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中國工程院院士肖緒文：在推行智能建造過程中，BIM技術(shù)扮演什么角色？

打印 0條評論來源：中國建筑業(yè)BIM應(yīng)用分析報告（2021）作者：肖緒文

肖緒文：中國工程院院士。1977年畢業(yè)于清華大學(xué)房屋建筑系，后在同濟(jì)大學(xué)進(jìn)修MBA。

歷任中建濟(jì)南設(shè)計院院長、中建八局副總工，總工、中建總公司科技部總經(jīng)理等職務(wù)，現(xiàn)任中國建筑股份有限公司首席專家、中國建筑業(yè)協(xié)會副會長、中建協(xié)綠色建造與智能建筑分會會長、專家委主任。

他從基層做起，當(dāng)過戰(zhàn)士，做過設(shè)計，長期從事施工、設(shè)計與科技管理工作，具有豐富的設(shè)計施工經(jīng)驗。

他在超大平面混凝土等復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工、預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工、綠色施工和綠色建造等領(lǐng)域造詣深厚，先后獲國家科技進(jìn)步二等獎4項，省部級科技一等獎5項，主副編國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6部，主編和出版專業(yè)技術(shù)書籍十余部，其中參加主編的《建筑施工手冊》被譽為“推動我國科技進(jìn)步的十部著作”之一。

BIM為代表的數(shù)字技術(shù)

對行業(yè)發(fā)展有什么作用？

1、作為國民支柱產(chǎn)業(yè)之一，您是如何看待建筑業(yè)這些年發(fā)展的？在行業(yè)發(fā)展的過程中，以BIM為代表的數(shù)字化技術(shù)將起到怎樣的作用？

改革開放以來，我國建筑業(yè)發(fā)展迅速，取得了巨大成績。主要有以下幾個方面：

一是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)作用更加突出，2020年建筑業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重為7.18%，帶動上下游50多個產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并提供了大量的就業(yè)崗位。

二是為城鎮(zhèn)化建設(shè)和民生改善作出重要貢獻(xiàn)，2020年我國城鎮(zhèn)化率超過60%，2019年我國城鎮(zhèn)居民人均住房建筑面積為39.8平方米，比1978年提高了近5倍。

三是我國建造水平不斷提升，全球前10位的超高層建筑我國占據(jù)7位，諸如國家體育場（鳥巢）、北京大興國際機(jī)場、G20杭州峰會主會場等一批公共建筑驚艷世界，我國在超深、超長、超高和超大跨等工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的建造能力持續(xù)提升，廣受世人贊譽。

四是我國建筑業(yè)對外承包營業(yè)額穩(wěn)步增加，國際競爭力提高，2019年對外承包營業(yè)額與合同額分別比上年增長2.28%和7.63%，占全球250強(qiáng)總額度的24.4%。

建筑業(yè)經(jīng)歷了高速發(fā)展的過程，隨著社會發(fā)展的不斷變化，將進(jìn)入到高質(zhì)量發(fā)展的階段。

在此過程中，以BIM為代表的智能化建造技術(shù)對于推動建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步至關(guān)重要。很難想象如果沒有數(shù)字化技術(shù)賦能，類似“兩山”醫(yī)院這樣的工程奇跡能夠如此高效完成。

2011年、2015年、2016年，住建部先后發(fā)布了多個關(guān)于建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要和推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見的文件，要求建筑業(yè)企業(yè)對BIM、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印以及智能化等技術(shù)進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用。

現(xiàn)在，我國已經(jīng)擁有世界最大的BIM技術(shù)應(yīng)用的體量，但我們還鮮有成熟的自主知識產(chǎn)權(quán)BIM基礎(chǔ)平臺和三維圖形系統(tǒng)及其引擎，需要引起重點關(guān)注。

推行智能建造過程中，

BIM技術(shù)扮演什么角色？

2、國家大力推行智能建造，您認(rèn)為將會解決行業(yè)發(fā)展的哪些問題？在推行智能建造的過程中，BIM技術(shù)扮演著怎樣的角色？

基于目前我國建筑業(yè)的現(xiàn)狀分析和政策導(dǎo)向，建筑業(yè)推進(jìn)智能建造已是大勢所趨，重點體現(xiàn)在以下方面：

一是建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要求的驅(qū)使。

建筑業(yè)要走高質(zhì)量發(fā)展之路，必須做到“四個轉(zhuǎn)變”：從“數(shù)量取勝”轉(zhuǎn)向“質(zhì)量取勝”；從“粗放式經(jīng)營”轉(zhuǎn)向“精細(xì)化管理”；從“經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)先”轉(zhuǎn)向“綠色發(fā)展優(yōu)先”；從“要素驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“創(chuàng)新驅(qū)動”。實現(xiàn)這些轉(zhuǎn)變，智能建造是重要手段。

二是工程品質(zhì)提升的需求。

進(jìn)入新時代，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的立足點和落腳點是最大限度滿足人民日益增長的美好生活需要，其中工程品質(zhì)提升是公眾的重要需求。工程品質(zhì)的“品”是人們對審美的需求；“質(zhì)”是工藝性、功能性以及環(huán)境性的大質(zhì)量要求。推進(jìn)智能建造是加速工程品質(zhì)提升的重要方法。

三是改變建筑業(yè)作業(yè)形態(tài)的有力抓手。

建筑業(yè)屬于勞動密集產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)場需要大量人工，如何堅持“以人為本”的發(fā)展理念，改善作業(yè)條件，減輕勞動強(qiáng)度，盡可能多地利用建筑機(jī)械，乃至施工作業(yè)機(jī)器人取代人工作業(yè)，已經(jīng)成為建筑業(yè)尋求發(fā)展的共識。

四是提升工作效率，推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然。

目前建筑業(yè)勞動生產(chǎn)率不高，主因是缺少建造全過程、全專業(yè)、全參與方和全要素協(xié)同實時管控的智能建造平臺的高效管控，缺少便捷、實用和高效作業(yè)的機(jī)器人施工。

五是實現(xiàn)“零距離”管控工程項目的高效工具。

推進(jìn)智能建造充分發(fā)揮信息共享優(yōu)勢，借助于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等信息化手段，建造相關(guān)方可以便捷使用的工程項目建造管控平臺，實現(xiàn)零距離、全過程、實時性的管控工程項目。

在推行智能建造的過程中，BIM技術(shù)具有至關(guān)重要的作用。工程建造過程復(fù)雜，應(yīng)在工程建造服務(wù)、管理、場景和流程再造、創(chuàng)新和固化管理流程的基礎(chǔ)上做好智能建造的頂層設(shè)計，進(jìn)行總體部署和系統(tǒng)推進(jìn)。

在工程建造管控平臺的開發(fā)上，應(yīng)堅持行業(yè)主導(dǎo)的原則，會同軟件開發(fā)商“化整為零”開發(fā)若干子系統(tǒng)，在推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上持續(xù)改進(jìn)，進(jìn)而針對工程項目的不同需求進(jìn)行相應(yīng)子系統(tǒng)組合，實現(xiàn)若干子系統(tǒng)的“積零為整”，逐漸形成適于工程項目多方協(xié)同的系統(tǒng)化管控平臺，實現(xiàn)對工程項目實施的全過程、全要素和全參與方的管控，最終創(chuàng)建具有我國原創(chuàng)血統(tǒng)的工程項目建造的信息流、物資流、資金流實時管控和運行的系統(tǒng)化工作平臺。

在智能建造的推進(jìn)中，BIM技術(shù)的兩大特征將強(qiáng)力支撐智能建造的高效實施：

一是BIM技術(shù)的可視化特性，三維圖形描述、圖形引擎和平臺的開發(fā)以及建筑的三維空間描述，是支撐智能建造的基礎(chǔ)工作，可實現(xiàn)建筑產(chǎn)品和建造過程的真實感表達(dá)。

二是BIM模型可以實現(xiàn)更加形象化的專業(yè)協(xié)同設(shè)計，基于BIM進(jìn)行工程項目管控的系統(tǒng)軟件開發(fā)，對工程立項、設(shè)計與施工策劃進(jìn)行全專業(yè)、全過程、全系統(tǒng)策劃協(xié)同，促使建筑產(chǎn)業(yè)鏈條的相關(guān)方數(shù)據(jù)共享，進(jìn)而實現(xiàn)時空概念的高效精準(zhǔn)管控具有不可替代的重要作用。

BIM技術(shù)的發(fā)展

要注重哪些方面？

3、落到BIM技術(shù)本身，現(xiàn)階段我國BIM技術(shù)的發(fā)展處于怎樣的階段，BIM技術(shù)的發(fā)展要注重哪些方面？

BIM本質(zhì)是幾何圖形的數(shù)字化表達(dá)的系列軟件。我國建筑業(yè)推進(jìn)BIM技術(shù)應(yīng)用具有如下三個特點：

一是普及面大，施工企業(yè)盡管應(yīng)用深度與廣度有所不同，但不同程度都在使用；

二是注重BIM價值挖掘，從簡單的“錯漏碰缺”發(fā)現(xiàn)，投標(biāo)標(biāo)書應(yīng)用，轉(zhuǎn)向價值創(chuàng)造，持續(xù)尋求價值創(chuàng)造的場景和維度；

三是從BIM專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)用向工程項目在崗人員必備技能的方向轉(zhuǎn)變，逐漸普及到了工程項目的各個管理崗位。

總而言之，建筑業(yè)的BIM應(yīng)用成績明顯，但仍存在如下問題，需要相關(guān)方予以重視。

一是BIM推廣和創(chuàng)新應(yīng)用的氛圍尚未完全形成。

二是基于BIM的自主研發(fā)差距較大。目前普遍使用的計算機(jī)三維圖形及其BIM系統(tǒng)大多源自境外，自主可控的三維圖形平臺和引擎技術(shù)研發(fā)成果不多，開發(fā)力度不足。

三是BIM開發(fā)和創(chuàng)新應(yīng)用人才不足。利用BIM技術(shù)為工程建造賦能，進(jìn)而推動智能建造，人才是關(guān)鍵。我們在BIM等信息技術(shù)與工程建造技術(shù)復(fù)合型的人才培養(yǎng)上存在諸多不適應(yīng)。

智能建造有哪些作用？

4、對于建筑業(yè)未來發(fā)展將面臨的挑戰(zhàn)，智能建造的發(fā)展將起到哪些作用？

隨著我國經(jīng)濟(jì)由高速增長轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，建筑業(yè)逐漸進(jìn)入存量時代，發(fā)展面臨下列挑戰(zhàn)：

一是傳統(tǒng)管理體制和建造模式相對落后，整體效率和效益有待提高。

二是勞動密集、現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境差、勞動強(qiáng)度高的情況沒有根本改變，產(chǎn)業(yè)用工成本高，就業(yè)吸引力弱，勞動者老齡化嚴(yán)重。

三是行業(yè)的信息化水平不高，智能建造推進(jìn)總體滯后。主要表現(xiàn)為原創(chuàng)性技術(shù)不多，少有自主知識產(chǎn)權(quán)的文字和圖形處理的基礎(chǔ)性軟件系統(tǒng)；少有高效實用的人工智能工具和施工現(xiàn)場作業(yè)機(jī)器人；少有切實推動工程項目智能建造有效實施的數(shù)字化管控平臺，促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的效果不明顯。

智能建造的推進(jìn)，可以實現(xiàn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級和提質(zhì)增效。在推進(jìn)智能建造發(fā)展的過程中，應(yīng)重點做好如下幾個方面的工作：

第一，加快工程項目管理體制機(jī)制的變革，加速推進(jìn)工程項目總承包模式。

推進(jìn)智能建造需要工程項目立項、設(shè)計、施工的建造全過程協(xié)同進(jìn)行，呼喚“工程總承包+全過程工程設(shè)計咨詢服務(wù)”的工程項目管理體制機(jī)制的加速推進(jìn)。工程總承包企業(yè)應(yīng)承擔(dān)“工程總承包負(fù)總責(zé)”的責(zé)任，管理觸角向前后延伸；以注冊建筑師為主導(dǎo)的工程設(shè)計咨詢應(yīng)對建筑全生命期的運行質(zhì)量、環(huán)境適宜性和功能性等承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。

第二，智能建造應(yīng)做好頂層設(shè)計。

一是研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三維圖形系統(tǒng)；

二是數(shù)字化協(xié)同設(shè)計是智能建造的基礎(chǔ)，務(wù)必全力推進(jìn)。建立“大設(shè)計”理念是智能建造推進(jìn)的充分和必要條件，工程項目應(yīng)著力推進(jìn)土建與機(jī)電設(shè)備的施工圖與專項施工圖設(shè)計及其深化設(shè)計、工程組織設(shè)計、工程施工組織設(shè)計、工程施工方案設(shè)計的“四個同步設(shè)計”。

三是構(gòu)建基于BIM的（EngineeringInformationModeling，簡稱EIM）管控平臺；

四是研制人工智能設(shè)施，如智能監(jiān)測設(shè)施、功能各異的作業(yè)機(jī)器人等。五是加大對基于BIM的智能建造技術(shù)的研發(fā)投入。

城市建設(shè)信息管控平臺（CIM）應(yīng)在城市規(guī)劃的基礎(chǔ)上，集成區(qū)域內(nèi)的建筑、市政、鐵路、公路、橋梁、水利等各類工程的EIM管控平臺信息。通過EIM管控平臺信息合成、累積和過濾而形成。

智能建造是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)以行業(yè)“提質(zhì)增效”為導(dǎo)向，整體規(guī)劃，分步實施，秉承“不求一次成優(yōu)，但求取得實效”的持續(xù)改進(jìn)思路，為切實提高行業(yè)發(fā)展質(zhì)量作出貢獻(xiàn)。

第三，創(chuàng)新開發(fā)思路，創(chuàng)建我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的圖形系統(tǒng)。

現(xiàn)行BIM三維圖形輸入的參數(shù)化設(shè)計方法，與我國技術(shù)人員熟悉的輸入方法不相吻合，普及性差。應(yīng)該凝聚優(yōu)勢資源，創(chuàng)新開發(fā)思路，在我國技術(shù)人員熟悉的平面設(shè)計方法的基礎(chǔ)上開發(fā)系統(tǒng)的內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)換軟件，自動生成三維空間圖形，進(jìn)行真實感表現(xiàn)，攻克“卡脖子”的三維圖形系統(tǒng)的技術(shù)難關(guān)，研究形成我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三維圖形引擎、平臺和符合中國建造需求的BIM系統(tǒng)。

第四，加速研制和推廣應(yīng)用人工智能設(shè)施。

比如智能監(jiān)測設(shè)施、功能各異的機(jī)器人設(shè)施等，特別應(yīng)圍繞工程建造的點多、面廣、量大和勞動強(qiáng)度高、作業(yè)條件差的工藝工序，構(gòu)建EIM管控平臺與工藝技術(shù)聯(lián)動聯(lián)控的機(jī)器人作業(yè)環(huán)境，進(jìn)行機(jī)器人研制。

智能建造以工程全生命期綜合效益最大化為目標(biāo)，重點關(guān)注管理流程再造，重點強(qiáng)調(diào)建造過程的質(zhì)量安全保障和資源系統(tǒng)管控、數(shù)字化設(shè)計和機(jī)器人作業(yè)的協(xié)同建造方式。讓我們攜手并進(jìn)，秉承原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的方法，注重實效，不懈探索，辛勤耕耘，扎實推進(jìn)智能建造。

（編輯：奚雅青）