管理系統(tǒng)，讓企業(yè)內(nèi)部資源實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，充分共享，提高工作效率；利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，為企業(yè)科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)支撐；建立云平臺(tái)、集采平臺(tái)，進(jìn)一步推進(jìn)企業(yè)精細(xì)化管理。

Roland Zelles認(rèn)為，面對(duì)與日俱增的建造需求，建筑行業(yè)需要在資源消耗和環(huán)境影響中找到一個(gè)平衡點(diǎn)。采用數(shù)字技術(shù)能夠提升生產(chǎn)效率，建造更加復(fù)雜、精密的建筑，從而滿足日益增長(zhǎng)的需求；同時(shí)，在設(shè)計(jì)施工運(yùn)營過程當(dāng)中減少垃圾的產(chǎn)生，以及對(duì)資源的消耗和對(duì)環(huán)境的不良影響。這些技術(shù)包括BIM、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化協(xié)同和移動(dòng)技術(shù)、裝配式和衍生設(shè)計(jì)等，這些新技術(shù)正在助力建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

以BIM技術(shù)為例，它可以促進(jìn)所有項(xiàng)目利益相關(guān)方的協(xié)同水平，從初期設(shè)計(jì)到施工建造再到運(yùn)營維護(hù)，將項(xiàng)目各專業(yè)工作人員集成到統(tǒng)一協(xié)同平臺(tái)，提升項(xiàng)目的整體工作效率。BIM技術(shù)還可應(yīng)用于工程項(xiàng)目規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)、改建及拆除等各方面，實(shí)現(xiàn)建筑全生命期內(nèi)各參與方在同一建筑信息模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)共享，為產(chǎn)業(yè)鏈貫通、工業(yè)化建造和建筑創(chuàng)作提供技術(shù)保障。同時(shí)支持對(duì)工程環(huán)境、能耗、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量、安全等方面的分析、檢查和模擬，為項(xiàng)目全過程的方案優(yōu)化和科學(xué)決策提供依據(jù)；支持各專業(yè)協(xié)同工作、項(xiàng)目的虛擬建造和精細(xì)化管理，為建筑業(yè)的提質(zhì)增效、節(jié)能環(huán)保創(chuàng)造條件。

中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)吳慧娟認(rèn)為，新常態(tài)下建筑業(yè)的變革與創(chuàng)新需要將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)深度融合。重點(diǎn)加快推進(jìn)建筑信息模型的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理。推廣現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)建造，大力推廣裝配式建筑，深入推行綠色建筑，全面推動(dòng)綠色建材、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行。

綠色、低碳、可持續(xù)正成為全球發(fā)展的主題。建筑行業(yè)的發(fā)展也應(yīng)該以綠色化為核心，這是建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向。通過綠色化、工業(yè)化、智慧化融合發(fā)展，改變建筑業(yè)對(duì)資源能源的利用方式，減少對(duì)環(huán)境的影響和破壞；更加強(qiáng)調(diào)以人為本，提高建筑的品質(zhì)，為人類創(chuàng)造更加舒適宜居的環(huán)境；進(jìn)一步提升行業(yè)自身能力和管理水平，推動(dòng)建筑業(yè)向綠色可持續(xù)發(fā)展。

中國建設(shè)科技集團(tuán)副總裁孫英認(rèn)為，推動(dòng)綠色建筑要以人為本、以生態(tài)建筑為指引，著力解決我國建筑高資源消耗、高環(huán)境負(fù)荷和低質(zhì)量供給等問題，充分體現(xiàn)人與自然和諧共生之理念，傳承中國特色建筑文化。推動(dòng)綠色建筑的目的是實(shí)現(xiàn)推動(dòng)建筑業(yè)全面節(jié)約和高效利用資源能源，降低環(huán)境負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)五節(jié)一環(huán)保。把建筑全生命周期擺在重要位置，注重創(chuàng)造建筑的先天綠色基因，注重提高建筑的品質(zhì)，由過程和措施導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)和結(jié)果導(dǎo)向。最終使綠色建筑更加符合經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)需求，激發(fā)內(nèi)生動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)綠色建筑的投資可回收。

數(shù)字化時(shí)代需要全生命周期的綠色建筑，建筑企業(yè)需要以數(shù)字技術(shù)為支撐，實(shí)時(shí)獲取室內(nèi)外環(huán)境、空氣質(zhì)量、建筑設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)等各類指標(biāo)，以健康舒適為標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，基于海量的能耗數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化調(diào)節(jié)建筑內(nèi)相關(guān)控制系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)，并使建筑內(nèi)設(shè)施設(shè)備與外部環(huán)境進(jìn)行有機(jī)聯(lián)動(dòng)。不僅滿足建筑本身的綠色節(jié)能，還要滿足人類對(duì)美好生活的居住體驗(yàn)，以及建筑與環(huán)境的和諧共生。

鋪就智慧城市基石

新一輪數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為建筑業(yè)帶來變革的同時(shí)也使城市的智慧化發(fā)展在全世界范圍引起關(guān)注。數(shù)字化建造以BIM技術(shù)為核心，建立貫穿前期設(shè)計(jì)、施工、管理、審批、運(yùn)維全過程的工程建造和使用模式。與此同時(shí)，數(shù)字建筑與實(shí)體建筑孿生共長(zhǎng)。在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行精控優(yōu)化，環(huán)境分析等設(shè)計(jì)優(yōu)化管理；將項(xiàng)目方案通過BIM技術(shù)進(jìn)行三維演示和比選，最終形成設(shè)計(jì)成果；利用BIM模型的直觀展示強(qiáng)化審批各方對(duì)項(xiàng)目的理解，加快審批制度。在施工階段，利用BIM技術(shù)開展實(shí)施方案的模擬以及投資算量、變更審核等應(yīng)用，對(duì)工程的質(zhì)量、安全、進(jìn)度、投資變更等進(jìn)行管控。在項(xiàng)目竣工后，同步交付的數(shù)字建筑可以為運(yùn)營階段的物業(yè)管理、能源管理、設(shè)備管理、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)等建筑運(yùn)維提供精確的數(shù)據(jù)。

實(shí)際上，整個(gè)數(shù)字化建造過程也為城市規(guī)劃、便民服務(wù)、公共安全等等智慧城市的管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。隨著BIM技術(shù)不斷的深入應(yīng)用，其產(chǎn)生的大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)將成為城市建設(shè)運(yùn)營實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和信息化的支撐。數(shù)字化模型附著了城市建筑物的整體信息，為智慧城市運(yùn)營管理創(chuàng)造基礎(chǔ)條件，并逐步與國土信息、地理信息、道路信息、市政工程信息等進(jìn)行集成疊加，最終生成能夠承載各種城市信息的城市三維數(shù)字模型。

城市三維數(shù)字模型由于積淀了BIM技術(shù)智慧城市大數(shù)據(jù)，這些大數(shù)據(jù)能夠支撐智慧城市的管理和運(yùn)維。與此同時(shí)，隨著智慧城市的深入發(fā)展，“BIM+ GIS + 物聯(lián)網(wǎng)+ 云技術(shù)”已經(jīng)成為智慧城市建設(shè)最基礎(chǔ)的技術(shù)架構(gòu)，將這些數(shù)字技術(shù)進(jìn)行整合，會(huì)為智慧城市帶來無限可能，最終實(shí)現(xiàn)智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧教育等，使人們擁有更加方便、高品質(zhì)的生活，使城市的發(fā)展更加可持續(xù)。