智慧建造開啟行業發展新時代

文｜李嚴 馬如意

十九大報告提出，中國特色社會主義進入新時代，我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。目前，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段，正處在轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動能的攻關期。客觀上決定了必須走創新驅動決策的發展道路，不斷壯大發展新動能。

對于我國建筑業來說，以科技創新為支撐、以智慧建造為技術手段的新型建造方式，正在推動建筑業轉型升級、提質增效，成為深化建筑業供給側結構性改革的重要抓手和關鍵路徑。

放眼全球新一輪的科技革命，產業變革浪潮奔流，科學技術從來沒有像今天這樣深刻地影響著國家、社會、企業和個人的命運。縱觀歷史，人類社會先后經歷了三次大規模的工業革命，每一次都推動了社會生產力的巨大躍升。工程建設領域隨之不斷發生顛覆性的變革，建造技術也從機械化發展到工業化再到信息化，極大地解放了生產力，順應了工業社會發展的要求。

當前，第四次工業革命大潮已經洶涌而來，不同以往的是，第四次工業革命主要是基于互聯網、大數據、物聯網和人工智能等數字化和信息技術，它將在產業升級、產品開發、服務創新等方面釋放出巨大的能量。在中國的高端消費、創新引領、綠色低碳、共享經濟，以及現代供應鏈、人力資本服務等領域培養新的增長點，形成新動能，進一步解放人的腦力，拓展人類的智慧。

智慧建造是建筑業轉型升級的重要手段

工程建設領域也迎來又一次顛覆性的變革，將從工業化、信息化融合發展為更高形態的智慧化。智慧建造就是順應第四次工業革命發展的必然要求。智慧建造是在設計和施工建造過程當中，采用現代的先進技術手段，通過人機交互感知決策執行和反饋，提高效率、保證品質的工程活動。從本質特征來看，智慧建造是通過運用先進的技術和裝備實現更大范圍、更深層次對人的替代，并從體力替代逐步發展到腦力增強，進一步提升人的創造力和科學決策能力，實現更高的效率、更優的品質。

從外延的范圍來看，智慧建造覆蓋了建筑基礎設施等土木工程的各個領域，既影響施工，也作用于規劃、設計、運維等其他各個環節；不僅變革建造模式，還將改變企業運營乃至行業的管理。智慧建造是工程建造全過程各環節的數字化、網絡化和智能化，是數字化的新型建造方式。對于建筑業而言，智慧建造有助于行業提升品質、縮短工期、節約資源、控制成本，是建筑業供給側結構性改革的重要內容，也是建筑業轉型升級的重要手段，是落實綠色發展、創新發展的重要舉措。

縱觀智慧建造的發展大致可以分為三個階段，即感知階段、替代階段和智慧階段。所謂感知階段就是借助于信息技術，擴大人的視野、拓展人的感知能力，以及增強人的部分技能；比如目前正在推行的智慧工地建設大體上處于這樣一個階段。替代階段是借助工業化和信息技術完成人類的低效率、低品質和高風險的工作。智慧階段則是借助于信息技術，從類似人的思考能力替代人類大部分生產和管理活動。由一部具有強大自我學習、自我凈化能力的建造大腦來指揮和管理智能機械設備完成建造過程；人則向監管建造大腦的角色來實現轉變。當然，我們必須清醒地認識到，智能是改變世界的工具，智慧是改變智能的思想；引領未來的不是智能，而是智能背后人類的智慧。科學理性地推動智慧建造，將是對人類智慧更深層次的開發，也是對人類自由進一步的解放。

智慧建造是做強、做優中國建造的關鍵抓手

眾所周知，建筑業是國民經濟的支柱產業，工程的建造能力是國家實力的重要標志。習近平主席在2019年新年賀詞中說，“這一年，中國制造、中國創造、中國建造共同發力，繼續改變著中國的面貌”，習主席將中國建造與中國制造、中國創造并列，這對中國建筑企業來說無疑是高度的肯定、巨大的鼓舞。

當前，世界各國都在搶占科技技術高地，獲取智慧經濟時代的機遇。在大數據智能化的發展中，中國建造也迎來了數字化發展的新時代。智慧建造是做強、做優中國建造的關鍵抓手。推進智慧建造，將進一步樹立中國建造在全球的領先優勢，并在更大的范圍、更深的程度牽引帶動我國經濟社會的整體發展，是國家發展的重要驅動力之一。

具體而言，智慧建造是增強國家競爭力、實力的有效途徑。建筑業上下游鏈條長，輻射范圍廣，大量的制造產品以建筑基礎設施為終端。推進智慧建造將為建設數字中國、智慧社會提供更為廣闊的實踐場景，帶動智慧家居、物業等眾多領域發展。特別是在當前外部形勢下，中國建造走出去更具有便利和優勢，通過智慧建造樹強中國建造的品牌，有利于服務國家“一帶一路”戰略的建設，帶動關聯產業走向國際市場。

智慧建造是推動智慧城市建設的重要支撐。建筑和基礎設施是城市構成的基本物質單元，通過智慧建造，創造智慧建筑、智慧的基礎設施，能夠實現建筑設施的互聯互通、感知智能和智慧城市的運營，為智慧城市的構建提供支點、紐帶和空間，最終使人們的生產活動和社會生活互聯互通、高效便捷。

智慧建造是實現建筑業產業可持續發展的必由之路。當前，我國經濟已轉向高質量發展的階段，傳統的建造方式面臨資源、環境、人力等多方因素的制約，難以滿足新時代發展的要求。智慧建造采用現代的技術手段，能夠顯著提高建造和運營過程的資源利用率，減少對生態環境的影響，實現節能環保、效率提高、品質提升，以及安全保障，是建筑行業可持續發展更高端水平的必然選擇。

總結而言，推進智慧建造是國家和行業發展的大勢所趨，隨著政策、市場、技術等條件的不斷完善，行業相關從業人員需要把握機遇、擔當使命，深化合作協同性的智慧建造加快發展，努力做出突破性和創新性的貢獻。

推進智慧建造的實踐和探索

作為我國專業化發展最久、市場化經營最早、一體化程度最高、全球規模最大的投資建設集團，中國建筑集團有限公司（以下簡稱“中國建筑”）一直致力于攜手全球各方力量，共創建筑業美好的明天。中國建筑從“十二五”提出“綠色中建、數字中建”的基礎上；在“十三五”初期，提出了“綠色建造、智慧建造和工業化建造”三大主攻方向；在“十三五”中期，中國建筑又進一步提出了要發展新型的建造方式來推動建筑業的供給側改革。

2018年，中國建筑新簽合同額2.63 萬億元人民幣，位居2019年度《財富》世界500 強第21 位，《財富》中國500強第3位，全球品牌價值500強第44位，連續獲得標普、穆迪、惠譽等國際三大評級機構信用評級A 級，為全球建筑行業最高信用評級。

中國建筑的經營業績遍布國內及海外一百多個國家和地區，業務布局涵蓋投資開發（地產開發、建造融資、持有運營）、工程建設（房屋建筑、基礎設施建設）、勘察設計、新業務（綠色建造、節能環保、電子商務）等板塊。擁有全領域、全產業鏈、全生命期的投資建造能力，并能為國內外提供中國智慧、中國建造的解決方案。

一直以來，中國建筑高度重視科技創新，始終致力于推動行業的全面發展，努力推進智慧建造在中國的生根落地。作為集團的三大科技研發的主攻方向，中國建筑大力推進智慧化建造，較早地推動了BIM 應用和智慧工地建設，并相繼探索運用了機器人、3D 打印等先進技術，推動了信息技術和工業化的結合，初步展現了打通全產業鏈和全生命周期的可行性。

在智慧設計方面，中國建筑通過應用BIM 技術、虛擬現實、云計算等技術，已基本可以消除錯漏碰缺等設計問題，降低了設計方案的模擬分析和優化計算的成本，提高了設計成果的可視化水平，顯著提升了設計效率和品質。

在智慧施工方面，中國建筑大力推廣智慧工地，在全行業率先推廣了智慧工地，并能較好的支撐集團的項目目標管理和資源管理，邁出了從數字工地到智慧工地的第一步，大大提升了項目的協同管理水平，并實現與行業監管的互聯互通。

在智慧管理方面，中國建筑構建了企業決策分析系統、安全、質量和風險管理系統等企業基礎平臺，進行了大量的探索，引進了大量的資源。通過智慧管理提升企業的整體管理水平。

在工程實踐中，智慧建造的相關技術也在中國建筑的一大批建筑和基礎設施項目中得到了充分應用，展現了新理念、新技術所蘊含的巨大潛力。比如中國建筑實施的雄安新區的首個重大建設項目——雄安市民服務中心，中建集團在設計和施工中全面運用了BIM、VR 和三維掃描、3D 打印等技術，實現了安全、質量、進度、環境、物資、人員的全壽命期管理，實現了協同設計新型建造。并應用CIM+BIM 技術，初步建立貫穿規劃、設計、建造、交付的項目級（BIM）、城市級（CIM）建設管理系統。實現BIM 模型、三維傾斜地理模型與三維地質模型的融合疊加展示，可減少70%以上的施工變更，利于快速精確算量，有效控制成本，保障建設品質，并形成可復制可推廣的經驗。同時，創新工地管理模式，綜合運用物聯網、云計算、大數據、人臉識別和人工智能等技術手段，實現建筑施工全過程的數據自動采集、智能分析及智能預警，打造智慧工地。

在建造過程當中，中國建筑采用了鋼結構集成化的建筑體系和多種類的全專業裝配化的建造技術，探索了以小時為單位的超細顆粒度全過程的動態進度計劃管理應用。運用BIM 技術進行了施工模擬，僅用240 個小時就完成了基礎施工，用1000 個小時實現了主體結構的全部完工，最終用112 天建成了擁有無人酒店、無人超市等智慧設施、職住平衡的低碳數字化高品質的綠色園區，鑄就了新時代的“雄安質量”。

中國建筑承建的深圳國際會展中心創下八項“世界之最”，是全球建筑面積最大的單體建筑，總展廳凈面積和單個展廳面積為國際會展中心領域之最，鋼結構用鋼量為全球房屋建筑領域之最；擁有全球房屋建筑領域面積最大、長度最長的無縫鋼筋混凝土結構地下室；全球第一個集地鐵、市政道路及設施、水利及河道治理同時開發建設并投入使用的房屋建筑工程......在建造過程中遇到了前所未有的挑戰。

中國建筑在生產環節依托全球首條重型H 型鋼智能化生產線，為工程量巨大的鋼結構施工提供了有力的技術支撐。在施工環節，中國建筑構建了包括指揮部管理平臺、單項目管理平臺、工區管理層的三個層級組織架構，搭建起智慧云平臺，開發了勞務實名制系統、人員機械定位系統、群塔作業監控系統等智能管理系統，設置生產管理、定位服務、質量管理、安全管理、進度管理、BIM5D、多方協同、OA 辦公等平臺模塊，從人、機、料、法、環五大維度，通過“互聯網+”智慧協同，實現全面可視、簡潔高效的智慧建造管理模式，以智慧建造支撐了精益建造。

凝聚合力 加速推進智慧建造

目前，我國在智慧建造的探索實踐中取得了一些成績，但我們的技術路線還不夠明確，仍存在自主核心的基礎軟硬件缺乏等一些共性問題，制約著我國智慧建造的發展，需要政產學研合力解決。

對此，首先要以支撐新型建造方式為目標加速推進智慧建造。在新時代以信息化、智能化、新材料、新裝備等為代表的科技創新在快速推進，為我國發展以品質為中心的新型建造方式提供了技術的基礎。發展新型的建造方式，是深化建筑業供給側結構性改革的根本路徑。對于傳統的建造方式而言，當前階段的新型建造方式，就是在建造的過程當中，以綠色、智慧、工業化為特征，更好實現建筑生命周期、品質提升、安全保障、節能環保、效率提升的新型工程建設方式。它的落腳點體現在綠色建造、智慧建造和建筑工業化，所以發展新型建造方式的關鍵在于推動工程建造的五化發展，即發展目標的綠色化、技術手段的智慧化、生產方式的工業化、組織跟管理的集約化、發展動力市場的內生化。可見，智慧建造是新型建造方式的技術內核，它將影響和滲透到工程建造的各個領域。

其次，應該以重點領域為主導打造優勢。一是推動智慧設計的發展，探索新型的設計組織方式、流程和管理模式，構建智慧設計的基礎平臺和基礎系統，例如開發基于BIM 的協同設計平臺。二是推動智慧工地，加強“互聯網+”環境下的新型施工組織方式、流程和管理模式的探索。基于工程項目施工的全過程BIM 大數據，構建智慧工地的基礎平臺和集成系統，進一步普及智能移動終端的應用，推動施工機械人的發展。三是推動智慧企業的發展，以服務用戶、業主需求為導向，開發“互聯網+”環境下的工程總承包項目多參與方協同工作平臺，挖通建造全生命周期和全產業鏈，開拓“平臺+服務”的工程建造新模式。

以服務智慧城市建設為方向，拓展領域。一方面，通過現代科技的集成創新，將建筑的結構、系統、服務和管理等基本要素進行優化重組，實現更高效率、更優性能、更加智能、更加綠色、開拓、智慧的社區等新興產業。另一方面，通過加強智慧城市的規劃與設計，推動城市信息模型的探索和應用，推進智慧交通、智慧環保等各類智慧基地的設施開發，包括共同促進智慧建造在新領域的發展。同時，還要以產學研合作為機制，不斷強化政產學研的合作機制，凝聚合力。政府在基礎設施創新層面上給予政策的引導和支持，在戰略目標、技術路徑、推進步驟等方面強化頂層設計，加大推廣運用的激勵力度。政產學研清晰定位、緊密合作，促進智慧建造創新鏈與價值鏈的協調一致，形成合力。