以BIM技术为支撑，驱动建筑业高质量发展

习近平总书记指出，“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，这是党中央对新时代我国经济发展特征的重大判断。”

改革开放以来，伴随着城市化进程的飞速发展，建筑业依靠持续的资源要素投入，以投入换产出，保持着较快的增长。与此同时，大城市病带来公共服务短缺，低起点的建造标准造成使用寿命短暂，粗放的运维体制持续着高能耗排放，旧的发展模式难以为继，新的道路亟待探索。

在国家战略层面，党中央和国务院一系列的深化改革指明了发展方向，各项政策举措推动着高质量发展。《十九大报告》中提出“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念”。《中国制造2025》提出“重点打造先进制造业、生产性服务业、服务型制造业和绿色技术，力争实现完全工业化”。国家大数据战略强调“推动实施国家大数据战略，加快完善数字基础设施，推进数据资源整合和开放共享，保障数据安全，加快建设数字中国。”总体来看，高质量发展的意义在于促进产业质量变革、效率变革、动力变革，以绿色化、工业化和数字化来驱动，成为了新旧动能转化的内生需求。

建设雄安新区是党中央作出的一项重大历史性战略选择，是千年大计、国家大事。习近平指出“在现代化建设和城镇化加快推进阶段，北京又面临着一次历史性的空间格局调整。无论是从它的健康发展和解决问题，都要做出选择，最后做了这个选择”。雄安承载着打造新时代高质量发展全国样板的重要历史使命，绿色、创新、智能成为了发展引擎。

1 理解建筑业高质量发展内涵尤为重要

将高质量发展要义与建筑业的行业特征结合，从迫切需要解决的环节出发，探寻切实可行的新动能，就需要找到关键支撑和发展方向。承接国家战略从行业出发，我理解的建筑业高质量发展的新动能，体现在“三大支撑”和“五大方向”。

三大支撑即“绿色引擎、信息驱动、数字赋能”。

绿色引擎，即以人与环境和谐为价值取向，以绿色低碳循环为原则的发展理念；

信息驱动，即夯实“预制装配式工厂”和“施工现场”，两个场（厂）的标准化、规模化、流水化作业，坚持质量优先，效率第一，打造逻辑自动的闭环；

数字赋能，通过以BIM数据驱动柔性生产，使组织模式更灵活，供应链更透明，运营更简化，平台更整合，生产过程更具预测性，人机物互联互通。

五大方向即建筑业高质量发展的一个系统性工程，体现在“生产力增强、产业链整合、高品质提升、创新型改良以及数字化转型”。

生产力增强即粗放投入向高效投入转变，手工重劳力活动向装配预制式工厂生产和机器人协同建造转变；

产业链整合即环节分割转变为环节闭合，环节缺失造成浪费转变为流程整合迈向精益；

高品质提升即人们已不再满足于单纯的住，更追求质量、舒适、美观、服务；

创新型改良即技术进步、管理升级、制度优化、商业模式改良；

数字化转型即企业离散的数据被集合起来，筛选分析，反过来再对组织和流程进行改进优化，激发数字活力和组织动力。

2 纵横对比认清短板把握时代需求

任何行业在每个时期都有相应的短板。相对于高速增长阶段，资源要素匮乏，供给短缺不足是发展的短板。到了高质量发展阶段，体制适应、品质升级、效益提升是短板。木桶原理告诉我们，短板是决定整个木桶容量大小的关键因素。短板不补，其他木板再长也没有实际意义。所以，纵向来看历史发展的潮流，从其他行业探寻一些补短板的成功规律也能让我们得到启示。

据麦肯锡公司发布的数据显示，在北美地区，对比1940年和2010年，在过去的70年里，农业、制造业、零售业的生产力分别实现了15、7.6、6.9倍的增长，这些行业的过去和现在已经发生了翻天巨变。但当你对比70多年前的建筑现场和如今的工地时，却很难发现有任何改变。1970年代，正好发生了第三次次工业革命。农业通过集约土地、自动化设备、生物工程技术；制造业通过模块化设计、标准化制造、自动化生产；零售业通过消费市场的规模化增长和物流技术；正是吸收了第三次工业革命的先进成果，通过技术革新大幅提升了生产力。今天面对第四次工业革命来临之时，已经有了升级转型的基础能更快焕发新动能。

哈雷戴维森摩托1907年诞生于美国，成立之初，手工打造，产量是一年产量才3台；1912年，密尔沃基工厂建成，流水生产，生产周期为70天/台；到1973年，在宾夕法尼亚工厂，自动化生产线大幅代替人工，实现21天/台生产周期；今天，我们更加追求柔性化、敏捷化、智能化的生产方式，技术模式和商业模式都发生了巨变，哈雷的消费者们可以直接在网上按照个性需要订购车辆，并在6小时内交付。

审视今天的建筑业，还广泛存在着工业革命1.0时代之前的重劳力模式；工业2.0时代流水作业已习以为常，而建筑业分散的、粗放的管理体系，做大流水搭接顺畅仍是一大难题；工业3.0时代信息系统自动逻辑控制实现效率翻倍，数据在各环节循环流动是关键，而建筑业对BIM数据在设计、施工、运维环节究竟谁该多做一点，仍然莫衷一是。工业4.0时代，数据赋能后的智慧分析是价值核心，建筑业看到了令人兴奋的前景，但基础数据缺失也只能望洋兴叹。

陈年积累的问题和日益突出的矛盾，造成了在应用技术和管理创新上的行动迟缓。当其他行业在谈柔性化、敏捷化、智能化时，建筑业的任务更为浩繁，战略上要志存高远，战术上既要补课，还要稳步前进。

当前，北美、欧洲、亚洲，许多国家都相继发布了BIM相关政策，谋划以BIM技术为主导驱动建筑业转型升级格局。据Building Smart联盟收录BIM相关指引文件，已经有30+数量的国家共计发布了125项BIM政策（其中北美56，欧洲34，亚洲35项）。

分析世界主流国家关于工业4.0的定义，更加印证了数字技术对成熟行业全方位改造。

美国提出“先进制造业国家战略计划”，核心是工业互联网，并通过信息技术来重塑工业格局，激活传统产业。

德国提出，“工业4.0+智慧工厂”，凭借制造业根基，借助互联网升级制造业。在“智能工厂”以“智能生产”方式制造“智能产品”，整个过程贯穿以“网络协同”。

英国“工业2050战略”认为，制造业并不是传统意义上“制造之后进行销售”，而是“服务+再制造”。

日本提出“机器人新战略”，成立了日本机器人革命促进会。下设“物联网升级制造模式工作组”，以实现物联网技术对日本制造业的变革。

我国在2012年正式提出了“中国制造2025”，发展智能制造设备、新一代移动通信、三网融合、物联网、云端运算等战略性产业技术。

BIM技术追根溯源其实是来源于制造业，成形于1970年代，借鉴当时制造业的产品信息模型，提出"Building Description System"的概念，透过计算机对建筑物使用智能模拟，这是BIM起源思想。

在工业3.0时代，信息模型技术让制造业发生脱胎换骨的变革，通过四十年的不断借鉴与实践，技术上已经非常成熟，问题也更多在于新旧流程体系转换的决心了。

用BIM去解决工业2.0阶段的问题（主流是2D设计），对于建筑业指的是2D设计的标准化问题；用BIM去解决工业3.0阶段的问题（以自动化生产为标志），对于建筑业而言指的是装配式和工厂化自动生产线、建筑部品化模块化、工程量清单数据化的问题，应当说是顺手拈来，难度就相当于降维打击。相当于演习模拟中，五代战机超视距打击三代战机，并且能做到1对100。

BIM技术作为信息模型，本身蕴藏了大量数据资源。通过数据谱系图对海量数据解析后，应用元数据研究方法，可以发现很多数据与BIM关系密切。BIM模型进行数模分离之后，可以形成各种层面的数据形态，展开各种维度的应用。未来工作场景也已经初现端倪，比如实现工作协同化，应用BIM工作集或者云平台来解决；人机物互联，应用BIM+CAM、或者BIM+协作机器人;柔性化生产，通过BIM参数化设计，用族库系统来解决；现场总线控制系统，用总线连接物联网智能设备，将企业信息沟通延伸现场，通过物联网数据对BIM数据进行处理，生成工作流信息对实际工作进行判定，智慧工地的发展方向当如此；数字化集成信息技术，依托BIM+GIS+IOT数据集成，当然也还需要冷静去思考。

BIM技术不仅仅是解决建筑业类似工业2.0、3.0阶段遗留的短板，也是开启建筑业拥抱工业4.0阶段的重要工具。当前建筑业的短板，在于应用BIM技术为支撑，绿色引擎、信息驱动、数字赋能，来解决建筑业创新不足、体制滞后、循环不畅的关键短板。

3 乘势而动加快新旧动能共频共振

新旧动能接续转换实质上是发展方式的转变。建筑业的发展具有着很大的惯性效应，升级和优化并不能盲目“另起炉灶”，要坚持“有中出新”，促进“老树发新芽”，湖南建工集团作为一家60年历史的老建筑企业，这几年在稳步发展传统产业的同时，也一直以“创新、转型、升级”寻求新突破。基于此，我谈一下湖南建工集团的实践。

第一个实践方向是绿色化

建筑行业是自然资源消耗较多的一个行业，而绿色化体现在设计、建材、施工、运营等各个环节。

1.推行绿色建筑设计

我国分别在2006、2014年发布绿建设计的标准，对比前后两个版本，适用范围从住宅建筑和公共建筑扩展到扩展至各类民用建筑，评价方法从项数计数法判定转换为分数计数法判定，评价体系更加客观成熟。

湖南建工集团下辖六家甲级设计院，统计近三年，设计体系中已有132个大型项目完成绿建评星。通过整合绿建工程师资源，成立咨询评定机构，从源头上全面贯彻实施基于BIM的绿建设计。计划成立湖南建工集团绿色建筑咨询评定中心，基于绿色建筑主、被动房设计理念，利用BIM模型进行定性、定量模型分析，从建筑体型、材料、通风采光设计角度比选更优方案。

2.绿色施工

我国绿色施工的发展走过了三个阶段。2003年到2007年是理论研究和技术探索，“四节一环保”的基本理念已初步确立。2007年到2012年是深化研究和逐步推进，尤其是部分先进企业推进和实施，积累绿色施工大量经验。2013年以后，进入快速发展阶段，国家级和地方相关标准已建立，强化绿色施工科技示范工程实施。

湖南建工集团很早就展开绿色施工实践，积累了工程案例并进行理论方法总结，共主编了7部省级绿色施工技术标准、参编5部省级绿色施工规范导则、获得两项国家级发明专利、获得一部省级工法。截至目前，共获得国家级绿色施工示范工程21个、湖南省89个。

3.海绵城市

海绵城市是新一代城市雨洪管理概念。在我国，海绵城市还在起步阶段，存在着碎片化、小构件、小范围的应用问题，生态调节功能不足。国外海绵城市则更加强调生态底图，从城市适用性出发，系统化、区域化，强调的是大范围内的调节。

鉴于此，基于BIM+GIS为海绵城市构建一个包含生态底图+人为改造多维信息的信息平台，实现交通流、水流、气流、固废物的排泄等的全系统模拟管理，帮助解决城市内涝、交通拥堵、水循环利难等城市顽疾。

常德阳明湖综合治理项目是湖南建工集团PPP模式的生态治理项目，全面地对水体和周边城市区段整体建设。通过绿色屋顶、透雨铺装、生态滤池、雨水花园、过滤带、洪水净化树池、生态渗沟、净化水池的建设，实现多级海绵模式。项目建成后将实现2640亩水面及绿地的覆盖，年蓄水量1367万吨，彻底根除黑臭水体现象。

4.垃圾焚烧发电

随着城市化进程地加快，垃圾泛滥已成为城市一大灾难，大量垃圾堆积在城市周围，造成了垃圾围城情况。垃圾焚烧应运而生，有利于城市土地资源和水资源保护，实现可持续发展。

湖南建工集团工业设备安装公司，近4年内完成了国内46项垃圾发电站的建设，合同额达到了120亿。建立了工业安装族库，构建设备物资编码库，共分17项专业系统、8000余个族，关键工序进行标准化，构建精益施工基础。

5.光伏发电

光伏发电经过了政策主导发展红利期，产业地发展得到了长足进步。而随着国家政策补贴期结束，投资逐渐趋于理性，后续需要结合地域实际光能资源，合理发展，步入良性循环。

近年来，湖南建工累计自主投资18个项目，建设449.4MW。从对光能地高效利用出发，通过BIM技术进行日光分析，对光伏阵列的中心旋转角度、全年日照时间、间距等指标模拟计算。大大提高土地利用率，同时减少支架的消耗。

6.建筑垃圾利用

我国总建筑垃圾年产量约15亿吨，建筑垃圾利用率不足5%。国家不断立法提高固体废物利用率，鼓励建设和施工单位采用固体废物利用产品。

湖南建工环保有限公司，已经投产3条生产线年处理筛缝骨料60万吨/年。

第二个实践方向是工业化

建筑工业化是实现节能减排和资源节约的有效途径、是实现绿色建造的保证、是解决建筑行业粗放发展的必然选择。

7.装配式产业链

湖南建工集团形成了装配式的产业集群，覆盖了设计、生产、施工、检测的全环节，是首批国家级装配式产业示范基地。技术体系上以装配式建筑技术研究院为核心，加强对装配式技术的通用性研究，主要是模数标注、性能标准、生产标准、施工标准。湖南建工集团各所属设计单位根据不同的项目特征，以BIM正向设计，为各个项目选取合适的装配式组合方案。

2016年湖南建工集团在湘潭成立湖南恒运建筑科技发展有限公司。2018年在株洲成立株洲装配式建筑产业基地。目前产品覆盖了内外墙板、叠合板、建筑部品部件、城市地下管廊等。比如“共轴承插型预制一体化卫生间“，该产品的特点是主体共轴，节约净空，吊装承插，安全便捷。主打四位一体化，即结构一体化；管线一体化；保温一体化；装饰一体化。目前，《一种共轴承插型卫生间结构体系》、《一种共轴承插型卫生间及其整体式预制卫生间单元》已结申报了国家发明专利，多项科技成果正在申报过程中。

8.现场施工技术

材料高强化、钢筋装配化、模架工具化、混凝土商品化、建造智慧化、部品模块化是现场施工技术提升的重要部分。

湖南建工坤都模板有限公司，搭建工具式模架体系、铝框木模板和水平钢托架实现了现场施工技术的工业化。

9.新材料研发

泡沫混凝土墙板体系，可作为内、外墙体使用，一次成形，一体化墙体兼具装饰、保温、隔音、隔断等多功能，该墙体成形耐热度高、绿色环保、低弹减震、施工速度快的新材料成为发展趋势。湖南省建筑施工技术研究所，作为湖南建工集团附属的科研部门，重点突破对泡沫混凝土的应用研究。主要产品有条形复合墙、装饰保温一体化复合墙、木塑条形隔墙。

10.建筑部品研发

建筑部品是建筑的一个独立单元，是构成建筑的组成部分。湖南六建机电正在研发模块化机房产品，目标是施工现场“零焊接”，提升机房整体观感、美感，节省施工工期，减少材料浪费。

11.钢结构单元房

在国外，钢结构单元房广泛应用于住宅、博物馆、专卖店、办公楼、展馆、汽车旅馆和各类创意建筑。受技术标准规范和住房体系的影响，国内仅在建筑工地、野外勘探、度假旅游等方面有所涉及。湖南建工集团华韧钢构有限公司，研发多标准单元房模块，具备搭建X种组合方案。

12.湖南省装配式建筑全产业链BIM智造平台

湖南省住建厅主导，湖南建工集团牵头，建立依托基BIM的信息技术的湖南省装配式建筑全产业链BIM智造平台。该平台设有设计、生产、施工、运维、BIM报建审批、政府监管六个子平台

平台建成后将解决全过程管理中“设计不标准、生产不统一、构件不通用、信息不共享、施工不规范、监管不到位、建设成本过高、质量品质不优”等突出问题。

第三个实践方向是智能化

建筑业的智能化发展，主要实现管理智能化和运维智能化。

衡量管理智能化，我认为可以分为三个阶段：

第一阶段：制度化、流程化、表单化，统一基础管理规范标准。通过制度化提出要求，通过流程化的模式来具体执行制度，流程结果最终转换为表单化的数据。

第二阶段：在线化、集成化、自动化，信息化工具实现X平台集成。在线化让所有流程成为规则，集成化将多个分项系统合成大系统，破除孤岛，信息互通。自动化使各个部门数据被加工和串联，通过规则评判，风险预警。

第三阶段：数据化、性能化、智慧化，优化要素重构体系。在自动化阶段生产的数据，通过量化分析和精准定性形成数据化。数据化促进流程、效益优化从而实现性能化，最终迈向智慧化。

三级四线管理体系是湖南建工集团，进行信息化升级的理论基础，也是符合行业的渐进式信息化发展路线。通过BIM技术与公司信息化进程的深度结合，力求改变现有工作信息孤岛、资源孤岛等管理困境，实现技术、管理经验的积累以及企业的效益提升。它强调以BIM为数据载体，针对项目层、职能层、决策层，以数据流贯穿各组件系统。鉴于此，在项目层面，我们搭建PM平台，实现项目管控。在职能层面，搭建经营部平台、集中建模平台、集群管理平台、知识技术平台、集中采购平台、财务支付等平台，实现指标化控制；拓展BIM应用，延伸至建筑物后期的运维保养。

13.PM项目管理平台

单岗位的碎片化应用，多岗位的模块化应用，都只能解决局部问题。只有以数据来驱动整个组织，才能实现精益化建造，全面提升项目效益。

PM项目管理定位于面向Level3水平的BIM应用，技术特点在于柔性的组织网络架构配置、各岗位流程并行，信息串联集成、各类数据自动比对分析、达标率、爆灯榜、排行榜即刻生成。

14.市场经营管理平台

通过PYTHON爬虫系统定向爬取，项目立项、国土出让、规划评审、公共资源交意等项目前期情报，实现项目情报信息跟踪。分析自身主要优势区域、优势项目类型，对标区域竞争对手动态分析。追踪项目前期情报系统，规范集团业务经营。

15.集群管理平台

企业级的BIM模型原生数据中心，借用公有云可方便扩容，满足企业海量数据增长。信息化的工作重心，不在硬件投入和数据中心建设，而在于对BIM模型、业务模型的数据结构化处理。

本平台BI定制开发+柔性可调的电池组网络设置面板+数据自动逻辑比对分析，上线三年，采取敏捷灵活的迭代开发，目前已更新至第四版，扩展应用在了政府治理、军事工程建设等领域。工程版集群管理平台已经能实现海量模型的进度更新，自动同步映射计算当前产值。平台开发语言兼容扩展其他职能系统，成为各类企业和组织快速部署的工作集。

16.知识技术管理平台

以开放共享为理念，将企业的技术成果形成数字档案库、知识社群，将各类技术资料进行结构化标签，分类和数据切块，方便各级管理人员在线获取。

17.集中采购平台

以阳光采购为原则，实现采购管理，过程监督，数据管理，信息共享。未来，将合同流、物资流、发票流、资金流的四流合一升级为以BIM量单为红线的集成控制。

18.投资管理平台

针对投资项目周期长，将投资项目信息终身存档，管理动态全过程留痕，预警提醒还款时间。19.湖南省多图联审管理平台

在政府层面，湖南省住建厅推行多图联审、多审合一制度，住建、消防、人防三部门联合施工图审，实现线上办理，零跑路、零付费、零接触。

20.数字化交付与智能运维平台

数字化交付与智能运维平台，利用IFC重力流原则建立六级编码体系，将运维的日常保养方案规则化进行智能化维保管理，确保资产设备保持最佳运转状态；集成建筑智能化各子系统，提供基于三维空间的环境监测与数据可视化分析。

4 湖南建工驱动机制

“强中心、强族库、共平台”是驱动湖南建工走向高质量发展的重要机制。

“强中心”即设立专职的BIM中心形成稳定的企业BIM闭环体系，使短期目标、长期目标各阶段都能适应BIM发展浪潮。

“强族库”为标准化指导所有项目施工BIM应用，建立基于BIM的全过程、全专业建设方案库，包含模板工程、钢筋工程、砌体工程等的施工组织设计和专项施工方案，公益性上传至“哲匠网”供行业参考，通过知识库让技术资源得以共享。

“共平台”即BIM中心成为解决各种任务、各种职能的落脚点和归集点，搭建共享数据平台，让各企业各部门同平台完成执行、决策、反馈各环节，确保信息传递的准确、及时、适用。

高质量发展是这个时代赋予我们的任务，要规避低质量发展单纯的要素投入，走绿色引擎、创新驱动、数字赋能之路。实现初级向高级的过渡，完成业务模型与信息技术的复合、平台应用与执行机制的融合，构建工作协同闭环的组织。以湖南建工集团的企业战略出发，我们以“BIM+信息化”为技术基础，构建企业IT战略架构，细化企业IT治理体系。

对建筑业的高质量未来有些许期待的我们，将用建立成为数字化原生企业的愿景；利用最新ICT技术探索改变企业传统的商业模式；评估数字化转型的成熟度和绩效；用信息技术尝试开发数字化产品与服务；建立支持数字化转型的组织架构；选择合适的技术、平台及合作伙伴的六大战略举措在建筑业转型升级的浪潮中击水前行。