构建新生态 激活新动能

文｜本刊记者 万晓曦

为了满足日益增长的需求，建筑业必须要依赖数字技术，然而纵观整个建筑行业，技术水平依然低下。面对行业自身缺陷和外部市场环境的变化，以及数字化时代社会与经济发展模式的变革，建筑业数字化转型已是势不可挡，既迎来了千载难逢的机遇，也充满了一系列挑战。

信息技术的快速发展和广泛应用，推动了消费互联网的成熟和产业互联网的蓬勃兴起，同时也带来了新一轮的数字化浪潮。面对数字化时代的到来，国家层面相继出台《国家信息化发展战略纲要》《“十三五”国家信息化规划》《关于推进公共信息资源开放的若干意见》《大数据产业发展规划（2016-2020年）》等政策，完善数字基础设施，加快数字中国建设，从国家战略高度进行信息化发展总体部署，推进各行各业的数字化转型。

随着中国制造2025、“互联网+”、大数据应用等战略的不断落地，整个社会需要更快发展，这意味着需要更多的基础设施、更少的环境影响、更好的建筑质量，从而更好地满足子孙万代的需求。对于建筑行业而言则意味着少投入、多产出，尽可能减少对环境的负面影响。

数字化转型势不可挡

截至2018年7月13日，根据联合国去年提供的数据显示，全球人口数量在75亿左右，2050年可达到100亿左右。可以看到世界各地的中产阶级正在以前所未有的速度在不断增长。上世纪九十年代，全球人口中产阶级不到25%，现在已经达到了50%；与90年代相比增长了3倍。而且未来还会保持下去。

欧特克公司全球区域销售副总裁Roland Zelles表示，可以设想，每天将有40万人到城市中定居和工作；到2050年，全球人口将有2/3会生活在城市中。随着城市人口的不断增加，相关需求也在不断提升。为了满足这些城市化人口需求，未来我们需要新建更多的建筑，同时还需要对现有老旧的基础设施进行翻新改造；在建造全新世界的同时，对现有世界进行不断改造。这意味着建筑行业拥有巨大的机会和无数的商机，但也面临更多的限制和挑战。

如今的城市正在变得拥挤不堪，可以预见未来的基础设施将越来越复杂、越来越精密，各类建筑则将不断向高空延伸。据高层建筑与城市人居委员会的统计，2017年世界范围内建成的200米以上的高层建筑共144座，超过2016年的127座，这使全球范围内200米以上的建筑总数达到了1319座，比2016年增长了12.3%；比2000年时增长了402%。其中2017年中国有76栋两百米以上的高楼完工，占全球53%；全球每年兴建两百米以上的高楼在过去十年间翻了3倍。

为了满足日益增长的需求，建筑业必须要依赖数字技术。近年来，信息产业的发展和新技术的不断涌现及应用，给各个行业尤其是制造业带来了根本性的变革。然而纵观整个建筑行业，技术水平依然低下，一些企业仍然在使用大量的图纸和工具等传统手段，而且在研发方面的投资也很低。一些建筑企业的信息化应用水平虽在稳步推进，但与其他行业相比进展缓慢，工业化信息化程度较低，仍然存在着生产方式粗放、生产效率较低、科技创新不足等问题。据麦肯锡最新的产业信息化发展报告统计，建筑产业科技费用投入大大低于其他行业，仅仅投入不足收入的1%，而汽车和航空领域则为3.5%到4.5%。

面对行业自身缺陷和外部市场环境的变化，以及数字化时代社会与经济发展模式的变革，建筑业作为国民经济支柱产业，数字化转型已是势不可挡，既迎来了千载难逢的机遇，也充满了一系列挑战。

“三化”勾勒发展新图景

数字化时代，建筑企业正逐步迈向绿色化、工业化、智慧化。利用BIM、物联网、云计算等数字技术实现企业与项目进一步融合，提高建造过程的准确性，实现项目管理数字化、协同化；借助信息化管理系统，让企业内部资源实现互联互通，充分共享，提高工作效率；利用大数据技术，为企业科学决策提供数据支撑；建立云平台、集采平台，进一步推进企业精细化管理。

Roland Zelles认为，面对与日俱增的建造需求，建筑行业需要在资源消耗和环境影响中找到一个平衡点。采用数字技术能够提升生产效率，建造更加复杂、精密的建筑，从而满足日益增长的需求；同时，在设计施工运营过程当中减少垃圾的产生，以及对资源的消耗和对环境的不良影响。这些技术包括BIM、物联网、数字化协同和移动技术、装配式和衍生设计等，这些新技术正在助力建筑行业的数字化转型。

以BIM技术为例，它可以促进所有项目利益相关方的协同水平，从初期设计到施工建造再到运营维护，将项目各专业工作人员集成到统一协同平台，提升项目的整体工作效率。BIM技术还可应用于工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护、改建及拆除等各方面，实现建筑全生命期内各参与方在同一建筑信息模型基础上的数据共享，为产业链贯通、工业化建造和建筑创作提供技术保障。同时支持对工程环境、能耗、经济、质量、安全等方面的分析、检查和模拟，为项目全过程的方案优化和科学决策提供依据；支持各专业协同工作、项目的虚拟建造和精细化管理，为建筑业的提质增效、节能环保创造条件。

中国建筑业协会副会长吴慧娟认为，新常态下建筑业的变革与创新需要将互联网信息技术与产业深度融合。重点加快推进建筑信息模型的集成应用，实现项目全生命周期数据共享和信息化管理。推广现代工业化生产建造，大力推广装配式建筑，深入推行绿色建筑，全面推动绿色建材、设计、施工和运行。

绿色、低碳、可持续正成为全球发展的主题。建筑行业的发展也应该以绿色化为核心，这是建筑业技术创新和转型升级的方向。通过绿色化、工业化、智慧化融合发展，改变建筑业对资源能源的利用方式，减少对环境的影响和破坏；更加强调以人为本，提高建筑的品质，为人类创造更加舒适宜居的环境；进一步提升行业自身能力和管理水平，推动建筑业向绿色可持续发展。

中国建设科技集团副总裁孙英认为，推动绿色建筑要以人为本、以生态建筑为指引，着力解决我国建筑高资源消耗、高环境负荷和低质量供给等问题，充分体现人与自然和谐共生之理念，传承中国特色建筑文化。推动绿色建筑的目的是实现推动建筑业全面节约和高效利用资源能源，降低环境负荷，实现五节一环保。把建筑全生命周期摆在重要位置，注重创造建筑的先天绿色基因，注重提高建筑的品质，由过程和措施导向转变为目标和结果导向。最终使绿色建筑更加符合经济和市场需求，激发内生动力，实现绿色建筑的投资可回收。

数字化时代需要全生命周期的绿色建筑，建筑企业需要以数字技术为支撑，实时获取室内外环境、空气质量、建筑设施运行状态等各类指标，以健康舒适为标准指标，基于海量的能耗数据和环境数据分析，优化调节建筑内相关控制系统和设备的运行状态及参数，并使建筑内设施设备与外部环境进行有机联动。不仅满足建筑本身的绿色节能，还要满足人类对美好生活的居住体验，以及建筑与环境的和谐共生。

铺就智慧城市基石

新一轮数字技术的发展和应用，为建筑业带来变革的同时也使城市的智慧化发展在全世界范围引起关注。数字化建造以BIM技术为核心，建立贯穿前期设计、施工、管理、审批、运维全过程的工程建造和使用模式。与此同时，数字建筑与实体建筑孪生共长。在工程项目的设计阶段，运用BIM技术进行精控优化，环境分析等设计优化管理；将项目方案通过BIM技术进行三维演示和比选，最终形成设计成果；利用BIM模型的直观展示强化审批各方对项目的理解，加快审批制度。在施工阶段，利用BIM技术开展实施方案的模拟以及投资算量、变更审核等应用，对工程的质量、安全、进度、投资变更等进行管控。在项目竣工后，同步交付的数字建筑可以为运营阶段的物业管理、能源管理、设备管理、结构监测等建筑运维提供精确的数据。

实际上，整个数字化建造过程也为城市规划、便民服务、公共安全等等智慧城市的管理提供基础数据支撑。随着BIM技术不断的深入应用，其产生的大量基础数据将成为城市建设运营实现数字化和信息化的支撑。数字化模型附着了城市建筑物的整体信息，为智慧城市运营管理创造基础条件，并逐步与国土信息、地理信息、道路信息、市政工程信息等进行集成叠加，最终生成能够承载各种城市信息的城市三维数字模型。

城市三维数字模型由于积淀了BIM技术智慧城市大数据，这些大数据能够支撑智慧城市的管理和运维。与此同时，随着智慧城市的深入发展，“BIM+ GIS + 物联网+ 云技术”已经成为智慧城市建设最基础的技术架构，将这些数字技术进行整合，会为智慧城市带来无限可能，最终实现智慧交通、智慧医疗、智慧教育等，使人们拥有更加方便、高品质的生活，使城市的发展更加可持续。