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建筑行业数字化转型重点场景应用

来源:智能建筑 时间:2022/10/12

一、建筑行业数字化应用分类

本文对建筑行业数字化应用进行了全景扫描,并将其分类为建筑建造业务数字化及建筑企业经营数字化,其中本报告将对建筑建造业务数字化的应用场景、应用工具及典型科技服务商进行解析。

◆建筑建造业务横跨多个业务阶段(投资决策阶段、设计规划阶段、建筑施工阶段、运维管理阶段、回收利用阶段),且所涉参与方众多。数字化应用不仅能够积累贯穿多业务阶段的产业数据,促进产业内多方的协同效应,同时还能提效单一业务节点的业务流程。

二、贯穿建筑建造业务多阶段的协同应用

2.1建筑业协同效应低下,EPC等先进的工程管理模式能够缓解部分协同问题

建筑业内多参与方之间的协同效应低下:建筑业参与方众多,产业内利益关系错综复杂且信息流通程度较低,各方之间信息断层严重,缺乏协同合作。其中业主方、设

计单位及施工单位为建筑建造业务的核心参与主体,三方之间普遍存在各自为政的现象,进而导致低下的建造业务效率。

◆工程承包的业务模式在一定程度上缓解了贯穿多业务阶段的协同问题:为了缓解多参与方之间的矛盾与利益冲突,工程总承包(EPC),项目管理承包(PMC),设计-建造(DB)等工程承包模式陆续出现。工程承包实质上是一种将业务与权责集成的管理模式:由总包方承担建筑建造多业务阶段的管理责任,以全局的管理思维协同项目内多参与方,最大化共享项目数据信息,减少因数据断层导致的资源浪费,提升项目管理及生产效率,最终保障工程项目保质保量如期完成。

传统模式下,业主方、设计单位与施工单位之间的协同问题成为行业内的核心痛点之一

2.2以项目制为基础的智慧建造协同管理平台是当下产业内的热点应用

智慧建造协同管理平台:随着EPC等多种承包模式的出现,颠覆了传统的各自为政的工程业务模式。智慧建造协同管理平台贯彻了新工程承包模式下的先进项目管理理念,基于BIM、AIOT等技术,实现工程项目全过程一体化的管控,促进了多参与方之间的业务、流程、数据协同,成为实现项目高效管理的重要抓手。

◆提升建筑设计-施工阶段的协同效应是实践建筑全生命周期数字化的第一步,因此本文认为围绕工程项目建设的智慧建造协同管理平台在未来5年内仍是产业内的热点应用。

三、建筑建造各业务节点内的技术应用

3.1布局于单一业务节点的建筑建造业务数字化技术应用

围绕建筑建造全业务流程,本文将其拆分为五个阶段:投资决策、规划设计、施工阶段、运维管理、拆除回收。其中本章节重点围绕前四个环节的数字化应用展开分析研究,从应用场景切入,对环节痛点,技术应用,及头部服务商进行梳理研究。

◆当前建筑建造业务数字化应用主要可以拆分为服务于数据采集、集成;服务于特定业务场景以及服务于协同管理的三类应用。第一阶段,通过智能物联设备及产业大数据实现构建底层建筑数据,其次运用特定场景下收集到的业务数据实现局部提效,第三阶段则是汇集阶段内所有生产、管理要素的数据,实现单一业务阶段内的多参与方协同。

3.2投资决策阶段:集中供地政策下,数字化科技服务商助力业主方提效投决业务

随着“三道红线”政策、“集中供地”政策陆续推出,决策规划阶段成为决定整个工程建设盈利结果、项目成本控制的重中之重。投资决策精度和效率成为开发商运营及盈利的基石。与此同时,房企对城市和土地的价值判断愈发谨慎和趋同,导致对优质地块的竞争愈发激烈、拿地成本进一步攀升,房企之间“内卷”严重。

3.3设计规划阶段:BIM正向设计是必然趋势,以三维、协同的理念重塑业务模式

建筑设计是建筑工程项目的重中之重:最终设计方案不仅决定了项目最终交付能否满足最终用户的需求(建筑外观、空间规划以及使用功能),与此同时还决定了部分工程项目指标(工程造价、质量安全、施工进程、能耗)。

◆BIM设计是未来的必然趋势:自CAD软件于年进入中国,帮助建筑设计行业摆脱手绘设计,大大提升了设计效率,发展至今二维设计模式的提效势能已进入瓶颈。

展望未来,业主端、施工端、运维端等对于建筑数据的需求愈加精细化,设计思维亟需从二维向三维转变,以三维、协同和数字化的理念重塑业务模式。

3.4建筑施工阶段:以组件+平台的数字化应用,满足新时代下的施工管理诉求

建筑工程项目涉及专业工种多、工作环境复杂,工期长,且整体工业化标准化程度较低,因此施工项目管理难度极大。

3.5建筑施工阶段:BIM+智慧工地解决方案赋能工地作业及施工管理

3.6运维管理阶段:BIM运维管理平台集成全生命周期数据,实现精细化运维管理

中国建筑业规模大、建筑数量多,但是中国建筑智能化率远低于发达国家,当前大量的公用建筑及民用建筑中尚未配备相关智能化系统,年中国商业建筑智能化率在新建楼宇占比低于50%,相较低于美国(70%)及日本(60%)。而在已应用智能化系统的建筑中,能实现有效持续运行的比例也仅为45%。

四、建筑数字化应用的核心抓手及发展现状

4.1BIM模型作为集成建筑数据的关键载体,是实践建筑数字化的核心技术底座

纵观建筑全生命周期,BIM是实践建筑数字化的核心技术底座及重要抓手。BIM的价值并非仅局限于三维的可视化呈现,其核心价值是作为集成全生命周期建筑数据、项目业务流程数据的关键载体。通过将冗杂的工程信息、统筹调度、采购等项目数据进行分类存储、加工利用、快速流转,最终实现为建筑建造项目各阶段及各参与方的业务决策提供有力的数据支撑。

4.2从单点到集成应用,政策持续助推BIM深度应用,然而BIM应用发展仍不及预期

过去20年,住建部不断推出BIM相关政策,政策目标从促进研究到市场推广,BIM技术的应用价值也逐步得到深化,从先进水平应用工具软件,逐步发展至行业创新应用及创新商业模式的重点技术应用。根据《-年建筑业信息化发展纲要》,建筑数字化的政策落脚点是实现建筑的全生命周期管理,而BIM与云计算、人工智能等技术的结合则是实践建筑数字化的重要抓手。

4.3BIM应用仍面临着意识理念、市场机制、人才、政策层面的多维度发展阻力

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