题记：像“搭积木”一样建房子的装配式建筑，被认为是解决建筑业劳动生产率低、建筑工人老化，促进建筑业节能减排、可持续发展的重要方向。为此，近几年国家和地方出台了一系列规划和政策措施，大力发展装配式建筑。但是，装配式建筑在发展中遇到了造价高、工期甚至比传统建筑长等问题。业界不少人对装配式建筑的发展存在质疑。为此，北京交通大学土木工程创新团队（ICCE）开展了，“我看装配式建筑发展”的征文。这是ICCE自2005年首次开展征文活动后，第五次开展征文，博士和硕士研究生们就此发表了很好的意见和建议。从2018年2月28日开始陆续将征文的文章发出，这是第四篇文章，期待与同行以及关心建筑业发展的朋友交流。

智慧建造决定建筑业的未来

庞博

北京交通大学土木学院博士生

 七年前，有一款APP走进了大众的视野，改变了生活，也改变了我们。七年前，这款应用将我们带进了移动互联的时代，它的影响仿佛春雨一般润物无声，但是七年的时间我们任由它彻彻底底改变了我们的生活方式，我们甚至忘了在没有微信的年代，我们是如何聊天、如何阅读、如何出行、如何与这个世界沟通。

 七年，在历史的长河里只是短暂的一瞬间，但是七年足以发生翻天覆地的变化，它足以创造一种新的理念，足以改变一代人的行为，足以颠覆一个行业的发展。那么，未来的七年里又会发生怎样的变化？当七年之后的我们回望今天，会感慨哪项技术革新改变了现在的建筑业？本文将以下从四个方面展开讨论，解读建筑业智慧建造的发展：

一、 建筑行业智慧建造的必然趋势

  建筑业始终是以劳动密集型为主的传统行业，根据麦肯锡的统计，从应用、资产、生产力水平等方面综合评估，在所有行业中数字化水平最低的是农业，倒数第二就是建筑业。当数字化、信息化已经成为必然，已经深切地改变着其他行业时，建筑业却依然保持着传统的粗犷性建造模式，没能跟上第四次工业革命的步伐。

  建筑工业化是我国传统建筑业已经迎来的一场大变革，其深远影响和意义将超越秦砖汉瓦和钢筋混凝土这两次人类居住建筑建造方式的革命。如果建筑图纸依然延用CAD设计模式，设计方、施工方乃至业主之间无法进行有效的信息传递和共享，将必然导致因信息沟通不畅出现返工，从而造成超时、超预算的情况屡屡发生。为了解决信息孤岛问题，提升建筑数字化水平，运用新兴信息技术，借助BIM、大数据等推动建筑业信息化、工业化发展，实现参建各方协同合作，是未来建筑业的必然发展趋势。

  住建部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》提出：“十三五”期间，要全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力，建筑业的数字化、网络化、智能化要取得突破性进展，要建成一体化的行业监管和服务平台，数据资源利用水平和信息服务能力要有明显提升，形成一批具有较强信息技术创新能力、信息化应用达到国际先进水平的建筑业企业，及具有关键自主知识产权的建筑业信息技术企业。中国建筑业迎来了全面进入智慧建造的时代。

二、   基于BIM技术的智慧建造现状

  按照计算机技术的发展脉络，可将建筑的设计和建造过程划分为人工时代、键盘时代和集成时代。BIM技术可使整个建筑全生命周期各专业的数据得到有效集成，使得设计方、施工方及业主在同一平台共享设计信息、施工进度，并同时完成用户反馈，实现设计方、施工方及业主的“三相融合”。传统项目建设模式正在向基于BIM的项目集成建设模式转变。

 BIM技术已成为提升建造品质的重要手段。借助BIM技术，统筹考虑设计、制造、安装的各种需求，把实际的制造安装过程通过BIM模型先虚拟实现一遍，包括设计协调、制造模拟、安装模拟等，发现所有可能出现的问题，并一一提前解决。实际生产、安装时，结合互联网、数控机床等技术和设备，对制造安装过程进行信息跟踪和自动化生产。基于BIM技术的装配式建造，即将传统的2D的建筑设计图纸演变成为3D实物、4D施工安排、5D现金流的一个过程。利用了计算机模拟技术，在施工前为施工计划做“彩排”，找出问题并及时协调。

相对于传统建造模式，基于BIM技术的智慧建造具有如下优势：

1)、  提升品质。BIM的应用，使施工单位进场前完成综合调整、方案预演等前期准备，掌握施工难点，减少施工错误，回避不必要风险；

2)、  加快进度、控制成本。根据施工组织设计模拟实际施工，确定合理的施工 方案指导施工，确保了设计和安装的准确性，提高了安装成功的概率， 减少了返工，降低了损耗，并节约了工程造价；

3) 、  数字化管控。利用互联网、移动通讯、摄影摄像技术，把预制、预加工等工 厂制造的部件、构件的加工、运输、安装全过程，把现场施工进度等情况与BIM 模型整合，进行全方位管理。

三、BIM应用推广遇到的瓶颈及阻碍因素

虽然BIM应用可以带来直接或间接的经济效益，但是在目前我国建筑业推动BIM应用仍然存在大量的阻碍。国内外研究者们对阻碍建筑业BIM应用的因素进行了大量的探索，大致可以分为三个层面：高层建设层面、实施层面、软硬件应用层面。

BIM在建筑施工行业的推广离不开高层的鼓励和支持，住建部虽出台了相关指导意见，但其宣传和引导力度不足，还难以带动各参与方的积极配合；此外还缺少可操作性强的BIM标准和技术指南以明确指导BIM在设计、建造过程中的应用；相关配套法律法规的缺失也使得数据所有权及责任不明，也是阻碍施工方、房地产商积极推动BIM的主要原因之一。

在推动BIM的实施过程中也遇到了障碍，比如设计单位人员不愿摒弃旧的思维习惯，不愿接受新生事物，或者在设计阶段应用BIM既增加了工作量也没有额外的设计酬劳导致设计人员不愿应用BIM软件。目前建筑业缺少具备高水平操作BIM的专业人员，且BIM技术的初始投资成本高，学习软件时间长，模型构建和费用的承担主体不明确，缺少适用于新型合作模式下的施工合同。由设计单位传来的BIM模型，施工企业对模型正确性、细致性、全面性、及时性等存在疑虑，以及BIM投资收益不明确等都是目前各参与方面对BIM”举棋不定“、”犹豫不决“的因素。

就BIM软件本身而言，由于其发展历史较短，尚处于起步期，仍存在与现有建模或设计软件不兼容的弊病，软件开发不成熟，实践经验少，硬件升级成本高等也影响了BIM的推广和实施。

我国尚处于城市化高速发展期，建筑业规模庞大，而从业人员素质水平普遍偏低，想要在短时间内让众多参与方接受BIM技术实属不易，未来的发展还有诸多屏障需要克服。

四、解决路径及未来发展趋势

BIM技术的出现是建筑业继CAD技术之后的又一伟大创举，BIM也被认为是解决建筑行业低效率、高污染、高能耗的很好途径，但是由于各方面的原因，BIM在我国建筑行业并没有得到广泛应用。如能清楚地认识到我国目前BIM发展的弊端，借鉴国内外工程经验，就可以从中得到BIM技术应用于我国建筑业的启示。针对上述阻碍因素，笔者认为推动我国BIM发展仍需在四个方面做出努力：提高从业者对未来发展趋势的认知、完善相关政策法规及标准、加强人才培养并增加资金投入、改善软件的功能和适用性。

1)认知趋势、转变思维

当前，无论是个人、企业还是政府对于全球建筑业的发展趋势和认知程度还不足，没有意识到BIM的巨大潜力以及建筑行业效率极其低下的现实，更没有意识到新工业革命对传统建筑业的冲击之巨大，依然受传统思维局限，故步自封。不论是未来政策的执行、工程实际的应用都离不开各利益相关方的实施和操作，为了改善BIM应用的外在环境，应该首先转变各参与方的主管理念。企业应当充分认识到BIM的价值和发展潜力，制定合理的战略规划；政府应该充分发挥其主导作用，加强宣传引导，加强从业者对未来发展趋势的认知，转变传统的思维模式，提升从业者的积极性。

2)政策法规支持、权责分明

统一的技术标准是建筑行业实现BIM技术扩散的基础，让软件开发有标准可依据，不同的开发商之间的软件能够更好地兼容。行业协会应主动联合政府的相关部门加快BIM技术标准的制定。此外，完善的法律是BIM应用的前提和保障，为保证权责分明、知识产权得到保护、必须完善法律体系，明确争议处理流程及责任划分。同时适当的鼓励机制，如税收优惠、财政补贴等，也可以加快推进BIM在我国建筑行业的应用。

3)人才培养、资金投入

BIM技术的前景是不容置疑的，BIM技术能够给企业更高的效率和更大的效益也是不容怀疑的，但是BIM技术价值的发挥还需要一段时间，需要整个行业共同的努力。在BIM应用前期，不论是软硬件设施筹备，还是专业人才培养都需要投入大量的资金。对于BIM人才缺乏问题，社会以及高校应在教学课程中增设BIM课程，培养一批BIM应用型的专业人才，促进BIM在我国建筑行业的应用。

4)   软件兼容性、适用性的提升

BIM软件是BIM技术、BIM思想的载体和工具，BIM技术优势的体现必须借助于BIM软件。当前，BIM软件应用方面，存在BIM软件本土化程度低、操作难度大、软件兼容性差等问题。国外的BIM软件不仅使用不便利，并且其软件开发并没有立足我国建筑规范，存在“水土不服”的现象，降低了软件的适用性。建立业界广泛认可的数据标准、提高BIM软件与现有设计软件之间的交互性、提升软件功能，才能体现BIM技术的优势，实现降低工程造价、提高工程质量、提高建筑行业信息化水平的目标。

 BIM将给整个行业带来革命性，甚至是颠覆性的改变。一方面，BIM技术的普及将彻底改变整个行业的运作模式，用更高程度的数字化，整合优化全产业链，实现工厂化生产、精细化管理的现代产业模式。另一方面，BIM在整个设计、施工过程中全面实现信息化，打造新型建筑工业化，实现整个建造过程的智慧化，做到各方主体协同工作，信息数据有效共享，企业管理精细科学，建造模式集约高效。BIM的应用将彻底改变整个建筑行业。推动建筑业全面进入智慧建造时代。