探究建筑業(yè)信息化改革的關(guān)鍵技術(shù)

郜瑞東 趙鴻宇

摘?要：BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和網(wǎng)格化管理等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了建筑業(yè)的深層次信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)、建造、管理和公共服務(wù)的精準(zhǔn)化、智能化、便捷化進(jìn)而提升建筑信息化改革速度。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;大數(shù)據(jù);信息傳遞;區(qū)塊鏈

2019年4月20日，引領(lǐng)中國(guó)建筑新動(dòng)向和風(fēng)向標(biāo)的《中國(guó)建造2035戰(zhàn)略研究》項(xiàng)目在西南文化名城重慶盛大開幕，本次大會(huì)吸納了中國(guó)工程院院士、華中科技大學(xué)、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、重慶市等200多人參加。本次大會(huì)圍繞中國(guó)綠色建造、中國(guó)智能建造、中國(guó)新型工業(yè)化建造與裝備工程、中國(guó)建造全球化發(fā)展、中國(guó)建造組織與機(jī)制創(chuàng)新6個(gè)主題進(jìn)行了研討和明確，本次大會(huì)正式吹響了建筑業(yè)改革的號(hào)角。目前我國(guó)建筑業(yè)的數(shù)字化水平仍然較低，如何使傳統(tǒng)建筑業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，建筑業(yè)要突破信息化的難點(diǎn)和技術(shù)要點(diǎn)有哪些？數(shù)字建造是建筑企業(yè)實(shí)施層面面臨的巨大變革，事關(guān)中國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的方向和命運(yùn)。

一、建筑信息化的特點(diǎn)與難點(diǎn)

2016年我國(guó)建筑業(yè)信息化率僅約為0.03%，與國(guó)際建筑業(yè)信息化率平均水平相比差距在10倍以上。通過專家論證和數(shù)據(jù)分析，建筑業(yè)是所有行業(yè)中實(shí)施信息化最難的行業(yè)之一，困難程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了制造業(yè)、連鎖經(jīng)營(yíng)等。分析和理清建筑業(yè)的行業(yè)特點(diǎn)是解決其信息化進(jìn)程的關(guān)鍵。工程數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、計(jì)算、整合和共享是實(shí)施建筑業(yè)實(shí)施信息化的首要問題，區(qū)域差異、工藝革新、供應(yīng)商信息、材料類別等大量的數(shù)據(jù)采集靠人工是很難實(shí)現(xiàn)的。專業(yè)信息庫(kù)建設(shè)困難是建筑業(yè)信息化面臨的第二個(gè)困難，地域和企業(yè)定額差異、施工工藝的革新、WBS知識(shí)庫(kù)的更新、崗位職責(zé)的交叉造成知識(shí)庫(kù)的混亂等不僅信息數(shù)量巨大而且時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化快。

二、建筑信息化的五大關(guān)鍵技術(shù)

（一）BIM技術(shù)的運(yùn)用與推廣

BIM技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展已經(jīng)成為建筑行業(yè)的趨勢(shì)。BIM有利于項(xiàng)目可視化、精細(xì)化建造，它不僅是一種管理手段，也實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)精細(xì)化、信息化管理的重要工具。該技術(shù)在創(chuàng)建、計(jì)算、管理、共享和應(yīng)用海量工程項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)方面凸顯出前所未有的效率和能力，大大縮小了建筑業(yè)與制造業(yè)信息化的差距。該技術(shù)可以大大提升工作效率，從全專業(yè)建模、計(jì)算工程量，到分析各專業(yè)技術(shù)沖突等工作環(huán)節(jié)完成建筑信息的整理和收集。專業(yè)團(tuán)隊(duì)可以用10天時(shí)間完成10萬(wàn)平方米建筑面積的作業(yè)，較傳統(tǒng)作業(yè)方法，綜合效率提升了10倍以上，工作質(zhì)量、數(shù)據(jù)質(zhì)量、技術(shù)成果質(zhì)量等都有顯著提升。

（二）云計(jì)算技術(shù)對(duì)建筑業(yè)的影響

云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)主要途徑。該技術(shù)打通了建筑產(chǎn)品全生命周期服務(wù)鏈，提升服務(wù)價(jià)值。企業(yè)利用云計(jì)算結(jié)合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、在線監(jiān)測(cè)等技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖ┕さ倪\(yùn)作過程虛擬化傳輸?shù)皆瀑Y源中進(jìn)行診斷、預(yù)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就可以實(shí)時(shí)報(bào)警，避免不必要的損失。云計(jì)算技術(shù)還最大限度的開放了企業(yè)資源，創(chuàng)新服務(wù)內(nèi)容，建筑企業(yè)通過云平臺(tái)，可以對(duì)外開放自身數(shù)據(jù)、施工進(jìn)度等?；谠频漠a(chǎn)品和服務(wù)不斷豐富，加速提升建筑業(yè)信息化和智能化水平。

（三）BSNS與電子商務(wù)對(duì)建筑業(yè)的推進(jìn)

BSNS、電子商務(wù)會(huì)有越來(lái)越多的融合、協(xié)同和溝通，商業(yè)行為越來(lái)越多的在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)完成。SNS技術(shù)興起，給建筑業(yè)數(shù)據(jù)收集、整理、分析與共享帶來(lái)了全新的理念。依賴BSNS平臺(tái)可以實(shí)習(xí)海量數(shù)據(jù)的收集和處理，提高了工作的效率和準(zhǔn)確性。建筑行業(yè)本身具有分散的特性，電子商務(wù)可以解決建筑業(yè)面臨的需要橫跨多個(gè)市場(chǎng)，在短時(shí)間內(nèi)切換于不同的工程領(lǐng)域;遠(yuǎn)離指揮中心的異地進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng);復(fù)雜的物流等困難。所以建筑業(yè)比其他任何行業(yè)都有更充分的理由發(fā)展電子商務(wù)。

（四）區(qū)塊鏈系統(tǒng)推動(dòng)建筑業(yè)信息化建設(shè)

區(qū)塊鏈具有數(shù)據(jù)公開透明的特征，能夠保證交易信息的不可篡改和真實(shí)性。通過區(qū)塊鏈平臺(tái)，企業(yè)與總包商之間、總包商與供應(yīng)商之間、總包商與施工人員之間所有的合同、票證、銀行流水信息等都將上傳到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，這有助于實(shí)現(xiàn)建筑裝飾物資市場(chǎng)交易貨權(quán)的清晰化、透明化，最大限度保障交易安全。除了采購(gòu)及數(shù)據(jù)共享，建筑企業(yè)還可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)建設(shè)信用體系，票據(jù)合同通過智能合約防范履約風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)信用打通。而在實(shí)際建造施工階段，需要投入人力去理清施工需求，作出滿足需求的決定。比如燈具的擺設(shè)，墻的粉刷，室內(nèi)溫度范圍等。所有的這些要求和決定通過之前提到的一系列if/then的邏輯關(guān)系（需要基于一系列相互關(guān)聯(lián)的智能合約建立，這些智能合約是在業(yè)主和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)、承包人、設(shè)計(jì)人、監(jiān)測(cè)、許可、投標(biāo)、安裝、授權(quán)和接手這一建筑資產(chǎn)的人之間執(zhí)行運(yùn)作的）來(lái)實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目管理過程也可以通過區(qū)塊鏈記錄，施工前的批準(zhǔn)記錄和建筑使用中的管理過程可以用于就施工中的各種問題進(jìn)行表決。

（五）移動(dòng)計(jì)算技術(shù)助推了建筑信息化改革

建筑業(yè)信息化程度目前還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他行業(yè)，分析其原因的因素是建筑業(yè)從業(yè)人員對(duì)移動(dòng)信息技術(shù)的要求很高。建筑業(yè)管理人員一天到晚要不停的在項(xiàng)目上奔走，即使在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)也要不斷到各個(gè)樓層、工地的各個(gè)角落不停的走動(dòng)，對(duì)移動(dòng)信息化應(yīng)用的要求是不言而喻的。智能手機(jī)和平板電腦為代表的移動(dòng)設(shè)備的普及和性能的提升對(duì)解決目前這個(gè)問題具有劃時(shí)代的意義，借助于這些便攜式設(shè)備的移動(dòng)技術(shù)改變建筑業(yè)工作的方方面面，加快了建筑信息化改革的速度。

三、建筑信息化引發(fā)的行業(yè)變革

建筑信息化已經(jīng)成為了建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心引擎。信息化的普及對(duì)建筑業(yè)的推動(dòng)是顯而易見的。通過提升建筑業(yè)現(xiàn)代工業(yè)化建造水平，全方位的推行建筑業(yè)的數(shù)字化、智能化、信息化從而構(gòu)建工程項(xiàng)目與施工企業(yè)的新體系，裝配式+BIM、裝配式+EPC、裝配式+超低能耗以及裝配式+智慧建造將引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的綠色建造和高質(zhì)量發(fā)展。建筑信息化改革就是在設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維三個(gè)階段都提出了新的要求。

一是設(shè)計(jì)階段，即全數(shù)字化樣品階段。在項(xiàng)目建設(shè)開工之前，集成各參與方的需求和項(xiàng)目生產(chǎn)要素為一體，通過數(shù)字化模擬，分析可能出現(xiàn)的各種工程風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案、施工組織方案和運(yùn)維方案的優(yōu)化與統(tǒng)一，優(yōu)化全生命周期的成本，保障工程項(xiàng)目在建造和運(yùn)維階段的前瞻性性。二是在建造階段推行工業(yè)化建造，通過數(shù)字建筑推行現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)化和裝配式施工。以工期為主線配置資源，以減少濕作業(yè)和“全過程裝配”為理念，細(xì)化圖紙，優(yōu)化施工工藝和工序，實(shí)施工序工法標(biāo)準(zhǔn)化，提升工程建造的精細(xì)化水平，達(dá)到與工業(yè)精細(xì)制造相媲美的水平。三是在運(yùn)維階段推行信息化管理?；贐IM模型的設(shè)備基本信息和維修信息會(huì)進(jìn)行及時(shí)更新，BIM三維模型可以非常直觀顯示設(shè)備通路，快速查詢分析故障原因，查找設(shè)備開關(guān)的具體位置，為設(shè)備管理等提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，降低設(shè)備更新及維修成本。利用BIM模型查看建筑各功能空間信息變化，實(shí)現(xiàn)日常經(jīng)營(yíng)管理“任務(wù)自動(dòng)提醒”功能方便快捷。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已由高速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長(zhǎng)動(dòng)力，以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，不斷提升我國(guó)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新力和競(jìng)爭(zhēng)力。裝配式建筑、BIM技術(shù)、綠色建筑等新型建筑理念和行業(yè)變化已為我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展指明了方向。以BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)為支撐的裝配式建造、綠色建筑等建筑理念得到了國(guó)家的鼓勵(lì)和支持必將引領(lǐng)建筑業(yè)的潮流，最終實(shí)現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化、建筑工業(yè)化和信息化三化融合發(fā)展戰(zhàn)略。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍昭琴.基于WBS理論的鐵路工程造價(jià)影響因素分析研究[J].沿海企業(yè)與科技，（05）：43-44.

[2]馬世韜，丁偉.區(qū)塊鏈在物流行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和IBM的布局——區(qū)塊鏈在物流業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展連載之一[J].物流技術(shù)與應(yīng)用，23（09）：95-98.

[3]孫綠璐.建筑業(yè)信息化下一站——移動(dòng)信息化[J].中國(guó)建設(shè)信息化，（20）：16-19.

作者簡(jiǎn)介：郜瑞東（1982-），男，漢族，河北滄州人，碩士，講師，研究方向：建筑設(shè)計(jì)與施工;趙鴻宇（1984-），男，漢族，陜西西安人，研究方向：工程項(xiàng)目管理與施工。