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建筑信息化行业深度报告BIM乘十四五

来源:智能建筑 时间:2022/10/5

(报告出品方/作者:华安证券,尹沿技、俞悦)

1拥抱建筑信息化,BIM当为“排头兵”

1.1建筑信息化提速,行业生态聚焦“四化融合”

BIM技术作为建筑信息化的有效支撑,是推动我国建筑信息化进入全面信息化阶段的主要动力。我国在年由建设部颁布了《~年全国建筑业信息化发展规划纲要》,提出建筑业信息化是指运用信息技术,特别是计算机技术、网络技术、通信技术、控制技术、系统集成技术和信息安全技术等,改造和提升建筑业技术手段和生产组织方式。建筑业全面迈向高质量发展阶段,也正是行业发展迈向精细化、信息化、工业化、绿色化的“四化”融合阶段。其中,建筑产业化和信息化的融合主要是指工业化的作业模式和技术(以装配式建筑为代表)与信息技术和资源(以BIM技术为代表)的协同应用。随着新兴科技的不断发展,建筑信息化是不可避免的发展趋势,我国建筑信息化进程不断推进。

历经四个阶段,我国建筑信息化进入全面信息化阶段。国内建筑信息化历程大致经历了设计环节信息化、工程造价信息化、项目管理信息化、全面信息化四个阶段:

1)“甩图板”工程开启设计环节信息化(90年代初~年初):年,时任国务委员宋健提出“甩图板”号召,CAD技术在中国开始重点推广应用,“九五”(年~年)期间由建设部领导的“甩图板”工程开启建筑行业设计环节信息化建设序幕。“甩图板”工程旨在强制推广CAD技术,实现“甩掉图板,甩掉图库”,到年,实现国产CAD系统商品化,推出3~5种我国自主版权,占有一定市场份额的CAD支撑产品。

在“甩图板”工程实施过程中,除了AutoCAD、Microstation、Intergraph、SAP5等国外软件,为广大设计人员提供了计算机绘图工具和结构分析工具外,我国广大工程技术人员更是开发了PKPM、ABD、TBSA、BJCAD、House等一大批适合我国国情的自主开发软件。

2)算量计价软件开启工程造价信息化(90年代中~21世纪初):90年代中期,国家与行业管理部门的信息网站陆续建立起来,用于工程计价的算量计价软件开始普及,我国进入工程造价信息化建设。建设工程项目是一个渐进的过程,其长生产周期决定了造价管理的持续时间长,因此,造价管理必须从决策直到竣工决算完成的时期内连续、不间断地进行,即保持动态的模式,在这种模式下,传统的手工算量仅依靠人工管理,不仅耗时费力、变更困难,而且信息传递慢,无法适应市场竞争要求。

算量计价软件的普及,可以实现在导入电子化图纸的基础上,选择相应的计算规则、算法实现电子化算量,进一步通过计价软件完成快速套价、组价。虽然由于施工工艺、实操经验的不同,造价过程不可能完全自动化,但CAD等图形软件、算量计价软件的使用将原先重复繁琐的计算过程简化,大大提高招标、施工、竣工结算、项目审计等环节造价人员的工作效率。

3)电子招投标推动项目管理信息化(90年代末~至今):从90年代末期开始,基于网络的项目信息平台得到快速发展,年4月,国内首个建设工程远程评标系统在苏州开通,并于年7月1日起在江苏全省推行。年3月,北京市出台了《北京市建筑工程电子化招标投标实施细则(试行)》,规范了工程电子招投标活动。此外,广州、深圳、南京、昆明、安徽等省市电子招投标系统也进入实质性运行阶段。年八部委联合发布《电子招标投标办法》,推动了招投标业务的全面信息化,年10月21日国家发展改革委等六部委进一步共同制定了《“互联网+”招标采购行动方案(-年)》。

4)BIM时代到来,开启全面信息化(21世纪初~至今):21世纪初,BIM概念开始进入中国,年国内成立首个BIM门户网站,BIM技术参与“水立方”建设,推动BIM技术核心下整个建筑行业的信息化转型与发展;年,住建部发布《~年建筑业信息化发展纲要》,要求“十二五”期间,基本实现建筑企业信息系统的普及应用,加快BIM的应用;年发布《~年建筑业信息化发展纲要》,要求“十三五”时期,全面提高建筑业信息化水平,着力增强BIM、大数据等信息技术集成应用能力,BIM技术已逐渐应用在建筑项目全寿命周期。

从CAD到BIM,设计图由平面到立体,计算机辅助设计进入2.0时代。CAD(ComputerAidedDesign)可被视为计算机辅助设计1.0时代,AutodeskCAD等绘图软件的诞生将建筑师从手绘中解放出来,但其带来的好处仅停留在便于绘图的层面,而对项目的其他阶段鲜有改善。进入计算机辅助设计2.0时代,BIM技术则是建立整体的建筑信息化模型。BIM(BuildingInformationModeling),是建设项目管理工作中的一种全新工作模式与信息化管理技术,根据工程项目的信息数据建立三维模型,将建筑物的实际信息利用数字信息进行模拟,通过整合建筑数据以及信息模型实现建筑工程项目全生命周期信息的共享和传递。相关概念最早在年由ChuckEastman提出,年Autodesk收购三维建模软件公司RevitTechnology,首次将BIM(BuildingInformationModeling)的首字母连起来使用,正式提出BIM理念和技术。

国内建筑信息化起步较晚,发展速度快。美国、日本等发达国家建筑业信息化起步较早,在数据标准、行业规范、基础设施建设等方面已经相当成熟,鼓励企业加强自身的信息化建设。在发达国家信息技术在建筑企业中的应用已经十分普遍,ERP、CRM、CIMS、工程管理信息系统、IC卡技术、GPS等技术在企业的管理、项目施工和建材交易等应用相当普遍。我国建筑信息化起步较晚,但在国家政策和市场需要的推动下快速发展。

目前BIM软件市场本土化严重不足,对国际软件依赖度较高,国内软件的成熟度和使用渗透率都有待提升。国内外BIM行业应用较多的软件有Revit、Tekla、Navisworks、CATIA、Rhino3D、广联达BIM5D等,国内目前应用较多的建模软件有Revit、Tekla、CATIA、Rhino3D等,其中,Revit是通用性的建模软件,应用较为广泛,Tekla、CATIA和Rhino3D则在细分领域中应用较多;管理软件中Navisworks和广联达BIM5D应用较多。

1.2BIM成为关键技术,介入项目全周期管理

BIM行业产业链可分为上游、中游和下游。

1)BIM行业上游主要为计算机、监控设备、电子元器件等生产厂商,基础软件、协同软件研发企业。硬件包括IT设备、电子元器件、监控设备等,软件包括基础软件、中间件、协同应用软件等。如IT设备厂商联想、浪潮、戴尔、华为,基础软件服务商微软、威睿、IBM等,监控设备厂商海康、大华等。云平台作为BIM厂商的硬件,集中度高,但由于供应商之间提供的服务差异不大,价格相对稳定;现阶段,上游供给和竞争较为充分。

2)BIM行业中游的参与主体是BIM服务商。BIM软件厂商主要有美国Autodesk、Bentley,德国Nemetschek、法国达索系统。国内厂商包括广联达、鲁班软件、品茗股份、斯维尔等。BIM的应用建立在软件层面之上,类似于芯片行业,具有核心技术,即设计建模软件。这类软件的核心技术是三维图形技术,它需要大量的底层研发工作。而目前,国内的BIM设计建模软件市场仍然被Autodesk、Bentley等国外软件厂商牢牢把握,国产化率低,对国际厂商依赖程度高。BIM咨询商主要负责项目BIM模型建模、模型分析、工程量统计分析、提供BIM培训和咨询服务等。

3)BIM行业下游为BIM实际应用。工程设计商主要负责将BIM应用于建筑设计,施工方负责项目的施工工作,项目从设计阶段进入施工阶段后,施工方在BIM设计模型的基础上进行与实际情况相符的调整与完善,深化设计模型以生成施工图BIM模型。工程项目最终由业主方验收,业主方主要包括房地产开发商、政府部门和其他有BIM项目需求的主体。

下游端企业向中游端拓展,组建研发团队,参与自主研发BIM相关软件,实现降本提效。1)房企:除与专业平台合作外,部分实力强劲的房企成立独立研究团队,如:i)万达实行BIM总发包模式,并编制BIM系列标准;ii)碧桂园成立BIM研究部。2)设计院:i)中铁工程设计咨询集团研发了铁路数字化集成设计软件CRBJ;ii)中交第一公路勘察设计研究院研发了道路设计软件CNCCBIMOpenRoads;iii)中国电建集团华东勘测设计研究院研发了桥梁正向设计软件BDStation等。

建筑活动可分为设计过程和施工过程两个部分。设计过程由建筑师负责,施工过程由建造者负责。建筑师的工作又可以细分为构思与转录两个部分,即根据抽象的数据和信息在脑海中构思出相应的建筑产品,然后用二维图纸或三维模型记录和表达这一产品;而建造师的工作则可以细分为翻译和建设,即将建筑师的设计产物翻译为工程当中的具体数据和信息,进而通过施工建设成建筑实物。

BIM是以建筑工程的各项相关信息数据作为模型的基础,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,呈现建筑工程项目所有相关信息的工程模型,搭建建筑工程项目所有关联方信息汇总、交互的数字化平台,以满足项目全生命周期管理需求,其特征包括可视化、协同性、模拟性和连贯性。基于BIM技术进行建筑工程项目全生命周期管理,有利于实现项目各阶段不同相关方信息的集成,使之成为随项目进度同步变化的动态信息链,从而避免传统分散的阶段性项目管理产生的信息缺失。

全生命周期各个阶段的任务不同,所需要的信息承载体亦存在差别。BIM技术作为信息集成可视化平台,在各阶段承担不同的管理任务。目前BIM技术更多地被应用于设计、施工及运营阶段,即项目实施阶段的管理工作,而在决策阶段应用较少。随着BIM技术的逐渐完善,信息化技术在决策阶段的重要性将大大增加。在决策阶段,其主要任务是确定项目的定义,包括项目地点、实施组织、建设目的和任务、落实建设资金、项目投资、进度及质量目标,所包含的信息管理包括市场信息、资源信息、环境信息、公共信息、投资信息、推广信息等。

现阶段,施工环节的信息化,如智慧工地和BIM技术应用正在快速发展,将为建筑信息化行业提供新赛道。国内建筑信息化行业经过二十多年的发展,在设计、招投标环节已初步完成信息化普及。随着城镇化建设不断推进,房屋存量逐渐增多,将给建筑运维系统提供广阔的发展空间,建筑运维系统将有巨大的价值空间。因此,应当立足于技术发展与下游市场,预计BIM技术应用、智慧工地和建筑运维系统将是未来一段时间建筑信息化的主要赛道,随着数字化的渗透还将推动建筑行业的运行模式向平台化发展。

BIM行业高壁垒限制发展。a)资金壁垒。BIM软件研发前期投入资金数额大、开发周期长,需要大量技术人员支持,且建筑行业项目回款存在不确定性,信用风险高,而新软件投产后还需度过一定时期方能获得市场认可,因此BIM软件对企业资金要求高,资金不足的小企业将在竞争中处于劣势地位。b)技术及人才壁垒。建筑信息化相关软件的研发属于高经济附加值的知识密集型产业,其技术含量高,且建筑设计对软件的需求随建筑结构复杂化而不断发展变化,当建筑结构元素细化和更新时,软件开发新需求不断涌现,从而对企业研发提出更高要求。BIM技术的发展需要一些交叉学科的人才,专业人才需具备多个领域的专业知识,如土木工程与计算机专业的交叉,培养BIM人才是逐步发展长期积累的过程。c)品牌壁垒。建筑设计软件行业市场竞争格局较为成熟与稳定,行业内优质企业积累多年技术研发、客户资源及行业经验,可准确把握市场发展趋势及客户需求,开发出具备市场影响力及广泛客户基础的BIM产品,品牌形象良好,而品牌反映市场对企业产品稳定性及适用性的认可,新进入者难以迅速建立品牌优势。d)用户使用习惯壁垒。软件产品的用户具有稳定的使用习惯,更换软件产品增加客户的资金成本的同时亦会增加其学习成本,因此用户对选择的软件产品具有黏性,若软件功能可满足变化的设计需求,则用户不具备更换软件的动力。客户与软件企业倾向于长期合作,行业新进入者难以在短期内积累众多客户资源。e)结构规范壁垒。国内BIM技术起步较晚,从年1月1日开始,我国才正式使用《建筑信息模型施工应用标准》来作为国家标准。中国建筑结构规范与国际规范体系不同,其复杂程度高、更新速度快,因此BIM软件需适应建筑结构规范的最新要求,保持较快的软件更新迭代,以满足结构工程师的设计要求,行业新进入者难以将多年的结构规范全部纳入软件考量。

1.3国内BIM高成长性持续验证,百亿市场空间待释放

1.3.1行业信息化进入“快车道”,数字建造空间释放可期

我国建筑业作为国民经济的支柱产业之一,总产值不断增加,但与其他制造业相比利润率水平低,利润与产值规模严重不符,信息化发展具有必要性。建筑企业的业绩增长主要源于国家宏观政策扶持和拉动,依靠人力资源、生产资源的不断投入,表现为“外延式、粗放式”的增长方式,毛利率较低,盈利能力偏弱,呈现出劳动密集型、科技含量低的特点。根据国家统计局数据,年我国建筑业总产值为29.3万亿元,占GDP比重为25.6%,相较年有所下降,同比增速为11.1%;年利润总额为亿元,产值利润率为2.9%,且产值利润率近年呈现出逐年下降的趋势,与其他工业制造行业相比,建筑业产值利润率处于低位。在CPI高居不下的市场环境中,虽然产值有较大增长,但是由于成本居高不下,利润长期处于较低水平。

我国建筑业信息化水平较低,数字化转型空间富足。在科技方面加大投入力度,提高数字化水平,促进行业信息化,从而降低产业成本,提升利润率水平。根据埃森哲研究院、年中国企业数字转型指数报告和麦肯锡研究院中国行业数字化转型指数,在我国各行业数字转型水平比较中,房地产与建筑行业整体数字化水平均位于各行业末流,处在较低水平,而这也意味着建筑业在信息化水平提升上有巨大发展空间。在埃森哲研究院关于各行业表示在未来1~2年明显增加数字化投入的企业占比中,化工建材仅有4%,相较同为劳动密集型行业的冶金都有着一定差距。我国建筑行业的信息化投入程度严重不足,尽管企业发展规模不断扩大,却缺乏综合能力的质变提高。企业管理能力和自主创新能力等未得到相对快速的提升,对企业发展的贡献率相对较低,未能从本质上提高企业的核心竞争力,与其他快速信息化发展的行业有较大差距。(报告来源:未来智库)

1.3.2BIM市场份额差异明显,百亿蓝海待挖掘

龙头企业地位稳固,与其他企业差距明显。从国内主要BIM厂商的经营情况来看,广联达年的营收及归母净利润分别为40亿、3.3亿,从收入及净利润规模来看均远超其他企业,占据国内市场份额最大,其次为品茗股份,年营收及归母净利润分别为3.8亿、0.98亿,品茗股份的收入规模虽然小于广联达,但是公司的盈利能力整体较强,此外,盈建科、海迈科技、斯维尔等小型企业,收入、利润规模都较小。从研发投入来看,广联达年研发费用为13.4亿元,研发费用率为33.4%,均排在第一位,其次斯维尔以26.2%研发费用率排在第二位。

BIM在企业中应用逐渐广泛。中国建筑业协会与广联达联合发布了《中国建筑业企业BIM应用分析报告()》,对国内家施工企业进行了调研。根据该报告,1)从资金成本投入上看,企业在BIM应用方面的资金投入力度越来越大。年企业在BIM应用投入占比最多的是10万以内,资金投入超过万的企业仅有14.3%,超万更仅有3.3%,到年投入超过万的企业达到44.8%,占近一半比例,更有近20%的企业投资已超过万。

2)从企业应用BIM技术的项目数量来看,年应用BIM技术项目数量在10个以下的企业占据77.0%,其中有36.4%的企业还没有在项目上用过BIM技术;年,BIM应用项目数量少于10个的企业占比下降至36.9%。

3)从BIM应用的推进方式上看,企业逐渐注重建立自身的BIM能力。年委托咨询单位完成BIM应用的企业占比为16.9%,年则下降至6.1%,5年间公司通过成立专门组织进行BIM应用的比例从46%上升至76.8%。

4)从BIM发展趋势看,与其他技术的集成应用有助于拓展BIM应用范围,纵向与项目管理深度融合,横向延伸向工程的全价值链。与GIS的集成应用,支持运维管理,提高竣工模型的交付价值是占比涨幅最高的趋势选项,年选择该项的受访者占比12.8%,年选择该项的受访者占比50.8%;在工厂化生产、装配式施工中应用,提高建筑产业现代化水平选项五年间涨幅超过30个百分点;与物联网、移动技术、云技术的集成应用,提高施工现场协同工作效率年占比59.2%,年占比77.2%。

5)从企业的BIM应用看,在施工阶段,各应用点的应用率均呈现增长态势,BIM的应用范围在不断扩大。从数据来看,五年间占比上升幅度最小的是基于BIM的结算,由14.8%上升到20.7%,近6个百分点;其余各项应用点上升均超过10个百分点,其中基于BIM的图纸会审及交底年占比34.4%,到年占比72.3%。

BIM市场具有广阔蓝海。根据TransparencyMarketResearch(透明度市场研究)的报告——《~年BIM全球市场分析,规模,信息,增长,趋势以及预测》,年全球BIM软件市场价值27.6亿美元,而到年,预期到达.4亿美元,复合年增长率保持在19.1%。同时,TMR指出~年,亚太地区的复合年均增长率将达到21.2%,中国、日本、印度等国家的施工工程量的增长将为BIM带来巨大的市场前景。国内BIM市场空间有望在年突破亿。由于年疫情影响发展曲线,从年起按照4个方面测算BIM市场空间。

1)BIM产品市场:按企业BIM应用情况计算规模。仅以特一级企业测算,根据年7月21日住建部发布《关于公布第一批建筑业企业资质换证名单的通知》统计,国内有家特一级建筑企业,根据广联达调研企业BIM应用资金投入情况,按照每家企业BIM系统投入每年(包括购置、维护、升级等费用)万元计算,假设企业数量不变,认为引入BIM的企业数量变化产生的增长值包含在资金投入增长中,资金投入年复合增长率为15%。

2)BIM应用市场:通常以新房修建过程中BIM业务咨询为主,按建筑面积收费。计算方法为:全国房地产新开工面积×单价×渗透率系数。其中,全国房地产新开工面积按增长率+4%、+3%、+2%、+2%估算;根据海南省建筑信息模型(BIM)技术应用费用参考价格,考虑设计阶段和施工阶段,单价两个单阶段费用之和的65%,即20元/方;认为年BIM技术渗透率较低,为5%,根据广联达调研,BIM渗透率年复合增长率为25%左右。

3)BIM培训市场:按每年BIM培训人数计算规模。根据图学会年报,年图学会BIM考试人数达9.5万人,同比增长40%,受疫情影响年人数大幅下降不作为参考依据,以40%为年复合增长率。

4)BIM运维市场:针对存量建筑,市场规模计算方法为:存量建筑面积×单价×渗透率系数。其中,假设BIM运维对象为从年起的新建建筑,对新开工面积加和计算次年存量建筑规模;根据甘肃省建设项目建筑信息模型(BIM)技术服务计费参考依据,取BIM运维单价为5元/方。

2政策端:鼓励智能建造+低碳转型

2.1中长期政策:剑指低碳转型,落脚政策法规

我国政府重视国内建筑信息化的发展。“十四五”规划和年远景目标纲要在推进新型城市建设、推进低碳转型等多方面对建筑业提出了新要求。

1)相继出台一系列鼓励、支持建筑信息化发展的政策法规。从制度层面为建筑行业信息化加速发展提供了良好的环境,加快建筑业信息化建设,推动了建筑业改革、发展战略和建筑业实现跨越式发展。特别是“十三五”以来,国家推动力度加大,年住建部发布《—建筑业信息化发展纲要》,旨在增强建筑业信息化发展能力,优化建筑业信息化发展环境,加快推动信息技术与建筑业发展深度融合,纲要正式确立了我国建筑信息化的目标、内容及方法,提出四大主要任务,包括企业信息化、行业监管与服务信息化、专项信息技术应用、信息化标准。

2)聚焦碳达峰碳中和,出台一系列政策鼓励和推进绿色建造,节能减排将成大方向。经济高速发展的同时,人类生存环境面临愈发严峻的挑战,推进建造绿色建筑、生态建筑刻不容缓。年国家国家建设部出台《关于推进建筑信息模型BIM应用的指导意见》:i)到年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。ii)国家和地方的绿色建筑评价标准,要求使用BIM技术。iii)在甲方的招标文件中,要求设计院、施工单位、造价咨询公司等建筑行业单位,采用BIM技术。

发展节能低碳建筑将推进建造方式改革。中央“十四五”规划建议在年目标中提出“广泛形成绿色生产生活方式,碳排放达峰后稳中有降”。年相继出台《国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》、《年前碳达峰行动方案的通知》和《关于推动城乡建设绿色发展的意见》,明确到年,初步形成绿色低碳循环发展的经济体系,大幅提升重点行业能源利用效率,为实现碳达峰、碳中和奠定坚实基础;到年,经济社会发展全面绿色转型取得显著成效,重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平,二氧化碳排放量达到峰值并实现稳中有降;到年,全面建立绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系,能源利用效率达到国际先进水平,碳中和目标顺利实现。文件提出,要推进城乡建设和管理模式上的低碳转型,大力发展节能低碳建筑,加快优化建筑用能结构,加快提升建筑能效水平,推进农村建设和用能低碳转型,实施建筑领域碳达峰碳中和行动。

3)加快国内BIM标准制定。目前已出台三本BIM标准《建筑工程信息模型应用统一标准》、《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》和《建筑信息模型分类和编码标准》,剩下三本《建筑工程信息模型存储标准》正在编制中,《建筑工程设计模型交付标准》与《制造工业工程设计信息模型应用标准》正在报批中。

各地紧跟国家步伐,纷纷出台BIM相关政策。例如北京市印发智慧工地做法认定关键点,8次提及BIM;上海市对BIM等示范项目最高补贴万;重庆市在落实智能建造目标中推行全过程BIM技术应用,并提出以下要求:推广自主可控的BIM技术,建立部品部件BIM模型入库制度,在重庆使用的建筑部品部件应在BIM项目管理平台提交BIM模型,强化应用BIM设计协同能力和虚拟化施工水平,推进BIM+5G、VR、AR、无人机等技术在施工现场、工业化装修等场景的应用,到年,全市工程项目全面采用数字化建造模式;合肥市要求BIM项目应用率达%;广东省市在推行智能建造中推行BIM技术应用,并提出加大BIM、互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等新技术在建造全过程的集成应用力度,发展BIM正向设计,推进城市信息模型(CIM)基础平台建设等。

2.2短期催化因素一:新冠疫情加速建筑信息化

新冠肺炎疫情的爆发迫使建筑业信息化加速。a)现场工作受限。疫情期间由于各种防疫要求,工程项目现场检查指导大幅减少,项目必要的施工部署、组织协调、施工通知、图纸会审、方案交底、教育培训等工作进展均一定程度受限,导致决策者对现场信息掌控不及时、不准确,很大程度上对决策制定造成影响。b)推动装配式建筑发展。疫情带来了工程建设理念上的变化,增强了业内对推动装配式建筑、建筑工业化的信心和决心,装配式建筑的发展迎来了好的发展机遇;建筑行业将从劳动密集型向工厂化、机械化、少人化发展。c)建筑业数字化转型加速。根据中国建筑业协会《关于新冠肺炎疫情对建筑业企业影响的调查报告》,55.4%的企业更多岗位转为在线办公,47.6%的企业和员工沟通更多转为点对点和线上。企业采用信息化手段和数字技术代替相关业务的水平显著提高,一些企业还应用了人工智能、资源生态平台、项目管理信息化平台等,企业管理将从传统的线下层级管理向在线化、数字化、智能化转变,在线协同管理将成为行业共同发展方向。互联网、BIM技术、AI技术、5G技术等新兴技术的出现不仅为项目各参与方搭建了信息共享平台,解决了信息不对称等问题,更重要的是通过应用这些新型技术能够提高生产效率,降低成本,提高产品质量,提升产品附加值。

2.3短期催化因素二:竞品质推动房企绿色建造

土地拍卖“竞品质”倒逼房企加大力度发展绿色建筑、装配式建筑。房地产开发链条主要包括土地获取、新开工、销售、竣工、交付五个阶段,土地拍卖规则的变化从供给端推动房企注重产品力及成本管控能力,提升项目品质。

“竞品质”有望成为土拍规则的新“标配”。一些地方政府在土地出让方面提出了“竞地价、竞品质”的要求,对竞买人提出了房屋最低品质保障要求,具体要求涉及绿色建筑标准、装配式建筑装配率、绿化率等方面,推动房企在模式上转向数字化、信息化。年北京在第一批集中土拍中率先试点施行“竞地价、竞政府持有商品住宅产权份额、竞高标准商品住宅建设方案”的挂牌方式,在竞品质环节对绿色建筑、装配式建筑及管理模式三个方面要求较高,部分城市后续跟进,推出竞品质、定品质政策。此外,年上半年的“因城施策”式释放宽松信号中,也出现针对“绿色建筑商品住宅”的优惠政策。如年5月25日,东莞市住房和城乡建设局发布《关于明确我市绿色建筑商品住宅认定有关事项的通知(东建节能〔〕3号)》,作为“莞7条”的补充,意味着购买政府认定的绿色建筑商品住宅申请住房公积金贷款可依规上浮20%的额度。

房企积极探索绿色建筑,同步实现降碳,引领行业重视绿建要求。年中国住房和城乡建设部等七部门发布《绿色建筑创建行动方案》,方案提出到年,城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达70%。头部房企较早进入绿色建筑领域,在可持续发展方面表现亮眼。万科自年起,要求所有新建项目以绿色建筑一星为最低标准。年万科%的新建建筑面积满足绿色建筑标准。年,碧桂园新增64个满足国家绿色建筑评价标准建设的项目,已获取国家绿建标准认证项目46个。截止年末,碧桂园累计发展绿色建筑总建筑面积超2亿平米,其中,国家绿建三星项目万平米,国家绿建二星项目万平米,旗下建筑施工项目环评覆盖率达%。(报告来源:未来智库)

3应用端:技术衍生促产业融合,智慧+孵化推广

3.1技术衍生:BIM+层出

BIM与其他新型技术集成应用,助推行业由传统模式向数字化转型。在住建部印发的《-年建筑业信息化发展纲要》中明确指出,要加强BIM、人工智能、大数据、物联网、云计算等技术的集成应用。当前,以BIM、IoT(InternetofThings,物联网)、5G、人工智能、工业互联网等为代表的“新基建”,已成为实现新旧动能转换,推动传统产业数字化转型的关键支撑和推进数字经济发展的新动力。

1)BIM+VR:

VR(虚拟现实),是一种依靠计算机技术的,通过在虚拟的背景或环境下创造可交互的三维动态效果,让参与者在虚拟现实中体验并实时互动的技术。

BIM与VR互补,实现无缝集成BIM模型成果,BIM的优势在于覆盖建筑全生命周期的数据信息,把控与协同设计,VR介入建筑设计的方法相比传统设计方法,真正实现从人的感受出发设计建筑,将人的体验融入设计过程本身。

a)规划与设计阶段:从建筑方案设计到室内效果,VR可以令用户身临其境感受具体家具与空间的尺度,获取如材料与特性等基于BIM的数据信息,从而进行下一步的优化与调整。

b)施工图设计与节能计算阶段:在此阶段,VR技术可更好地将BIM模拟碰撞检测等应用的具体操作可视化,并且使不同专业的设计集中到一个协同显示与设计平台,使设计师和甲方都可以更明晰地看到问题所在。

c)工程实施阶段:工程质量管理可以通过场景模型系统、考核评分系统等子系统,针对各种标准施工工艺,将其从各种技术文件和国家标准中抽取出来,设计出符合实际需求的VR交互流程。通过VR技术建立的虚拟体验场景,结合全身动作捕捉、体感和电击等力反馈穿戴设备,可以进行各种VR施工安全事故体验和事前施工难点预习。同时创建的可视化平台可以让施工人员在对图纸产生疑问的时候及时进行审核与反馈。

d)运维阶段:工程试运行管理、设施运维管理可进一步发挥BIM数据的管理功能,集成VR,让设备维护检修、消防应急等变得更为直观可控。同时系统可对接现场设备传感器,将实时数据传递进入VR场景,通过图表化的3D形式显示。

e)项目营销阶段:VR交互样板房、VR样板间能替代实体样板间,特别是在项目早期,就让业主看到完工后的效果。同时集成客户信息录入和客户体验数据捕捉系统,进行大数据支持。

2)BIM+AI:

BIM与AI结合扩宽应用范围。人工智能技术在年提出以来,已经拥有成熟的理论基础,实现了跨学科、多领域的融合发展,在建筑领域的应用逐渐增多。将BIM技术与人工智能相融合能够大大提高数据处理的能力和效率,使BIM数据得到深度应用,例如将BIM技术与遗传算法、粒子群算法、聚类分析、萤火虫算法等传统智能算法相融合。

BIM+AI在工程项目的设计、施工以及运维阶段均有具体的应用。基于三维BIM建模平台、云端协同、构件级BIM大数据实现BIM+AI的新设计应用,在设计阶段中的主要应用有AI智能构建搜索、AI辅助BIM审图、AI辅助机电设计、停车位自动设计、建筑策划方案AI选型等,施工阶段中的主要应用有AI辅助施工场地规划、施工现场智能管理。

3.2产业融合:房企积极探索智慧建造

房地产行业增速放缓,由“增量时代”步入“存量时代”。房地产行业在经历了二十年的高速增长后,随着我国城镇化进程不断深化,行业增速逐渐放缓,根据国家统计局数据,年后全国商品房销售额增速明显放慢,年销售额为18.2万亿元,同比增长4.7%,年全国房地产新开工面积出现负增长,年持续下降,新开工面积为19.9亿方,同比下降11.4%。在城市开发渐趋饱和、土地资源日益稀缺的背景下,房地产行业步入存量时代。

市场竞争加剧,随着行业出清,集中度上升是大趋势。在行业增速放缓的背景下,竞争形势依然严峻,房地产企业数量依然逐年增加,由年的9.5万增加到年的10.3万家。受大环境影响,行业整合加速,龙头市占率提升。根据中指院数据,百强房企市场份额由年的45.2%上升至年的49.9%,TOP10房企市场份额由年的17.5%上升至年的22.5%。随着本轮周期行业加速出清,百强企业市场份额会出现短暂调整,但是后续随着市场企稳、行业格局重塑后,百强市场份额或将继续提升。

供给端政策紧多松少,房企转向精细化管理。“三条红线”、“房地产贷款集中度管理”、“供地两集中”、“预售资金监管”等政策的陆续发布,推动房企降低杠杆,给予房企一定生存压力。同时,在“稳房价”的市场基调下,土地成本、融资成本、管理成本等持续提高,使得房地产企业在销售端的利润空间被压缩,转而通过精细化管理以降本提效寻求利润增长。数字化转型是房企实现降本提效的途径之一。根据克而瑞数据,年TOP50房企数字化进程有明显提升。在资金投入方面,约60%的房企数字化投入规模增长,16家房企在数字化投入资金快速增长,主要用于全国性推广落地的新项目、新系统上线,14家房企在战略推进下保持持续稳定增长。在组织投入方面,约90%的房企将信息部门作为一级部门。以BIM为代表的智慧建造技术在我国工程建造领域已开始得到普及,应用率已达到86%,其中26%正在尝试深度使用该技术。而AI设计、建筑机器人等新兴技术目前处于发展摸索期,点状应用于多种工程的测绘、设计和施工环节。

万达创造性研发筑云系统和慧云系统,开启智能化时代。

1)筑云系统:万达筑云智能建造系统是以工业BIM技术为基础、以万达BIM总发包管理平台为核心、全球首创的项目管理模式,实现项目设计、建造、运维多方协同的全周期管控。基于BIM技术首创的“万达BIM总发包管理模式”,是通过信息一体化的万达BIM平台实现开发方、设计总包、工程总包、监理四方协同工作,对项目从摘牌到竣工交付的全过程进行信息化集成的全新管理模式,具有管理前置、协调同步、模式统一的三大特性:a)管理前置是在项目BIM模型上输入并集成了设计、开发、建造、运维的多重信息,在设计上可前置减少错漏碰缺;在成本上可前置完成精确算量;在计划上可前置模拟开发计划并可视化管理;在质监上可前置植入质量管理要点,提示检查;b)协调同步是在万达信息化集成管理平台上,万达业主、设计总包、工程总包和工程监理四方可实时获取设计、成本、计划、质量等精确的信息和管控要点,达到全过程量化管理,四方协调同步;c)模式统一是在“万达BIM总发包管理模式”下,对集团项目分项管理信息化子系统进行升级,使四方对管理标准、执行计划、操作平台、验收成果进行统一。

“BIM总发包管理平台是“BIM总发包管理模式”的核心,是BIM技术在项目管理层面的创新应用,具有以下三大特点:1)可视化:应用BIM技术,通过平台可实现设计成果的三维可视、施工方案模拟、实施过程远程监控,大大减少建筑质量问题、安全问题,减少返工和整改;2)可推演:基于BIM技术,通过平台可实现项目从设计、建造到运营全生命期的过程模拟推演,将管理工作前置,优化方案、降低风险、提升效率;3)可量化:基于BIM技术,通过平台可实现管理工作的数字化,管理过程量化,通过大数据分析为管理提供可量化的决策依据。

2)慧云系统:慧云智能化管理系统由万达自主研发,具有知识产权,集成消防、能源、客流等16个子系统,实现对商业、文化、旅游等大型公共建筑全方位、智能化的管理,是全球规模领先的商业智慧管理系统。由万达集团自主研发并具有独立知识产权的慧云智能化管理系统已成为万达商管实现安全、绿色、智能运营的重要工具,为顺应万达集团不断加快的建设速度,慧云经过两次升级后即将进入3.0时代。慧云3.0采用云计算理念及技术,将应用及数据库统一集中于云端,广场本地只保留2台互为备份的数据采集服务器。云端采用万达集团自行建设的万达私有云,动态按需分配计算、存储及网络资源,为慧云3.0提供高性能支持。云化后,慧云3.0相对2.0的提升主要体现在三方面:一是集中管理范围由广场本地升级到集团总部;二是实现基于所有开业万达广场的大数据采集和分析;三是软件升级维护在集团总部统一进行,更加规范和简化。

在“新基建”的大背景下,人工智能、物联网、云计算、大数据等先进技术与基础设施深度融合,智慧建筑是建筑智慧化发展的必然结果。按照建筑的智慧化程度,可分为三个阶段:传统建筑阶段、智能建筑阶段、智慧建筑阶段。传统建筑阶段(~20世纪80年代末):仅有物理系统。智能建筑阶段(20世纪80年代末~年):信息物理融合系统。年国家制定“七五”国家重点科技攻关项目“智能化办公大楼可行性研究”,年建成的北京发展大厦(18层)可认为是我国智能化建筑的雏型。智慧建筑阶段(年~至今):智能化信息的综合应用。我国在年更新了《智能建筑设计标准》,增加了对智慧建筑技术水平尤其是“学习能力”的要求。提出了以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。

从传统建筑到智能建筑再到智慧建筑,建筑的发展与演变是一个螺旋式上升的过程。传统建筑重视建筑的设计与建造,到了智慧建筑时期,人们更加重视建筑的全生命周期建设,认识到建筑运营维护的重要性。智能建筑技术基本成熟。美国建筑学会首次提出了智能建筑的概念:“智能建筑是新时代的一种新型建筑形式,它通过最大限度地优化建筑结构、系统、服务和管理,为居民提供高效的生活环境。”智能建筑在我国起步较晚,技术发展主要围绕建筑这一平台,在建筑环境内实现办公自动化和通信网系统,最大限度地整合结构、系统、服务和管理,为人们提供安全、高效、方便的建筑环境。虽然起步晚,但是随着我国技术的高速发展,智能建筑作为现代科技发展的结晶,整体应用技术已经基本成熟,尤其在公共建筑项目中已基本普及。

智能建筑逐渐向智慧建筑发展。近年来,随着科学技术的飞速发展,工业化水平和数字化程度的提高,智能建筑已不能满足人们日益升级的需求,以物联网、云计算、大数据等为代表的互联网技术,正推动建筑由智能化向智慧化升级,“智慧建筑”是顺应建筑理念和实践必然方向。当前对智慧建筑的研究尚处于初级阶段,尚无明确统一的概念和定义,智慧建筑并非对建筑进行简单的修饰,是建筑技术在新时代信息技术变革下,建筑业引入新技术,满足新需求的必经之路。从智能建筑演进的视角看,智慧建筑是智能建筑在五个维度上拓展后形成的新概念。这五个维度包括:时间维度、空间维度、要素边界维度、计算方式维度、新经济模式维度。集中体现了近年来以“互联网+”为代表的新一代信息技术为传统行业的赋能作用。智慧建筑应具有八个基本特征:实时感知、高效传输、自主控制、自主学习、个性化定制、自寻优进化、自组织协同、智能决策。

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