改变 从未止步

文｜本刊记者 孙璟璐

作为国民经济支柱产业之一的建筑行业一直以来保持了快速、稳定的发展势头，并在国际市场上确立了独特的竞争优势。随着我国新型城镇化进程的加快，国家主席习近平提出了“一带一路”战略构想，这必将对中国经济发展产生深远影响，为建筑施工行业带来长期发展的良好机会。而2015年“两会”提出的“互联网+”行动计划，进一步强调了借助以互联网为代表的科技手段改造传统产业，也必将为中国建筑施工行业的创新发展带来时代的机遇。

在中国经济发展步入“新常态”的大环境下，为走出一条具有核心竞争力、资源集约、环境友好的可持续发展之路，建筑行业迫切需要在科技进步的引领下，以新型建筑工业化为核心，通过信息化与工业化的深度融合，对建筑全产业链进行更新、改造和升级，促进中国建筑施工行业向“精益、智慧、绿色”的方向转型升级，努力实现技术、管理、体制、机制的新跨越。

改变就在当下

其实改变对建筑业来说已经不是什么新鲜词汇了。目前，我国建筑业发展很大程度上仍依赖于高速增长的固定资产投资规模，发展模式较为粗放，工业化、信息化、标准化水平偏低，管理手段落后；建造资源耗费量大，碳排放量突出；多数企业科技研发投入较低，专利和专有技术拥有数量少；缺乏高素质的复合型人才，一线从业人员技术水平不高。不仅如此，建筑业本身也面临着高、大、难、新工程增加，业主对设计、建造水平和服务品质要求不断提高，节能减排外部约束逐年加大，暴露出高素质复合型、技能型人才不足，技术工人短缺，国内外建筑市场竞争加剧等严峻挑战。整个行业急需技术方面的颠覆性创新。

建筑业作为传统产业，改造与提升的任务十分艰巨。眼下，建筑行业的技术创新已成为促进行业企业持续发展的重要课题之一，对于整个行业发展来说，新技术更是有着举足轻重的地位。2000年，建筑信息模型来到市场，也来到了建筑业。实际上，建筑信息模型更关注的是如何把整个项目整合在一起，谁参与了项目，谁从什么时候开始执行这个项目。建筑信息模型带来的革新有多个方面，包括设计意图到交付意图的改变；设计的重点转移到整个项目如何自动的交付；不仅是关于模型，而是关于项目本身。它已经不再是文件形式，而是基于数据的；并不是单一的模型或者是单一的形式，而是关于所有必要的信息以及关于项目的执行。

今天，全球的项目都在运作，建筑信息模型的应用也不再局限于本地团队，而是向延伸团队转变，建筑信息模型业也从台式机向云、移动设备进行转变。

颠覆性技术改变行业模式

现实捕捉从根本上改变了项目的设计信息。以建筑的拱形穹顶为例，利用现实捕捉可以把拱形穹顶图形放到相关软件当中，利用其中一个捕捉的点，把这些捕捉的点转换为模型，可以帮助项目节省时间。另外一个例子是丹佛机场，它的3D模型也是一个现实捕捉的应用。建筑团队、项目团队每天在这个项目当中进行捕捉，捕捉模型、捕捉项目，通过对捕捉的图形结果进行对比，查看进度、效率，并与业主分享这些信息。现实捕捉不仅在设计阶段可以起到作用，在整个建造过程中，都可以与利益相关方分享进度等方面的信息。

无论是来自哪个国家的建筑行业从业人员都渴望不仅仅是在二维环境下进行设计，更渴望基于模型的设计和施工，利用建筑信息模型把整个项目串联起来，同时实现可视化。以墨西哥某承包商为例，他们从设计师的信息到预制加工再到运输安装，都可以在现实捕捉当中将整个过程进行预测，从而可以让企业相关人员知道到底需要多少材料。可以说，从设计到运输再到安装是一个完整的信息链，而通过仿真模拟可以提前预知道怎样建造项目，同时还可以具体到项目中所需的构件如何运输到工地。

随着建筑工业化、住宅产业化的发展，建筑行业的生产方式正在潜移默化的发生变化，工业化与建筑业的融合，使得以前的现场作业变为工厂化生产，也使得传统的建筑工人变为产业工人。在建筑业中推进部品部件工厂化生产与装配化施工，对于推动行业技术进步、改善劳动条件、减轻环境污染、提高劳动生产率、缩短建设工期、加强资源循环利用以及进一步提升施工企业生产力和可持续发展水平具有重要意义。

建筑工业化是以构件预制化生产、装配式施工为生产方式，以设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化为特征，能够整合设计、生产、施工等整个产业链，实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。是建筑业从分散、落后的手工业生产方式逐步过渡到以现代技术为基础的大工业生产方式的全过程；是建筑业生产方式的变革。

建筑工业化其中重要的步骤包括在工厂当中进行建造、运输、组装。2015年，中国建筑第八工程局有限公司与盈创建筑科技（上海）有限公司合作打印出了全球最高的3D打印建筑。该建筑（地下1层，地上5层）由中建八局工程研究院设计研发，中建八局三公司承建施工，盈创科技提供3D打印建筑构件，采用配筋砌体剪力墙标准打印，建筑面积865平方米，这就是模块化建造的成功典范。可以预见，模块化建造由于其可预测性，使得项目更加安全，更符合经济成本效益。

可见，3D打印技术也正在更多地被应用在建筑行业。以阿姆斯特丹已经建设完成的项目为例，项目团队首先从建筑信息模型中进行数据收集，然后将数据传递给机器人，机器人利用3D打印技术可以打印出钢，同时项目团队利用IMAX3共同完成这个项目。通过这些技术手段来支撑机器人的使用，这是一个非常先进的项目，当然也是未来的技术发展方向。

不断延伸的信息技术

对于施工现场的建筑信息模型而言，在五年之前，它主要是在办公室当中完成，包括在项目的设计团队办公室、工程团队办公室，甚至是在预制团队办公室中完成。但随着云技术、移动技术的产生，建筑信息模型不仅仅局限在办公室，而是逐步来到了施工现场。同时，建筑信息模型中也添加了更多信息，使得各供应商都可以看到这些信息。无论在任何地点，在项目的任何阶段，项目的任何相关方都可以了解到项目的最新情况。

一直以来，建筑施工企业的利润都比较少，而造成利润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员和材料运输、不必要的材料处理等，这些无谓的等待占据了项目的施工时间。相关数据显示，项目中非常不必要的等待时间占到57%，可以说施工过程还有非常大的改善空间。因此，一些企业引入了“生产计划”概念，通过每周一个频率来计划生产和施工，同时也能够允许人们在施工现场进行物流和材料运输的监督，运用这样的技术来进行现场的实践。

建筑信息模型的价值还体现在运营阶段，但眼下，建筑信息模型的应用往往在施工阶段就停止了。下一阶段，在运营阶段中也可以广泛地应用建筑信息模型，让运营商们也可以使用到模型当中的信息。那么如何实现呢？这就需要将施工方的信息与运营商的信息相连，从第一天开始运营商就可以跟进整个项目的施工进程，运营商不用花费几天的时间去主动的捕捉信息，当他们进入到信息库中就可以从运营的第一天起掌握这些信息。而一旦运营商们掌握了这些信息，就能广泛的应用它来进行设备运营，同时可以更加及时的发现问题，使得运营团队更快的解决问题。对于整个建筑行业来说，把信息从设计阶段传递到施工阶段再到运营阶段，并且让运营商们从第一天起就能够掌握这些信息，将是下一阶段整个行业的发展方向。

在运维阶段，另一个非常重要的机遇就是使用网络，在网络环境下利用传感器能够跟随施工现场设备的运作，从而能够让项目团队从项目初始就了解设备的运营状况，而更重要的一点是能够预防并且维护现场设备。实际上很多运营的典型案例都是在问题出现之后才进行反映，比如说项目停电之后，运营商才做出相应的反映，而利用传感器则可以实现主动捕捉问题，并提前预知问题、解决问题。

无论是设计阶段还是施工阶段，都属于基础设计的建设领域。目前，整个城市的规划都在向智慧城市方向发展。以波士顿为例，该城市将GIS数据完全整合起来，轻松捕捉到了波士顿的城市景观，并对城市的未来发展做出了规划，包括基础设施的建设和城市景观的建设。这些信息同时也对所有市民开放，也就是说，城市需要让公众了解到这个城市所发生的变化。除了波士顿之外，洛杉矶、伦敦等城市也在积极与民众分享城市未来发展的信息。可以说科技手段已经从设计领域延伸到施工领域，下一步将影响到运营商，而建筑行业也将因为技术手段的进步迎来新一轮变革。