改變 從未止步

文｜本刊記者 孫璟璐

作為國民經濟支柱產業之一的建筑行業一直以來保持了快速、穩定的發展勢頭，并在國際市場上確立了獨特的競爭優勢。隨著我國新型城鎮化進程的加快，國家主席習近平提出了“一帶一路”戰略構想，這必將對中國經濟發展產生深遠影響，為建筑施工行業帶來長期發展的良好機會。而2015年“兩會”提出的“互聯網+”行動計劃，進一步強調了借助以互聯網為代表的科技手段改造傳統產業，也必將為中國建筑施工行業的創新發展帶來時代的機遇。

在中國經濟發展步入“新常態”的大環境下，為走出一條具有核心競爭力、資源集約、環境友好的可持續發展之路，建筑行業迫切需要在科技進步的引領下，以新型建筑工業化為核心，通過信息化與工業化的深度融合，對建筑全產業鏈進行更新、改造和升級，促進中國建筑施工行業向“精益、智慧、綠色”的方向轉型升級，努力實現技術、管理、體制、機制的新跨越。

改變就在當下

其實改變對建筑業來說已經不是什么新鮮詞匯了。目前，我國建筑業發展很大程度上仍依賴于高速增長的固定資產投資規模，發展模式較為粗放，工業化、信息化、標準化水平偏低，管理手段落后；建造資源耗費量大，碳排放量突出；多數企業科技研發投入較低，專利和專有技術擁有數量少；缺乏高素質的復合型人才，一線從業人員技術水平不高。不僅如此，建筑業本身也面臨著高、大、難、新工程增加，業主對設計、建造水平和服務品質要求不斷提高，節能減排外部約束逐年加大，暴露出高素質復合型、技能型人才不足，技術工人短缺，國內外建筑市場競爭加劇等嚴峻挑戰。整個行業急需技術方面的顛覆性創新。

建筑業作為傳統產業，改造與提升的任務十分艱巨。眼下，建筑行業的技術創新已成為促進行業企業持續發展的重要課題之一，對于整個行業發展來說，新技術更是有著舉足輕重的地位。2000年，建筑信息模型來到市場，也來到了建筑業。實際上，建筑信息模型更關注的是如何把整個項目整合在一起，誰參與了項目，誰從什么時候開始執行這個項目。建筑信息模型帶來的革新有多個方面，包括設計意圖到交付意圖的改變；設計的重點轉移到整個項目如何自動的交付；不僅是關于模型，而是關于項目本身。它已經不再是文件形式，而是基于數據的；并不是單一的模型或者是單一的形式，而是關于所有必要的信息以及關于項目的執行。

今天，全球的項目都在運作，建筑信息模型的應用也不再局限于本地團隊，而是向延伸團隊轉變，建筑信息模型業也從臺式機向云、移動設備進行轉變。

顛覆性技術改變行業模式

現實捕捉從根本上改變了項目的設計信息。以建筑的拱形穹頂為例，利用現實捕捉可以把拱形穹頂圖形放到相關軟件當中，利用其中一個捕捉的點，把這些捕捉的點轉換為模型，可以幫助項目節省時間。另外一個例子是丹佛機場，它的3D模型也是一個現實捕捉的應用。建筑團隊、項目團隊每天在這個項目當中進行捕捉，捕捉模型、捕捉項目，通過對捕捉的圖形結果進行對比，查看進度、效率，并與業主分享這些信息?，F實捕捉不僅在設計階段可以起到作用，在整個建造過程中，都可以與利益相關方分享進度等方面的信息。

無論是來自哪個國家的建筑行業從業人員都渴望不僅僅是在二維環境下進行設計，更渴望基于模型的設計和施工，利用建筑信息模型把整個項目串聯起來，同時實現可視化。以墨西哥某承包商為例，他們從設計師的信息到預制加工再到運輸安裝，都可以在現實捕捉當中將整個過程進行預測，從而可以讓企業相關人員知道到底需要多少材料?？梢哉f，從設計到運輸再到安裝是一個完整的信息鏈，而通過仿真模擬可以提前預知道怎樣建造項目，同時還可以具體到項目中所需的構件如何運輸到工地。

隨著建筑工業化、住宅產業化的發展，建筑行業的生產方式正在潛移默化的發生變化，工業化與建筑業的融合，使得以前的現場作業變為工廠化生產，也使得傳統的建筑工人變為產業工人。在建筑業中推進部品部件工廠化生產與裝配化施工，對于推動行業技術進步、改善勞動條件、減輕環境污染、提高勞動生產率、縮短建設工期、加強資源循環利用以及進一步提升施工企業生產力和可持續發展水平具有重要意義。

建筑工業化是以構件預制化生產、裝配式施工為生產方式，以設計標準化、構件部品化、施工機械化、管理信息化為特征，能夠整合設計、生產、施工等整個產業鏈，實現建筑產品節能、環保、全生命周期價值最大化的可持續發展的新型建筑生產方式。是建筑業從分散、落后的手工業生產方式逐步過渡到以現代技術為基礎的大工業生產方式的全過程；是建筑業生產方式的變革。

建筑工業化其中重要的步驟包括在工廠當中進行建造、運輸、組裝。2015年，中國建筑第八工程局有限公司與盈創建筑科技（上海）有限公司合作打印出了全球最高的3D打印建筑。該建筑（地下1層，地上5層）由中建八局工程研究院設計研發，中建八局三公司承建施工，盈創科技提供3D打印建筑構件，采用配筋砌體剪力墻標準打印，建筑面積865平方米，這就是模塊化建造的成功典范?？梢灶A見，模塊化建造由于其可預測性，使得項目更加安全，更符合經濟成本效益。

可見，3D打印技術也正在更多地被應用在建筑行業。以阿姆斯特丹已經建設完成的項目為例，項目團隊首先從建筑信息模型中進行數據收集，然后將數據傳遞給機器人，機器人利用3D打印技術可以打印出鋼，同時項目團隊利用IMAX3共同完成這個項目。通過這些技術手段來支撐機器人的使用，這是一個非常先進的項目，當然也是未來的技術發展方向。

不斷延伸的信息技術

對于施工現場的建筑信息模型而言，在五年之前，它主要是在辦公室當中完成，包括在項目的設計團隊辦公室、工程團隊辦公室，甚至是在預制團隊辦公室中完成。但隨著云技術、移動技術的產生，建筑信息模型不僅僅局限在辦公室，而是逐步來到了施工現場。同時，建筑信息模型中也添加了更多信息，使得各供應商都可以看到這些信息。無論在任何地點，在項目的任何階段，項目的任何相關方都可以了解到項目的最新情況。

一直以來，建筑施工企業的利潤都比較少，而造成利潤不高的主要原因往往是等待信息、等待材料以及不必要的人員和材料運輸、不必要的材料處理等，這些無謂的等待占據了項目的施工時間。相關數據顯示，項目中非常不必要的等待時間占到57%，可以說施工過程還有非常大的改善空間。因此，一些企業引入了“生產計劃”概念，通過每周一個頻率來計劃生產和施工，同時也能夠允許人們在施工現場進行物流和材料運輸的監督，運用這樣的技術來進行現場的實踐。

建筑信息模型的價值還體現在運營階段，但眼下，建筑信息模型的應用往往在施工階段就停止了。下一階段，在運營階段中也可以廣泛地應用建筑信息模型，讓運營商們也可以使用到模型當中的信息。那么如何實現呢？這就需要將施工方的信息與運營商的信息相連，從第一天開始運營商就可以跟進整個項目的施工進程，運營商不用花費幾天的時間去主動的捕捉信息，當他們進入到信息庫中就可以從運營的第一天起掌握這些信息。而一旦運營商們掌握了這些信息，就能廣泛的應用它來進行設備運營，同時可以更加及時的發現問題，使得運營團隊更快的解決問題。對于整個建筑行業來說，把信息從設計階段傳遞到施工階段再到運營階段，并且讓運營商們從第一天起就能夠掌握這些信息，將是下一階段整個行業的發展方向。

在運維階段，另一個非常重要的機遇就是使用網絡，在網絡環境下利用傳感器能夠跟隨施工現場設備的運作，從而能夠讓項目團隊從項目初始就了解設備的運營狀況，而更重要的一點是能夠預防并且維護現場設備。實際上很多運營的典型案例都是在問題出現之后才進行反映，比如說項目停電之后，運營商才做出相應的反映，而利用傳感器則可以實現主動捕捉問題，并提前預知問題、解決問題。

無論是設計階段還是施工階段，都屬于基礎設計的建設領域。目前，整個城市的規劃都在向智慧城市方向發展。以波士頓為例，該城市將GIS數據完全整合起來，輕松捕捉到了波士頓的城市景觀，并對城市的未來發展做出了規劃，包括基礎設施的建設和城市景觀的建設。這些信息同時也對所有市民開放，也就是說，城市需要讓公眾了解到這個城市所發生的變化。除了波士頓之外，洛杉磯、倫敦等城市也在積極與民眾分享城市未來發展的信息?？梢哉f科技手段已經從設計領域延伸到施工領域，下一步將影響到運營商，而建筑行業也將因為技術手段的進步迎來新一輪變革。