文｜本刊記者 孫璟璐

作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑行業(yè)一直以來保持了快速、穩(wěn)定的發(fā)展勢頭，并在國際市場上確立了獨(dú)特的競爭優(yōu)勢。隨著我國新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，國家主席習(xí)近平提出了“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想，這必將對中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，為建筑施工行業(yè)帶來長期發(fā)展的良好機(jī)會。而2015年“兩會”提出的“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了借助以互聯(lián)網(wǎng)為代表的科技手段改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也必將為中國建筑施工行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展帶來時代的機(jī)遇。

在中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入“新常態(tài)”的大環(huán)境下，為走出一條具有核心競爭力、資源集約、環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展之路，建筑行業(yè)迫切需要在科技進(jìn)步的引領(lǐng)下，以新型建筑工業(yè)化為核心，通過信息化與工業(yè)化的深度融合，對建筑全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行更新、改造和升級，促進(jìn)中國建筑施工行業(yè)向“精益、智慧、綠色”的方向轉(zhuǎn)型升級，努力實現(xiàn)技術(shù)、管理、體制、機(jī)制的新跨越。

改變就在當(dāng)下

其實改變對建筑業(yè)來說已經(jīng)不是什么新鮮詞匯了。目前，我國建筑業(yè)發(fā)展很大程度上仍依賴于高速增長的固定資產(chǎn)投資規(guī)模，發(fā)展模式較為粗放，工業(yè)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平偏低，管理手段落后；建造資源耗費(fèi)量大，碳排放量突出；多數(shù)企業(yè)科技研發(fā)投入較低，專利和專有技術(shù)擁有數(shù)量少；缺乏高素質(zhì)的復(fù)合型人才，一線從業(yè)人員技術(shù)水平不高。不僅如此，建筑業(yè)本身也面臨著高、大、難、新工程增加，業(yè)主對設(shè)計、建造水平和服務(wù)品質(zhì)要求不斷提高，節(jié)能減排外部約束逐年加大，暴露出高素質(zhì)復(fù)合型、技能型人才不足，技術(shù)工人短缺，國內(nèi)外建筑市場競爭加劇等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。整個行業(yè)急需技術(shù)方面的顛覆性創(chuàng)新。

建筑業(yè)作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，改造與提升的任務(wù)十分艱巨。眼下，建筑行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新已成為促進(jìn)行業(yè)企業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要課題之一，對于整個行業(yè)發(fā)展來說，新技術(shù)更是有著舉足輕重的地位。2000年，建筑信息模型來到市場，也來到了建筑業(yè)。實際上，建筑信息模型更關(guān)注的是如何把整個項目整合在一起，誰參與了項目，誰從什么時候開始執(zhí)行這個項目。建筑信息模型帶來的革新有多個方面，包括設(shè)計意圖到交付意圖的改變；設(shè)計的重點轉(zhuǎn)移到整個項目如何自動的交付；不僅是關(guān)于模型，而是關(guān)于項目本身。它已經(jīng)不再是文件形式，而是基于數(shù)據(jù)的；并不是單一的模型或者是單一的形式，而是關(guān)于所有必要的信息以及關(guān)于項目的執(zhí)行。

今天，全球的項目都在運(yùn)作，建筑信息模型的應(yīng)用也不再局限于本地團(tuán)隊，而是向延伸團(tuán)隊轉(zhuǎn)變，建筑信息模型業(yè)也從臺式機(jī)向云、移動設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

顛覆性技術(shù)改變行業(yè)模式

現(xiàn)實捕捉從根本上改變了項目的設(shè)計信息。以建筑的拱形穹頂為例，利用現(xiàn)實捕捉可以把拱形穹頂圖形放到相關(guān)軟件當(dāng)中，利用其中一個捕捉的點，把這些捕捉的點轉(zhuǎn)換為模型，可以幫助項目節(jié)省時間。另外一個例子是丹佛機(jī)場，它的3D模型也是一個現(xiàn)實捕捉的應(yīng)用。建筑團(tuán)隊、項目團(tuán)隊每天在這個項目當(dāng)中進(jìn)行捕捉，捕捉模型、捕捉項目，通過對捕捉的圖形結(jié)果進(jìn)行對比，查看進(jìn)度、效率，并與業(yè)主分享這些信息?，F(xiàn)實捕捉不僅在設(shè)計階段可以起到作用，在整個建造過程中，都可以與利益相關(guān)方分享進(jìn)度等方面的信息。

無論是來自哪個國家的建筑行業(yè)從業(yè)人員都渴望不僅僅是在二維環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計，更渴望基于模型的設(shè)計和施工，利用建筑信息模型把整個項目串聯(lián)起來，同時實現(xiàn)可視化。以墨西哥某承包商為例，他們從設(shè)計師的信息到預(yù)制加工再到運(yùn)輸安裝，都可以在現(xiàn)實捕捉當(dāng)中將整個過程進(jìn)行預(yù)測，從而可以讓企業(yè)相關(guān)人員知道到底需要多少材料。可以說，從設(shè)計到運(yùn)輸再到安裝是一個完整的信息鏈，而通過仿真模擬可以提前預(yù)知道怎樣建造項目，同時還可以具體到項目中所需的構(gòu)件如何運(yùn)輸?shù)焦さ亍?/p>

隨著建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，建筑行業(yè)的生產(chǎn)方式正在潛移默化的發(fā)生變化，工業(yè)化與建筑業(yè)的融合，使得以前的現(xiàn)場作業(yè)變?yōu)楣S化生產(chǎn)，也使得傳統(tǒng)的建筑工人變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)工人。在建筑業(yè)中推進(jìn)部品部件工廠化生產(chǎn)與裝配化施工，對于推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、改善勞動條件、減輕環(huán)境污染、提高勞動生產(chǎn)率、縮短建設(shè)工期、加強(qiáng)資源循環(huán)利用以及進(jìn)一步提升施工企業(yè)生產(chǎn)力和可持續(xù)發(fā)展水平具有重要意義。

建筑工業(yè)化是以構(gòu)件預(yù)制化生產(chǎn)、裝配式施工為生產(chǎn)方式，以設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件部品化、施工機(jī)械化、管理信息化為特征，能夠整合設(shè)計、生產(chǎn)、施工等整個產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)建筑產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保、全生命周期價值最大化的可持續(xù)發(fā)展的新型建筑生產(chǎn)方式。是建筑業(yè)從分散、落后的手工業(yè)生產(chǎn)方式逐步過渡到以現(xiàn)代技術(shù)為基礎(chǔ)的大工業(yè)生產(chǎn)方式的全過程；是建筑業(yè)生產(chǎn)方式的變革。

建筑工業(yè)化其中重要的步驟包括在工廠當(dāng)中進(jìn)行建造、運(yùn)輸、組裝。2015年，中國建筑第八工程局有限公司與盈創(chuàng)建筑科技（上海）有限公司合作打印出了全球最高的3D打印建筑。該建筑（地下1層，地上5層）由中建八局工程研究院設(shè)計研發(fā)，中建八局三公司承建施工，盈創(chuàng)科技提供3D打印建筑構(gòu)件，采用配筋砌體剪力墻標(biāo)準(zhǔn)打印，建筑面積865平方米，這就是模塊化建造的成功典范。可以預(yù)見，模塊化建造由于其可預(yù)測性，使得項目更加安全，更符合經(jīng)濟(jì)成本效益。

可見，3D打印技術(shù)也正在更多地被應(yīng)用在建筑行業(yè)。以阿姆斯特丹已經(jīng)建設(shè)完成的項目為例，項目團(tuán)隊首先從建筑信息模型中進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，然后將數(shù)據(jù)傳遞給機(jī)器人，機(jī)器人利用3D打印技術(shù)可以打印出鋼，同時項目團(tuán)隊利用IMAX3共同完成這個項目。通過這些技術(shù)手段來支撐機(jī)器人的使用，這是一個非常先進(jìn)的項目，當(dāng)然也是未來的技術(shù)發(fā)展方向。

不斷延伸的信息技術(shù)

對于施工現(xiàn)場的建筑信息模型而言，在五年之前，它主要是在辦公室當(dāng)中完成，包括在項目的設(shè)計團(tuán)隊辦公室、工程團(tuán)隊辦公室，甚至是在預(yù)制團(tuán)隊辦公室中完成。但隨著云技術(shù)、移動技術(shù)的產(chǎn)生，建筑信息模型不僅僅局限在辦公室，而是逐步來到了施工現(xiàn)場。同時，建筑信息模型中也添加了更多信息，使得各供應(yīng)商都可以看到這些信息。無論在任何地點，在項目的任何階段，項目的任何相關(guān)方都可以了解到項目的最新情況。

一直以來，建筑施工企業(yè)的利潤都比較少，而造成利潤不高的主要原因往往是等待信息、等待材料以及不必要的人員和材料運(yùn)輸、不必要的材料處理等，這些無謂的等待占據(jù)了項目的施工時間。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，項目中非常不必要的等待時間占到57%，可以說施工過程還有非常大的改善空間。因此，一些企業(yè)引入了“生產(chǎn)計劃”概念，通過每周一個頻率來計劃生產(chǎn)和施工，同時也能夠允許人們在施工現(xiàn)場進(jìn)行物流和材料運(yùn)輸?shù)谋O(jiān)督，運(yùn)用這樣的技術(shù)來進(jìn)行現(xiàn)場的實踐。

建筑信息模型的價值還體現(xiàn)在運(yùn)營階段，但眼下，建筑信息模型的應(yīng)用往往在施工階段就停止了。下一階段，在運(yùn)營階段中也可以廣泛地應(yīng)用建筑信息模型，讓運(yùn)營商們也可以使用到模型當(dāng)中的信息。那么如何實現(xiàn)呢？這就需要將施工方的信息與運(yùn)營商的信息相連，從第一天開始運(yùn)營商就可以跟進(jìn)整個項目的施工進(jìn)程，運(yùn)營商不用花費(fèi)幾天的時間去主動的捕捉信息，當(dāng)他們進(jìn)入到信息庫中就可以從運(yùn)營的第一天起掌握這些信息。而一旦運(yùn)營商們掌握了這些信息，就能廣泛的應(yīng)用它來進(jìn)行設(shè)備運(yùn)營，同時可以更加及時的發(fā)現(xiàn)問題，使得運(yùn)營團(tuán)隊更快的解決問題。對于整個建筑行業(yè)來說，把信息從設(shè)計階段傳遞到施工階段再到運(yùn)營階段，并且讓運(yùn)營商們從第一天起就能夠掌握這些信息，將是下一階段整個行業(yè)的發(fā)展方向。

在運(yùn)維階段，另一個非常重要的機(jī)遇就是使用網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下利用傳感器能夠跟隨施工現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)作，從而能夠讓項目團(tuán)隊從項目初始就了解設(shè)備的運(yùn)營狀況，而更重要的一點是能夠預(yù)防并且維護(hù)現(xiàn)場設(shè)備。實際上很多運(yùn)營的典型案例都是在問題出現(xiàn)之后才進(jìn)行反映，比如說項目停電之后，運(yùn)營商才做出相應(yīng)的反映，而利用傳感器則可以實現(xiàn)主動捕捉問題，并提前預(yù)知問題、解決問題。

無論是設(shè)計階段還是施工階段，都屬于基礎(chǔ)設(shè)計的建設(shè)領(lǐng)域。目前，整個城市的規(guī)劃都在向智慧城市方向發(fā)展。以波士頓為例，該城市將GIS數(shù)據(jù)完全整合起來，輕松捕捉到了波士頓的城市景觀，并對城市的未來發(fā)展做出了規(guī)劃，包括基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和城市景觀的建設(shè)。這些信息同時也對所有市民開放，也就是說，城市需要讓公眾了解到這個城市所發(fā)生的變化。除了波士頓之外，洛杉磯、倫敦等城市也在積極與民眾分享城市未來發(fā)展的信息?？梢哉f科技手段已經(jīng)從設(shè)計領(lǐng)域延伸到施工領(lǐng)域，下一步將影響到運(yùn)營商，而建筑行業(yè)也將因為技術(shù)手段的進(jìn)步迎來新一輪變革。