構建新生態 激活新動能

文｜本刊記者 萬曉曦

為了滿足日益增長的需求，建筑業必須要依賴數字技術，然而縱觀整個建筑行業，技術水平依然低下。面對行業自身缺陷和外部市場環境的變化，以及數字化時代社會與經濟發展模式的變革，建筑業數字化轉型已是勢不可擋，既迎來了千載難逢的機遇，也充滿了一系列挑戰。

信息技術的快速發展和廣泛應用，推動了消費互聯網的成熟和產業互聯網的蓬勃興起，同時也帶來了新一輪的數字化浪潮。面對數字化時代的到來，國家層面相繼出臺《國家信息化發展戰略綱要》《“十三五”國家信息化規劃》《關于推進公共信息資源開放的若干意見》《大數據產業發展規劃（2016-2020年）》等政策，完善數字基礎設施，加快數字中國建設，從國家戰略高度進行信息化發展總體部署，推進各行各業的數字化轉型。

隨著中國制造2025、“互聯網+”、大數據應用等戰略的不斷落地，整個社會需要更快發展，這意味著需要更多的基礎設施、更少的環境影響、更好的建筑質量，從而更好地滿足子孫萬代的需求。對于建筑行業而言則意味著少投入、多產出，盡可能減少對環境的負面影響。

數字化轉型勢不可擋

截至2018年7月13日，根據聯合國去年提供的數據顯示，全球人口數量在75億左右，2050年可達到100億左右。可以看到世界各地的中產階級正在以前所未有的速度在不斷增長。上世紀九十年代，全球人口中產階級不到25%，現在已經達到了50%；與90年代相比增長了3倍。而且未來還會保持下去。

歐特克公司全球區域銷售副總裁Roland Zelles表示，可以設想，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會生活在城市中。隨著城市人口的不斷增加，相關需求也在不斷提升。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，同時還需要對現有老舊的基礎設施進行翻新改造；在建造全新世界的同時，對現有世界進行不斷改造。這意味著建筑行業擁有巨大的機會和無數的商機，但也面臨更多的限制和挑戰。

如今的城市正在變得擁擠不堪，可以預見未來的基礎設施將越來越復雜、越來越精密，各類建筑則將不斷向高空延伸。據高層建筑與城市人居委員會的統計，2017年世界范圍內建成的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200米以上的建筑總數達到了1319座，比2016年增長了12.3%；比2000年時增長了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。

為了滿足日益增長的需求，建筑業必須要依賴數字技術。近年來，信息產業的發展和新技術的不斷涌現及應用，給各個行業尤其是制造業帶來了根本性的變革。然而縱觀整個建筑行業，技術水平依然低下，一些企業仍然在使用大量的圖紙和工具等傳統手段，而且在研發方面的投資也很低。一些建筑企業的信息化應用水平雖在穩步推進，但與其他行業相比進展緩慢，工業化信息化程度較低，仍然存在著生產方式粗放、生產效率較低、科技創新不足等問題。據麥肯錫最新的產業信息化發展報告統計，建筑產業科技費用投入大大低于其他行業，僅僅投入不足收入的1%，而汽車和航空領域則為3.5%到4.5%。

面對行業自身缺陷和外部市場環境的變化，以及數字化時代社會與經濟發展模式的變革，建筑業作為國民經濟支柱產業，數字化轉型已是勢不可擋，既迎來了千載難逢的機遇，也充滿了一系列挑戰。

“三化”勾勒發展新圖景

數字化時代，建筑企業正逐步邁向綠色化、工業化、智慧化。利用BIM、物聯網、云計算等數字技術實現企業與項目進一步融合，提高建造過程的準確性，實現項目管理數字化、協同化；借助信息化管理系統，讓企業內部資源實現互聯互通，充分共享，提高工作效率；利用大數據技術，為企業科學決策提供數據支撐；建立云平臺、集采平臺，進一步推進企業精細化管理。

Roland Zelles認為，面對與日俱增的建造需求，建筑行業需要在資源消耗和環境影響中找到一個平衡點。采用數字技術能夠提升生產效率，建造更加復雜、精密的建筑，從而滿足日益增長的需求；同時，在設計施工運營過程當中減少垃圾的產生，以及對資源的消耗和對環境的不良影響。這些技術包括BIM、物聯網、數字化協同和移動技術、裝配式和衍生設計等，這些新技術正在助力建筑行業的數字化轉型。

以BIM技術為例，它可以促進所有項目利益相關方的協同水平，從初期設計到施工建造再到運營維護，將項目各專業工作人員集成到統一協同平臺，提升項目的整體工作效率。BIM技術還可應用于工程項目規劃、勘察、設計、施工、運營維護、改建及拆除等各方面，實現建筑全生命期內各參與方在同一建筑信息模型基礎上的數據共享，為產業鏈貫通、工業化建造和建筑創作提供技術保障。同時支持對工程環境、能耗、經濟、質量、安全等方面的分析、檢查和模擬，為項目全過程的方案優化和科學決策提供依據；支持各專業協同工作、項目的虛擬建造和精細化管理，為建筑業的提質增效、節能環保創造條件。

中國建筑業協會副會長吳慧娟認為，新常態下建筑業的變革與創新需要將互聯網信息技術與產業深度融合。重點加快推進建筑信息模型的集成應用，實現項目全生命周期數據共享和信息化管理。推廣現代工業化生產建造，大力推廣裝配式建筑，深入推行綠色建筑，全面推動綠色建材、設計、施工和運行。

綠色、低碳、可持續正成為全球發展的主題。建筑行業的發展也應該以綠色化為核心，這是建筑業技術創新和轉型升級的方向。通過綠色化、工業化、智慧化融合發展，改變建筑業對資源能源的利用方式，減少對環境的影響和破壞；更加強調以人為本，提高建筑的品質，為人類創造更加舒適宜居的環境；進一步提升行業自身能力和管理水平，推動建筑業向綠色可持續發展。

中國建設科技集團副總裁孫英認為，推動綠色建筑要以人為本、以生態建筑為指引，著力解決我國建筑高資源消耗、高環境負荷和低質量供給等問題，充分體現人與自然和諧共生之理念，傳承中國特色建筑文化。推動綠色建筑的目的是實現推動建筑業全面節約和高效利用資源能源，降低環境負荷，實現五節一環保。把建筑全生命周期擺在重要位置，注重創造建筑的先天綠色基因，注重提高建筑的品質，由過程和措施導向轉變為目標和結果導向。最終使綠色建筑更加符合經濟和市場需求，激發內生動力，實現綠色建筑的投資可回收。

數字化時代需要全生命周期的綠色建筑，建筑企業需要以數字技術為支撐，實時獲取室內外環境、空氣質量、建筑設施運行狀態等各類指標，以健康舒適為標準指標，基于海量的能耗數據和環境數據分析，優化調節建筑內相關控制系統和設備的運行狀態及參數，并使建筑內設施設備與外部環境進行有機聯動。不僅滿足建筑本身的綠色節能，還要滿足人類對美好生活的居住體驗，以及建筑與環境的和諧共生。

鋪就智慧城市基石

新一輪數字技術的發展和應用，為建筑業帶來變革的同時也使城市的智慧化發展在全世界范圍引起關注。數字化建造以BIM技術為核心，建立貫穿前期設計、施工、管理、審批、運維全過程的工程建造和使用模式。與此同時，數字建筑與實體建筑孿生共長。在工程項目的設計階段，運用BIM技術進行精控優化，環境分析等設計優化管理；將項目方案通過BIM技術進行三維演示和比選，最終形成設計成果；利用BIM模型的直觀展示強化審批各方對項目的理解，加快審批制度。在施工階段，利用BIM技術開展實施方案的模擬以及投資算量、變更審核等應用，對工程的質量、安全、進度、投資變更等進行管控。在項目竣工后，同步交付的數字建筑可以為運營階段的物業管理、能源管理、設備管理、結構監測等建筑運維提供精確的數據。

實際上，整個數字化建造過程也為城市規劃、便民服務、公共安全等等智慧城市的管理提供基礎數據支撐。隨著BIM技術不斷的深入應用，其產生的大量基礎數據將成為城市建設運營實現數字化和信息化的支撐。數字化模型附著了城市建筑物的整體信息，為智慧城市運營管理創造基礎條件，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字模型。

城市三維數字模型由于積淀了BIM技術智慧城市大數據，這些大數據能夠支撐智慧城市的管理和運維。與此同時，隨著智慧城市的深入發展，“BIM+ GIS + 物聯網+ 云技術”已經成為智慧城市建設最基礎的技術架構，將這些數字技術進行整合，會為智慧城市帶來無限可能，最終實現智慧交通、智慧醫療、智慧教育等，使人們擁有更加方便、高品質的生活，使城市的發展更加可持續。