智慧建造开启行业发展新时代

文｜李严 马如意

十九大报告提出，中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。目前，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动能的攻关期。客观上决定了必须走创新驱动决策的发展道路，不断壮大发展新动能。

对于我国建筑业来说，以科技创新为支撑、以智慧建造为技术手段的新型建造方式，正在推动建筑业转型升级、提质增效，成为深化建筑业供给侧结构性改革的重要抓手和关键路径。

放眼全球新一轮的科技革命，产业变革浪潮奔流，科学技术从来没有像今天这样深刻地影响着国家、社会、企业和个人的命运。纵观历史，人类社会先后经历了三次大规模的工业革命，每一次都推动了社会生产力的巨大跃升。工程建设领域随之不断发生颠覆性的变革，建造技术也从机械化发展到工业化再到信息化，极大地解放了生产力，顺应了工业社会发展的要求。

当前，第四次工业革命大潮已经汹涌而来，不同以往的是，第四次工业革命主要是基于互联网、大数据、物联网和人工智能等数字化和信息技术，它将在产业升级、产品开发、服务创新等方面释放出巨大的能量。在中国的高端消费、创新引领、绿色低碳、共享经济，以及现代供应链、人力资本服务等领域培养新的增长点，形成新动能，进一步解放人的脑力，拓展人类的智慧。

智慧建造是建筑业转型升级的重要手段

工程建设领域也迎来又一次颠覆性的变革，将从工业化、信息化融合发展为更高形态的智慧化。智慧建造就是顺应第四次工业革命发展的必然要求。智慧建造是在设计和施工建造过程当中，采用现代的先进技术手段，通过人机交互感知决策执行和反馈，提高效率、保证品质的工程活动。从本质特征来看，智慧建造是通过运用先进的技术和装备实现更大范围、更深层次对人的替代，并从体力替代逐步发展到脑力增强，进一步提升人的创造力和科学决策能力，实现更高的效率、更优的品质。

从外延的范围来看，智慧建造覆盖了建筑基础设施等土木工程的各个领域，既影响施工，也作用于规划、设计、运维等其他各个环节；不仅变革建造模式，还将改变企业运营乃至行业的管理。智慧建造是工程建造全过程各环节的数字化、网络化和智能化，是数字化的新型建造方式。对于建筑业而言，智慧建造有助于行业提升品质、缩短工期、节约资源、控制成本，是建筑业供给侧结构性改革的重要内容，也是建筑业转型升级的重要手段，是落实绿色发展、创新发展的重要举措。

纵观智慧建造的发展大致可以分为三个阶段，即感知阶段、替代阶段和智慧阶段。所谓感知阶段就是借助于信息技术，扩大人的视野、拓展人的感知能力，以及增强人的部分技能；比如目前正在推行的智慧工地建设大体上处于这样一个阶段。替代阶段是借助工业化和信息技术完成人类的低效率、低品质和高风险的工作。智慧阶段则是借助于信息技术，从类似人的思考能力替代人类大部分生产和管理活动。由一部具有强大自我学习、自我净化能力的建造大脑来指挥和管理智能机械设备完成建造过程；人则向监管建造大脑的角色来实现转变。当然，我们必须清醒地认识到，智能是改变世界的工具，智慧是改变智能的思想；引领未来的不是智能，而是智能背后人类的智慧。科学理性地推动智慧建造，将是对人类智慧更深层次的开发，也是对人类自由进一步的解放。

智慧建造是做强、做优中国建造的关键抓手

众所周知，建筑业是国民经济的支柱产业，工程的建造能力是国家实力的重要标志。习近平主席在2019年新年贺词中说，“这一年，中国制造、中国创造、中国建造共同发力，继续改变着中国的面貌”，习主席将中国建造与中国制造、中国创造并列，这对中国建筑企业来说无疑是高度的肯定、巨大的鼓舞。

当前，世界各国都在抢占科技技术高地，获取智慧经济时代的机遇。在大数据智能化的发展中，中国建造也迎来了数字化发展的新时代。智慧建造是做强、做优中国建造的关键抓手。推进智慧建造，将进一步树立中国建造在全球的领先优势，并在更大的范围、更深的程度牵引带动我国经济社会的整体发展，是国家发展的重要驱动力之一。

具体而言，智慧建造是增强国家竞争力、实力的有效途径。建筑业上下游链条长，辐射范围广，大量的制造产品以建筑基础设施为终端。推进智慧建造将为建设数字中国、智慧社会提供更为广阔的实践场景，带动智慧家居、物业等众多领域发展。特别是在当前外部形势下，中国建造走出去更具有便利和优势，通过智慧建造树强中国建造的品牌，有利于服务国家“一带一路”战略的建设，带动关联产业走向国际市场。

智慧建造是推动智慧城市建设的重要支撑。建筑和基础设施是城市构成的基本物质单元，通过智慧建造，创造智慧建筑、智慧的基础设施，能够实现建筑设施的互联互通、感知智能和智慧城市的运营，为智慧城市的构建提供支点、纽带和空间，最终使人们的生产活动和社会生活互联互通、高效便捷。

智慧建造是实现建筑业产业可持续发展的必由之路。当前，我国经济已转向高质量发展的阶段，传统的建造方式面临资源、环境、人力等多方因素的制约，难以满足新时代发展的要求。智慧建造采用现代的技术手段，能够显著提高建造和运营过程的资源利用率，减少对生态环境的影响，实现节能环保、效率提高、品质提升，以及安全保障，是建筑行业可持续发展更高端水平的必然选择。

总结而言，推进智慧建造是国家和行业发展的大势所趋，随着政策、市场、技术等条件的不断完善，行业相关从业人员需要把握机遇、担当使命，深化合作协同性的智慧建造加快发展，努力做出突破性和创新性的贡献。

推进智慧建造的实践和探索

作为我国专业化发展最久、市场化经营最早、一体化程度最高、全球规模最大的投资建设集团，中国建筑集团有限公司（以下简称“中国建筑”）一直致力于携手全球各方力量，共创建筑业美好的明天。中国建筑从“十二五”提出“绿色中建、数字中建”的基础上；在“十三五”初期，提出了“绿色建造、智慧建造和工业化建造”三大主攻方向；在“十三五”中期，中国建筑又进一步提出了要发展新型的建造方式来推动建筑业的供给侧改革。

2018年，中国建筑新签合同额2.63 万亿元人民币，位居2019年度《财富》世界500 强第21 位，《财富》中国500强第3位，全球品牌价值500强第44位，连续获得标普、穆迪、惠誉等国际三大评级机构信用评级A 级，为全球建筑行业最高信用评级。

中国建筑的经营业绩遍布国内及海外一百多个国家和地区，业务布局涵盖投资开发（地产开发、建造融资、持有运营）、工程建设（房屋建筑、基础设施建设）、勘察设计、新业务（绿色建造、节能环保、电子商务）等板块。拥有全领域、全产业链、全生命期的投资建造能力，并能为国内外提供中国智慧、中国建造的解决方案。

一直以来，中国建筑高度重视科技创新，始终致力于推动行业的全面发展，努力推进智慧建造在中国的生根落地。作为集团的三大科技研发的主攻方向，中国建筑大力推进智慧化建造，较早地推动了BIM 应用和智慧工地建设，并相继探索运用了机器人、3D 打印等先进技术，推动了信息技术和工业化的结合，初步展现了打通全产业链和全生命周期的可行性。

在智慧设计方面，中国建筑通过应用BIM 技术、虚拟现实、云计算等技术，已基本可以消除错漏碰缺等设计问题，降低了设计方案的模拟分析和优化计算的成本，提高了设计成果的可视化水平，显著提升了设计效率和品质。

在智慧施工方面，中国建筑大力推广智慧工地，在全行业率先推广了智慧工地，并能较好的支撑集团的项目目标管理和资源管理，迈出了从数字工地到智慧工地的第一步，大大提升了项目的协同管理水平，并实现与行业监管的互联互通。

在智慧管理方面，中国建筑构建了企业决策分析系统、安全、质量和风险管理系统等企业基础平台，进行了大量的探索，引进了大量的资源。通过智慧管理提升企业的整体管理水平。

在工程实践中，智慧建造的相关技术也在中国建筑的一大批建筑和基础设施项目中得到了充分应用，展现了新理念、新技术所蕴含的巨大潜力。比如中国建筑实施的雄安新区的首个重大建设项目——雄安市民服务中心，中建集团在设计和施工中全面运用了BIM、VR 和三维扫描、3D 打印等技术，实现了安全、质量、进度、环境、物资、人员的全寿命期管理，实现了协同设计新型建造。并应用CIM+BIM 技术，初步建立贯穿规划、设计、建造、交付的项目级（BIM）、城市级（CIM）建设管理系统。实现BIM 模型、三维倾斜地理模型与三维地质模型的融合叠加展示，可减少70%以上的施工变更，利于快速精确算量，有效控制成本，保障建设品质，并形成可复制可推广的经验。同时，创新工地管理模式，综合运用物联网、云计算、大数据、人脸识别和人工智能等技术手段，实现建筑施工全过程的数据自动采集、智能分析及智能预警，打造智慧工地。

在建造过程当中，中国建筑采用了钢结构集成化的建筑体系和多种类的全专业装配化的建造技术，探索了以小时为单位的超细颗粒度全过程的动态进度计划管理应用。运用BIM 技术进行了施工模拟，仅用240 个小时就完成了基础施工，用1000 个小时实现了主体结构的全部完工，最终用112 天建成了拥有无人酒店、无人超市等智慧设施、职住平衡的低碳数字化高品质的绿色园区，铸就了新时代的“雄安质量”。

中国建筑承建的深圳国际会展中心创下八项“世界之最”，是全球建筑面积最大的单体建筑，总展厅净面积和单个展厅面积为国际会展中心领域之最，钢结构用钢量为全球房屋建筑领域之最；拥有全球房屋建筑领域面积最大、长度最长的无缝钢筋混凝土结构地下室；全球第一个集地铁、市政道路及设施、水利及河道治理同时开发建设并投入使用的房屋建筑工程......在建造过程中遇到了前所未有的挑战。

中国建筑在生产环节依托全球首条重型H 型钢智能化生产线，为工程量巨大的钢结构施工提供了有力的技术支撑。在施工环节，中国建筑构建了包括指挥部管理平台、单项目管理平台、工区管理层的三个层级组织架构，搭建起智慧云平台，开发了劳务实名制系统、人员机械定位系统、群塔作业监控系统等智能管理系统，设置生产管理、定位服务、质量管理、安全管理、进度管理、BIM5D、多方协同、OA 办公等平台模块，从人、机、料、法、环五大维度，通过“互联网+”智慧协同，实现全面可视、简洁高效的智慧建造管理模式，以智慧建造支撑了精益建造。

凝聚合力 加速推进智慧建造

目前，我国在智慧建造的探索实践中取得了一些成绩，但我们的技术路线还不够明确，仍存在自主核心的基础软硬件缺乏等一些共性问题，制约着我国智慧建造的发展，需要政产学研合力解决。

对此，首先要以支撑新型建造方式为目标加速推进智慧建造。在新时代以信息化、智能化、新材料、新装备等为代表的科技创新在快速推进，为我国发展以品质为中心的新型建造方式提供了技术的基础。发展新型的建造方式，是深化建筑业供给侧结构性改革的根本路径。对于传统的建造方式而言，当前阶段的新型建造方式，就是在建造的过程当中，以绿色、智慧、工业化为特征，更好实现建筑生命周期、品质提升、安全保障、节能环保、效率提升的新型工程建设方式。它的落脚点体现在绿色建造、智慧建造和建筑工业化，所以发展新型建造方式的关键在于推动工程建造的五化发展，即发展目标的绿色化、技术手段的智慧化、生产方式的工业化、组织跟管理的集约化、发展动力市场的内生化。可见，智慧建造是新型建造方式的技术内核，它将影响和渗透到工程建造的各个领域。

其次，应该以重点领域为主导打造优势。一是推动智慧设计的发展，探索新型的设计组织方式、流程和管理模式，构建智慧设计的基础平台和基础系统，例如开发基于BIM 的协同设计平台。二是推动智慧工地，加强“互联网+”环境下的新型施工组织方式、流程和管理模式的探索。基于工程项目施工的全过程BIM 大数据，构建智慧工地的基础平台和集成系统，进一步普及智能移动终端的应用，推动施工机械人的发展。三是推动智慧企业的发展，以服务用户、业主需求为导向，开发“互联网+”环境下的工程总承包项目多参与方协同工作平台，挖通建造全生命周期和全产业链，开拓“平台+服务”的工程建造新模式。

以服务智慧城市建设为方向，拓展领域。一方面，通过现代科技的集成创新，将建筑的结构、系统、服务和管理等基本要素进行优化重组，实现更高效率、更优性能、更加智能、更加绿色、开拓、智慧的社区等新兴产业。另一方面，通过加强智慧城市的规划与设计，推动城市信息模型的探索和应用，推进智慧交通、智慧环保等各类智慧基地的设施开发，包括共同促进智慧建造在新领域的发展。同时，还要以产学研合作为机制，不断强化政产学研的合作机制，凝聚合力。政府在基础设施创新层面上给予政策的引导和支持，在战略目标、技术路径、推进步骤等方面强化顶层设计，加大推广运用的激励力度。政产学研清晰定位、紧密合作，促进智慧建造创新链与价值链的协调一致，形成合力。