数字建筑推动行业转型升级

数字经济已经上升为国家战略，并成为拉动我国经济增长的重要引擎，以及产业转型升级的重大突破口。我国数字经济目前已经进入快速发展期。日前刚刚发布的《2017中国数字经济发展白皮书》指出，2016年中国数字经济规模达到22.6万亿元，同比增长18.9%，占GDP比重达到30.3%。值得注意的是，数字技术与实体经济在融合过程中仍存在短板，我国数字经济三大产业发展失衡，第三产业数字经济发展较为超前，第一、二产业则相对滞后。

数字建筑激发产业新动能

数字经济正在改变很多行业，以制造业为例，制造业在精益化管理和新技术应用方面都做了很多前沿探索。老字号沈阳机床已踏上了“智能制造”的快车道，GE也提出“能源行业的数字化变革，将是未来十年间我们所能见到的最大变革”。反观整个建筑行业，数字化程度还很落后，从日常应用的沟通交流工具上就可见一斑，一些设计企业和施工单位之间还依靠传统的二维图纸进行交流，技术员与工程师之间的交流也停留在纸上。

近年来，在新科技、数字化技术等冲击下，其他行业变化都比较大，只有传统行业建筑业改变最少，相对比较滞后。一是建筑业管理水平仍比较粗放；二是在技术方面的投入和应用还不够，导致效率比较低下，项目质量和安全隐患也比较大。在信息化方面，目前很多行业都在做信息化，信息化最初是实现无纸化办公，把一些纸质内容放到ERP系统进行电算化，但后期发现投入产出比不够，要对ERP流程进行重组，同时还要改变相关机构。当企业组织调整战略变化时，ERP又要进行大量调整。目前，很多行业都进入到了更灵活、更轻便的SAAS阶段，用平台+服务的模式来服务行业信息化，而不是传统的ERP模式。然而建筑行业的信息化发展还参差不齐，一些企业还完全停留在纸质办公阶段，一些企业只是实现了无纸化办公，还有些企业在应用传统ERP系统阶段；同时，在施工现场，仍存在大量的手工作业，可以说建筑业在微小的变化当中前行。

相关数据显示，研发投入方面，特斯拉所在的汽车行业占比3.5%、GE所在的航空业占比4.5%，通信/IT业占比更高，而建筑业占比目前还小于1%。此外，新零售正尝试变革天猫、京东，特斯拉的数字化生产、谷歌的无人车等正掀起新一轮技术革命，但建筑业大多数企业仍停留在二维图纸交流、传统电商、逐步信息化、大量手工劳作等较为初级阶段，正需要“数字建筑”来推动创新发展。

眼下，各项新技术的发展非常迅速，以BIM为例，从最初的概念普及到具体应用，历经多年时间，就在还未将BIM技术完全掌握时，云技术、大数据、VR、物联网、移动互联网、人工智能、3D打印等新技术又快速出现，可以预见，未来三到五年还会有更多新技术影响整个建筑行业。那么是不是每当出现一个新技术，我们就要组织一些人去学习呢？广联达科技股份有限公司董事、总裁袁正刚认为，“这可能并不是一个好方法，我们需要思考这些新技术对整个行业到底意味着什么？这些新技术到底能解决行业哪些问题？这些新技术的本质是什么？当我们深入思考后，就会有一个初步的结论。实质上数字建筑是数字技术驱动的行业业务战略，这个过程不止关注技术和数据，同时集成了人员、业务系统、数据，以及从规划设计到施工、运维全生命周期的业务流程，包括全过程，全要素和全参与方的数字化。”

建筑行业数字化之路

目前，以数字化智能制造为代表的工业4.0正在攻破传统制造业的城墙，对产业链的研发、供应链、工厂运营、营销、销售、服务等每个环节，释放着巨大的价值。但对于建筑行业而言，数字化程度还极度落后，即使长期回报显著也投入明显不足，科技水平仅高于农业位居倒数第二。在云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、BIM、VR、AR、区块链、数字孪生、3D打印等数字技术冲击下，建筑业亟需用科技改变。

袁正刚表示，数字变革有三大特点，即数字化、在线化和智能化。其中，数字化是基础，在线化是核心，智能化是深度应用。

数字化要关注全过程、全要素、全参与方。在项目的设计、生产、施工、运维过程中，很多环节的工作并没有具体数据进行支撑，比如说施工单位的塔吊跟哪一个分包公司用最有效，这些往往都没有数据支撑，只能按照一些相关经验和临时、零碎的数据支撑。因此，对于整个行业而言，基础数据极其重要，迫切需要数字化。

在线化可以虚实双生，形成融合机制。通过将“实体建筑”各要素，包括管理与生产要素、各类终端等实时在线，与基于实体建筑大数据的“虚拟建筑”形成数字孪生，相互影响、相互融合。设计、施工、运维将不再“各自为政”，交付物也将极大地与设计方案等同。“在线化的核心是数字孪生，大家知道航天飞船上天之后，所有的操作都要很谨慎，所以当初制造了两艘一模一样的飞船，一艘飞船在天上，一艘在地上，天上的飞船做任何的操作地上的飞船都进行一样的操作，这也是依靠数字化技术得以实现。所以在2014年，GE、西门子等等一些企业开始大量地推动数字孪生技术，从而实现数字跟实体相互影响、相互融合。”袁正刚补充到。

随着谷歌人工智能围棋程序AlphaGo战胜围棋世界冠军李世石，全球人工智能热潮迅速兴起。2016 年，包括百度和谷歌在内的科技巨头在AI 上的花费在 200 亿至 300 亿美元之间，其中90%用于研发和部署，10%用于AI 收购。对于建筑行业而言，有很多单一而重复的工种也可以通过人工智能实现无人化，一些需要精密操作的项目，更可以通过人工智能达到全面感知、分析认知、科学决策、精准执行。袁正刚总结，“数据驱动演化智能算法，将使很多人力做不到的施工过程成为现实，未来建筑将有着无限的想象空间。”

依靠现有的IT技术可以实现多方面的智能化，袁正刚具体举例到：“在项目还未动工的时候，我们可以对设计和施工进行模拟规划，模拟某种施工方案，看建造出来的建筑是否满足舒适居住的需求，通过全面模拟可以制定多套方案，这样的话我们可以以很小的代价实现一个建筑最快速度的闭环。”

数字建筑构建美好生活

用科技创造美好的生活和工作环境是所有人共同的愿景，进入新常态的中国经济也同样需要新动力。数字经济既是经济转型增长的新变量，也是其提质增效的新蓝海，而这一风口下的数字建筑，将带来的是建筑产业经济、科技、环境、文化的多赢。

建筑的目的是让消费者去使用，但实际上消费者往往没有办法参与到建造过程中的任何环节。基于数字化技术，建筑行业也可以实现大规模的定制。在前期的设计环节中，供应商、施工方、建筑商和最终的使用者都可以参与进来，收集各方意见，实现基于数据的BIM模型，也就是将建造的“虚拟小区”，确认建造相关的人、材、机、料、法、环等方案并实现户型定制化。在施工阶段，可以摒弃大量人工建造，通过装配式工厂的精密生产、人工智能的精准装配施工、实时在线的反馈和优化，最快速的盖出高质量的房子，并给这个建筑物的各方面装上传感器，随时感知每一个地方的温度、湿度、光照等。在运维阶段，利用信息技术对建筑中的相关硬件进行感知，每个人都有一个自家房子的线上模型“数字家”，哪里需要维修随时感知，房子永远保持最优状态。最后，还可以配上智能家居、人工智能管家，让每一个人在每一个小的环境里面感到舒适。

袁正刚认为：“数字建筑实际上从设计阶段就已经开始，目前还有很多设计仅仅存留在二维图纸上，大量信息存储在设计师的大脑中，如果全面进行三维设计，就会使信息更加完整。在施工阶段，装配式建筑如果真正实现数字化装配则会大大提高建造效率。在运维阶段，利用数字化可以赋予建筑‘生命’，相关人员可以随时了解建筑物中任何地方的温度、湿度、光照等信息，让它变得更加舒适，真正服务于居住者。”

建筑业未来有很多可能性，也有很多发展方向。未来行业会往三个方面发展：第一个就是标准化。因为没有标准化，项目管理就无法快速提升效率，企业就无法快速发展。第二个是工业化，一是工业化会往装配式生产方向走，与标准化结合起来的工厂的工业化；二是现场的工业化。第三个就是数字化，数字化正在深刻影响改变建筑行业。

数字建筑带来的变革将不可估量。袁正刚强调，数字建筑产业平台是建筑产业转型升级的核心引擎，基于这一平台，可以打造数字家、数字楼宇、数字园区、数字城市乃至数字国家。数字建筑产业平台将使建筑成本降低1/3，进度加快50%，二氧化碳排放量降低50%，满足质量安全目标，让每一个项目成功。

数字建筑将实现虚拟建筑与实体建筑的深度融合，虚实互控、虚实互补，形成高效的多层闭环管理，全参与方在全过程中全力协同，实现多赢。袁正刚用三个关键词对“数字建筑”做了总结，即行业业务战略（全过程、全要素、全参与方的关注）、核心特征（数字化、在线化、智能化）、三层次平台（数字项目平台、数字企业平台、数字产业平台）。