智慧建造開啟行業(yè)發(fā)展新時(shí)代

文｜李嚴(yán) 馬如意

十九大報(bào)告提出，中國特色社會主義進(jìn)入新時(shí)代，我國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。目前，我國經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動能的攻關(guān)期?？陀^上決定了必須走創(chuàng)新驅(qū)動決策的發(fā)展道路，不斷壯大發(fā)展新動能。

對于我國建筑業(yè)來說，以科技創(chuàng)新為支撐、以智慧建造為技術(shù)手段的新型建造方式，正在推動建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效，成為深化建筑業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要抓手和關(guān)鍵路徑。

放眼全球新一輪的科技革命，產(chǎn)業(yè)變革浪潮奔流，科學(xué)技術(shù)從來沒有像今天這樣深刻地影響著國家、社會、企業(yè)和個(gè)人的命運(yùn)?？v觀歷史，人類社會先后經(jīng)歷了三次大規(guī)模的工業(yè)革命，每一次都推動了社會生產(chǎn)力的巨大躍升。工程建設(shè)領(lǐng)域隨之不斷發(fā)生顛覆性的變革，建造技術(shù)也從機(jī)械化發(fā)展到工業(yè)化再到信息化，極大地解放了生產(chǎn)力，順應(yīng)了工業(yè)社會發(fā)展的要求。

當(dāng)前，第四次工業(yè)革命大潮已經(jīng)洶涌而來，不同以往的是，第四次工業(yè)革命主要是基于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等數(shù)字化和信息技術(shù)，它將在產(chǎn)業(yè)升級、產(chǎn)品開發(fā)、服務(wù)創(chuàng)新等方面釋放出巨大的能量。在中國的高端消費(fèi)、創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟(jì)，以及現(xiàn)代供應(yīng)鏈、人力資本服務(wù)等領(lǐng)域培養(yǎng)新的增長點(diǎn)，形成新動能，進(jìn)一步解放人的腦力，拓展人類的智慧。

智慧建造是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要手段

工程建設(shè)領(lǐng)域也迎來又一次顛覆性的變革，將從工業(yè)化、信息化融合發(fā)展為更高形態(tài)的智慧化。智慧建造就是順應(yīng)第四次工業(yè)革命發(fā)展的必然要求。智慧建造是在設(shè)計(jì)和施工建造過程當(dāng)中，采用現(xiàn)代的先進(jìn)技術(shù)手段，通過人機(jī)交互感知決策執(zhí)行和反饋，提高效率、保證品質(zhì)的工程活動。從本質(zhì)特征來看，智慧建造是通過運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)更大范圍、更深層次對人的替代，并從體力替代逐步發(fā)展到腦力增強(qiáng)，進(jìn)一步提升人的創(chuàng)造力和科學(xué)決策能力，實(shí)現(xiàn)更高的效率、更優(yōu)的品質(zhì)。

從外延的范圍來看，智慧建造覆蓋了建筑基礎(chǔ)設(shè)施等土木工程的各個(gè)領(lǐng)域，既影響施工，也作用于規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)維等其他各個(gè)環(huán)節(jié)；不僅變革建造模式，還將改變企業(yè)運(yùn)營乃至行業(yè)的管理。智慧建造是工程建造全過程各環(huán)節(jié)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，是數(shù)字化的新型建造方式。對于建筑業(yè)而言，智慧建造有助于行業(yè)提升品質(zhì)、縮短工期、節(jié)約資源、控制成本，是建筑業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要內(nèi)容，也是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要手段，是落實(shí)綠色發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展的重要舉措。

縱觀智慧建造的發(fā)展大致可以分為三個(gè)階段，即感知階段、替代階段和智慧階段。所謂感知階段就是借助于信息技術(shù)，擴(kuò)大人的視野、拓展人的感知能力，以及增強(qiáng)人的部分技能；比如目前正在推行的智慧工地建設(shè)大體上處于這樣一個(gè)階段。替代階段是借助工業(yè)化和信息技術(shù)完成人類的低效率、低品質(zhì)和高風(fēng)險(xiǎn)的工作。智慧階段則是借助于信息技術(shù)，從類似人的思考能力替代人類大部分生產(chǎn)和管理活動。由一部具有強(qiáng)大自我學(xué)習(xí)、自我凈化能力的建造大腦來指揮和管理智能機(jī)械設(shè)備完成建造過程；人則向監(jiān)管建造大腦的角色來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變。當(dāng)然，我們必須清醒地認(rèn)識到，智能是改變世界的工具，智慧是改變智能的思想；引領(lǐng)未來的不是智能，而是智能背后人類的智慧?？茖W(xué)理性地推動智慧建造，將是對人類智慧更深層次的開發(fā)，也是對人類自由進(jìn)一步的解放。

智慧建造是做強(qiáng)、做優(yōu)中國建造的關(guān)鍵抓手

眾所周知，建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，工程的建造能力是國家實(shí)力的重要標(biāo)志。習(xí)近平主席在2019年新年賀詞中說，“這一年，中國制造、中國創(chuàng)造、中國建造共同發(fā)力，繼續(xù)改變著中國的面貌”，習(xí)主席將中國建造與中國制造、中國創(chuàng)造并列，這對中國建筑企業(yè)來說無疑是高度的肯定、巨大的鼓舞。

當(dāng)前，世界各國都在搶占科技技術(shù)高地，獲取智慧經(jīng)濟(jì)時(shí)代的機(jī)遇。在大數(shù)據(jù)智能化的發(fā)展中，中國建造也迎來了數(shù)字化發(fā)展的新時(shí)代。智慧建造是做強(qiáng)、做優(yōu)中國建造的關(guān)鍵抓手。推進(jìn)智慧建造，將進(jìn)一步樹立中國建造在全球的領(lǐng)先優(yōu)勢，并在更大的范圍、更深的程度牽引帶動我國經(jīng)濟(jì)社會的整體發(fā)展，是國家發(fā)展的重要驅(qū)動力之一。

具體而言，智慧建造是增強(qiáng)國家競爭力、實(shí)力的有效途徑。建筑業(yè)上下游鏈條長，輻射范圍廣，大量的制造產(chǎn)品以建筑基礎(chǔ)設(shè)施為終端。推進(jìn)智慧建造將為建設(shè)數(shù)字中國、智慧社會提供更為廣闊的實(shí)踐場景，帶動智慧家居、物業(yè)等眾多領(lǐng)域發(fā)展。特別是在當(dāng)前外部形勢下，中國建造走出去更具有便利和優(yōu)勢，通過智慧建造樹強(qiáng)中國建造的品牌，有利于服務(wù)國家“一帶一路”戰(zhàn)略的建設(shè)，帶動關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)走向國際市場。

智慧建造是推動智慧城市建設(shè)的重要支撐。建筑和基礎(chǔ)設(shè)施是城市構(gòu)成的基本物質(zhì)單元，通過智慧建造，創(chuàng)造智慧建筑、智慧的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設(shè)施的互聯(lián)互通、感知智能和智慧城市的運(yùn)營，為智慧城市的構(gòu)建提供支點(diǎn)、紐帶和空間，最終使人們的生產(chǎn)活動和社會生活互聯(lián)互通、高效便捷。

智慧建造是實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)已轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展的階段，傳統(tǒng)的建造方式面臨資源、環(huán)境、人力等多方因素的制約，難以滿足新時(shí)代發(fā)展的要求。智慧建造采用現(xiàn)代的技術(shù)手段，能夠顯著提高建造和運(yùn)營過程的資源利用率，減少對生態(tài)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、效率提高、品質(zhì)提升，以及安全保障，是建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展更高端水平的必然選擇。

總結(jié)而言，推進(jìn)智慧建造是國家和行業(yè)發(fā)展的大勢所趨，隨著政策、市場、技術(shù)等條件的不斷完善，行業(yè)相關(guān)從業(yè)人員需要把握機(jī)遇、擔(dān)當(dāng)使命，深化合作協(xié)同性的智慧建造加快發(fā)展，努力做出突破性和創(chuàng)新性的貢獻(xiàn)。

推進(jìn)智慧建造的實(shí)踐和探索

作為我國專業(yè)化發(fā)展最久、市場化經(jīng)營最早、一體化程度最高、全球規(guī)模最大的投資建設(shè)集團(tuán)，中國建筑集團(tuán)有限公司（以下簡稱“中國建筑”）一直致力于攜手全球各方力量，共創(chuàng)建筑業(yè)美好的明天。中國建筑從“十二五”提出“綠色中建、數(shù)字中建”的基礎(chǔ)上；在“十三五”初期，提出了“綠色建造、智慧建造和工業(yè)化建造”三大主攻方向；在“十三五”中期，中國建筑又進(jìn)一步提出了要發(fā)展新型的建造方式來推動建筑業(yè)的供給側(cè)改革。

2018年，中國建筑新簽合同額2.63 萬億元人民幣，位居2019年度《財(cái)富》世界500 強(qiáng)第21 位，《財(cái)富》中國500強(qiáng)第3位，全球品牌價(jià)值500強(qiáng)第44位，連續(xù)獲得標(biāo)普、穆迪、惠譽(yù)等國際三大評級機(jī)構(gòu)信用評級A 級，為全球建筑行業(yè)最高信用評級。

中國建筑的經(jīng)營業(yè)績遍布國內(nèi)及海外一百多個(gè)國家和地區(qū)，業(yè)務(wù)布局涵蓋投資開發(fā)（地產(chǎn)開發(fā)、建造融資、持有運(yùn)營）、工程建設(shè)（房屋建筑、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)）、勘察設(shè)計(jì)、新業(yè)務(wù)（綠色建造、節(jié)能環(huán)保、電子商務(wù)）等板塊。擁有全領(lǐng)域、全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命期的投資建造能力，并能為國內(nèi)外提供中國智慧、中國建造的解決方案。

一直以來，中國建筑高度重視科技創(chuàng)新，始終致力于推動行業(yè)的全面發(fā)展，努力推進(jìn)智慧建造在中國的生根落地。作為集團(tuán)的三大科技研發(fā)的主攻方向，中國建筑大力推進(jìn)智慧化建造，較早地推動了BIM 應(yīng)用和智慧工地建設(shè)，并相繼探索運(yùn)用了機(jī)器人、3D 打印等先進(jìn)技術(shù)，推動了信息技術(shù)和工業(yè)化的結(jié)合，初步展現(xiàn)了打通全產(chǎn)業(yè)鏈和全生命周期的可行性。

在智慧設(shè)計(jì)方面，中國建筑通過應(yīng)用BIM 技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、云計(jì)算等技術(shù)，已基本可以消除錯(cuò)漏碰缺等設(shè)計(jì)問題，降低了設(shè)計(jì)方案的模擬分析和優(yōu)化計(jì)算的成本，提高了設(shè)計(jì)成果的可視化水平，顯著提升了設(shè)計(jì)效率和品質(zhì)。

在智慧施工方面，中國建筑大力推廣智慧工地，在全行業(yè)率先推廣了智慧工地，并能較好的支撐集團(tuán)的項(xiàng)目目標(biāo)管理和資源管理，邁出了從數(shù)字工地到智慧工地的第一步，大大提升了項(xiàng)目的協(xié)同管理水平，并實(shí)現(xiàn)與行業(yè)監(jiān)管的互聯(lián)互通。

在智慧管理方面，中國建筑構(gòu)建了企業(yè)決策分析系統(tǒng)、安全、質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)等企業(yè)基礎(chǔ)平臺，進(jìn)行了大量的探索，引進(jìn)了大量的資源。通過智慧管理提升企業(yè)的整體管理水平。

在工程實(shí)踐中，智慧建造的相關(guān)技術(shù)也在中國建筑的一大批建筑和基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目中得到了充分應(yīng)用，展現(xiàn)了新理念、新技術(shù)所蘊(yùn)含的巨大潛力。比如中國建筑實(shí)施的雄安新區(qū)的首個(gè)重大建設(shè)項(xiàng)目——雄安市民服務(wù)中心，中建集團(tuán)在設(shè)計(jì)和施工中全面運(yùn)用了BIM、VR 和三維掃描、3D 打印等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了安全、質(zhì)量、進(jìn)度、環(huán)境、物資、人員的全壽命期管理，實(shí)現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)新型建造。并應(yīng)用CIM+BIM 技術(shù)，初步建立貫穿規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、交付的項(xiàng)目級（BIM）、城市級（CIM）建設(shè)管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)BIM 模型、三維傾斜地理模型與三維地質(zhì)模型的融合疊加展示，可減少70%以上的施工變更，利于快速精確算量，有效控制成本，保障建設(shè)品質(zhì)，并形成可復(fù)制可推廣的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，創(chuàng)新工地管理模式，綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人臉識別和人工智能等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)建筑施工全過程的數(shù)據(jù)自動采集、智能分析及智能預(yù)警，打造智慧工地。

在建造過程當(dāng)中，中國建筑采用了鋼結(jié)構(gòu)集成化的建筑體系和多種類的全專業(yè)裝配化的建造技術(shù)，探索了以小時(shí)為單位的超細(xì)顆粒度全過程的動態(tài)進(jìn)度計(jì)劃管理應(yīng)用。運(yùn)用BIM 技術(shù)進(jìn)行了施工模擬，僅用240 個(gè)小時(shí)就完成了基礎(chǔ)施工，用1000 個(gè)小時(shí)實(shí)現(xiàn)了主體結(jié)構(gòu)的全部完工，最終用112 天建成了擁有無人酒店、無人超市等智慧設(shè)施、職住平衡的低碳數(shù)字化高品質(zhì)的綠色園區(qū)，鑄就了新時(shí)代的“雄安質(zhì)量”。

中國建筑承建的深圳國際會展中心創(chuàng)下八項(xiàng)“世界之最”，是全球建筑面積最大的單體建筑，總展廳凈面積和單個(gè)展廳面積為國際會展中心領(lǐng)域之最，鋼結(jié)構(gòu)用鋼量為全球房屋建筑領(lǐng)域之最；擁有全球房屋建筑領(lǐng)域面積最大、長度最長的無縫鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地下室；全球第一個(gè)集地鐵、市政道路及設(shè)施、水利及河道治理同時(shí)開發(fā)建設(shè)并投入使用的房屋建筑工程......在建造過程中遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。

中國建筑在生產(chǎn)環(huán)節(jié)依托全球首條重型H 型鋼智能化生產(chǎn)線，為工程量巨大的鋼結(jié)構(gòu)施工提供了有力的技術(shù)支撐。在施工環(huán)節(jié)，中國建筑構(gòu)建了包括指揮部管理平臺、單項(xiàng)目管理平臺、工區(qū)管理層的三個(gè)層級組織架構(gòu)，搭建起智慧云平臺，開發(fā)了勞務(wù)實(shí)名制系統(tǒng)、人員機(jī)械定位系統(tǒng)、群塔作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)等智能管理系統(tǒng)，設(shè)置生產(chǎn)管理、定位服務(wù)、質(zhì)量管理、安全管理、進(jìn)度管理、BIM5D、多方協(xié)同、OA 辦公等平臺模塊，從人、機(jī)、料、法、環(huán)五大維度，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧協(xié)同，實(shí)現(xiàn)全面可視、簡潔高效的智慧建造管理模式，以智慧建造支撐了精益建造。

凝聚合力 加速推進(jìn)智慧建造

目前，我國在智慧建造的探索實(shí)踐中取得了一些成績，但我們的技術(shù)路線還不夠明確，仍存在自主核心的基礎(chǔ)軟硬件缺乏等一些共性問題，制約著我國智慧建造的發(fā)展，需要政產(chǎn)學(xué)研合力解決。

對此，首先要以支撐新型建造方式為目標(biāo)加速推進(jìn)智慧建造。在新時(shí)代以信息化、智能化、新材料、新裝備等為代表的科技創(chuàng)新在快速推進(jìn)，為我國發(fā)展以品質(zhì)為中心的新型建造方式提供了技術(shù)的基礎(chǔ)。發(fā)展新型的建造方式，是深化建筑業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的根本路徑。對于傳統(tǒng)的建造方式而言，當(dāng)前階段的新型建造方式，就是在建造的過程當(dāng)中，以綠色、智慧、工業(yè)化為特征，更好實(shí)現(xiàn)建筑生命周期、品質(zhì)提升、安全保障、節(jié)能環(huán)保、效率提升的新型工程建設(shè)方式。它的落腳點(diǎn)體現(xiàn)在綠色建造、智慧建造和建筑工業(yè)化，所以發(fā)展新型建造方式的關(guān)鍵在于推動工程建造的五化發(fā)展，即發(fā)展目標(biāo)的綠色化、技術(shù)手段的智慧化、生產(chǎn)方式的工業(yè)化、組織跟管理的集約化、發(fā)展動力市場的內(nèi)生化?？梢?，智慧建造是新型建造方式的技術(shù)內(nèi)核，它將影響和滲透到工程建造的各個(gè)領(lǐng)域。

其次，應(yīng)該以重點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)橹鲗?dǎo)打造優(yōu)勢。一是推動智慧設(shè)計(jì)的發(fā)展，探索新型的設(shè)計(jì)組織方式、流程和管理模式，構(gòu)建智慧設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)平臺和基礎(chǔ)系統(tǒng)，例如開發(fā)基于BIM 的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺。二是推動智慧工地，加強(qiáng)“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的新型施工組織方式、流程和管理模式的探索。基于工程項(xiàng)目施工的全過程BIM 大數(shù)據(jù)，構(gòu)建智慧工地的基礎(chǔ)平臺和集成系統(tǒng)，進(jìn)一步普及智能移動終端的應(yīng)用，推動施工機(jī)械人的發(fā)展。三是推動智慧企業(yè)的發(fā)展，以服務(wù)用戶、業(yè)主需求為導(dǎo)向，開發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的工程總承包項(xiàng)目多參與方協(xié)同工作平臺，挖通建造全生命周期和全產(chǎn)業(yè)鏈，開拓“平臺+服務(wù)”的工程建造新模式。

以服務(wù)智慧城市建設(shè)為方向，拓展領(lǐng)域。一方面，通過現(xiàn)代科技的集成創(chuàng)新，將建筑的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理等基本要素進(jìn)行優(yōu)化重組，實(shí)現(xiàn)更高效率、更優(yōu)性能、更加智能、更加綠色、開拓、智慧的社區(qū)等新興產(chǎn)業(yè)。另一方面，通過加強(qiáng)智慧城市的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，推動城市信息模型的探索和應(yīng)用，推進(jìn)智慧交通、智慧環(huán)保等各類智慧基地的設(shè)施開發(fā)，包括共同促進(jìn)智慧建造在新領(lǐng)域的發(fā)展。同時(shí)，還要以產(chǎn)學(xué)研合作為機(jī)制，不斷強(qiáng)化政產(chǎn)學(xué)研的合作機(jī)制，凝聚合力。政府在基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新層面上給予政策的引導(dǎo)和支持，在戰(zhàn)略目標(biāo)、技術(shù)路徑、推進(jìn)步驟等方面強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，加大推廣運(yùn)用的激勵(lì)力度。政產(chǎn)學(xué)研清晰定位、緊密合作，促進(jìn)智慧建造創(chuàng)新鏈與價(jià)值鏈的協(xié)調(diào)一致，形成合力。