加快数字化转型 推动建筑业高质量发展

文｜郑琪

住房和城乡建设部联合多部门印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，旨在推动建筑业数字化、智能化转型升级。关于建筑行业的数字化转型，具有以下四个突出的特点：

第一是数字建筑的兴起带动了相关工作的进步。传统的建筑设计，我们可以把它形象地比喻为“找形”，建筑师从合理的自然结果中抽象和提炼出建筑形式。随着社会的发展，社会结构和资本流动变化，人类社会变得愈加复杂。舒马赫和扎哈等人观察到了这种变化，同时依据社会学思想的进步，通过充分利用现代计算机技术，以自然环境的要素作为建筑设计的参数，提出参数化主义。以非线性的概念创造新的建筑形式，这种工作模式可以形象地把它比喻为“造形”。这种创作方法的进步，带动了相关专业的数字化设计进程，产生了建筑的数字模型，数字化解决了建筑精准的问题。与此同时，随着全社会数字化水平提高，在材料、建造、运维以至管理工作等各个与建筑相关的各个阶段和各个方面都进行了数字化产业升级。

尽管如此，然而建筑的整个生产过程仍然没有实现数字化，这是因为有一个概念需要明确，就是建筑的二重属性。

第二是建筑的二重属性越来越受到社会的重视。建筑的第一个属性是艺术性，它是建筑师创作的作品，同时它还兼具第二重属性，建筑还是社会产品，要满足一定的需求。建筑兼具这两个属性，孤立地强调任何一个方面都不能全面的看待和理解建筑。作为产品，就要强调建筑产品的生产方式。传统的建筑生产方式是分工隔离的，与现代工业生产方式的协同不一样，与信息化背景下的先进协同方式更相距甚远。因此，协同是将社会分工组织起来的重要生产方式。

第三是以数据为线索的协同是信息技术时代的建筑生产方式。从亚当·斯密撰写的《国富论》当中就开始提到了分工和协同的概念。从历史到现在，协同的概念大致经历了三个发展阶段，创造了很多生产过程的飞跃，例如，福特的生产模式，日本的精益化生产模式。如今在网络背景下，数据流是连接建筑生产全过程的关键线索，而且最终可以形成真实完整的建筑数字模型，人们往往称呼物理的建筑实体和建筑数字模型为数字孪生。

北京市建筑设计研究院有限公司副总经理 郑琪

第四是从数字建筑到智能建筑。传感器是将实体建筑和数字建筑联系在一起的重要设备。实际上，我们现在所处的阶段还处在设计智能、施工智能、管理智能等分阶段实现智能化的过程之中。未来在大数据的基础上，智能建筑将向着智能控制和智能运维的方向发展，实现智能建筑的目标。

从以上的分析可以看出，传统设计方式正在面临挑战。这种挑战首先来自创作的过程。建筑设计在人们的认识中，更接近于艺术创作的过程。随着复杂性思维的发展，建筑师已经不能仅仅依靠传统设计模式来表达设计思想和表现设计成果。复杂形体建筑的出现对建筑设计提出了更高的设计要求，传统的设计方法无法通过二维平面表达复杂的设计理念，此时就需要利用数字技术精准描述各个建筑系统构件的生成控制要素，界定各个建筑系统构件的参照边界。英国作家阿兰·德波顿写过一本书，题目叫做《幸福的建筑》。他谈到，进入20世纪随着现代技术的发展，建筑的技术性在不断的提高。进入21世纪以后，随着以互联网为代表的信息技术高速发展，人们对建筑不再满足于对空间的要求，而是要求越来越高，且对个性化要求越来越强。数字技术的出现，使建筑的设计过程更加精细，使建筑的形态更加的合理，使建筑的环境更加的舒适健康，使建筑的运行更加的节能。

挑战还来自于建筑的生产方式。一如前文所述建筑行业转型升级的一个重要问题是改变生产阶段分离、相互衔接不紧凑的问题。传统建筑业在计划经济年代形成了几大部分，包括前期决策、建筑设计、建筑施工和建筑运维，每个部分相对形成了独立的工作体系。改革开放40 多年来，随着专业能力的提升，又涌现出很多专业机构，如招投标、造价咨询等机构，使得目前建筑行业形成了几个大部分加若干专业机构的分散状态。这种分散使得在建筑产品生产过程中数据分散，在迭代的生产过程中既消耗了时间又浪费了能源，传统的模式难以形成连贯、持续、完善的建筑产品生产体系。

在开启第二个百年征程，建设社会主义现代化国家的进程中，加快数字化转型，推动建筑业高质量发展是亟需解决的问题。要突破上面提到的建筑行业的挑战，我认为需要从以数据为线索的协同和全过程工程管理两个方面来破解行业难题。

以数据为线索实现协同

实现智能设计的基础是数字化，其不仅要求将建筑模型实现数字化，而且要以数据为线索，实现三方面的协同。第一个协同是实现建筑模型与结构体系、机电体系的空间数据协同，改变当前拼装的模式，实现建筑集成化的转变。第二个协同是建立机电系统的作业数据协同。当前，设计图纸并不能控制机电安装过程，造成了安装结果与设计不相符，甚至影响建筑品质的问题。第三个协同是全部数据协同。计算分析软件之间的数据协同，可以使得建筑功能更加合理。以数据为线索实现协同实现的目标是通过数据流保证建筑产品的精准。

全过程工程咨询

传统的作业模式仍然停留在设计、施工、运维相互分开的模式，这种模式所造就的建筑已经不能满足社会发展的要求，全过程工程咨询的模式应运而生。数字方法为全过程工程咨询提供了可能。建筑信息模型（BIM）最大的优势是应用贯穿整个项目全生命周期的各个阶段，目的是让项目管理更简单高效，重点是建设项目各参与方的协同合作，需要全员、全专业联动才能产生最大价值。以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。该数据信息模型可以为设计、施工、运营提供相协调的、内部保持一致、并可以进行运算分析的信息。全过程工程管理的意义在于实现了建筑艺术创作和投资造价的平衡。全过程工程管理中的“全过程”涵盖了三层含义。第一层含义是指建设全过程，包括立项研究、设计、施工准备、施工和运维五个阶段。咨询工程师的工作涵盖这五个阶段的工作，而不再像传统模式那样，把五个阶段各自独立开来。第二层含义是通过项目控制、质量进度、成本管理、产能物流以及合约管理五条线索，将全过程当中的全部要素相互关联，串接成为一个整体，从而实现全要素管理。第三层含义是高质量发展。高质量发展首先是高标准，对于建筑而言，不仅是艺术创作的高标准，而且是社会产品的高标准。全过程工程咨询是通过策划工作，并在策划基础上，制定切实可行的建设标准，这个标准不仅考虑建设阶段的投资，而且考虑运维阶段的投资。标准的制定不再像传统方式只停留在基础方面，而是深入到建筑的系统、系统的产品、产品的定位等每一个细节，并在整个建设过程中按照标准，控制实施过程，确保建筑高质量。全过程工程咨询实现的目标是通过全过程控制保证建筑产品高质量。

《中国建筑业信息化发展报告（2021）智能建造应用与发展》的出版发行将为建筑行业数字化转型带来深远影响。数字技术应用是建筑业高质量发展的必然趋势，对于建筑企业而言理解数字化发展的内涵，了解数字化发展的现状和趋势，学习数字化应用案例和方法是一件重要的工作。《中国建筑业信息化发展报告（2021）智能建造应用与发展》全领域呈现了智能建造的发展情况，全景式展现了智能建造的实践成果，全方位描绘了智能建造的未来发展，可为建筑企业的数字化转型提供指导和借鉴，助力建筑企业快速实现数字化转型。