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互联网时代建筑业创新发展思考

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   [提要] 信息化、智能化、工业化、绿色节能化已成为建筑业创新发展的必然趋势。建筑业借助互联网时代技术创新思维和成果,积极探索,在多方面进行创新发展并取得成效。本文从项目生命周期、施工阶段、行业模式、人才培养等几个角度总结并指明建筑业创新发展的做法,以期为今后工程建设和建筑行业发展起到借鉴作用。
   关键词:建筑业;创新;BIM技术;装配式
  
   多年来,建筑业一直是我国名副其实的支柱产业、优势产业和富民产业。近年来,建筑行业充分领会“可能你做的事情不是互联网,但思维方式要逐渐从互联网的角度去想问题”这个观点,在互联网时代进一步转型发展,在创新方面迈上新台阶。我国建筑业以高质量创新发展为目标,以信息化智能化技术为依托,不断积极推动施工管理信息化、工程技术集成化、机械设备智能化、现场管理绿色化、企业材料供应和产品营销网络化、项目管理智能化和装配式建筑流程化,逐步具备信息·平台·共享·协同的互联网特征。
   一、从项目生命周期看建筑业创新
   (一)决策与设计阶段。通常建设单位将工程项目决策期可行性研究工作委托给第三方工程规划、设计、工程咨询或造价等单位完成,这些单位倾向于选择有利于业主立项的评价指标主要通过方案设计、技术论证、经济评价和财务评价分析工程项目立项建设的可行性。随着建筑业的创新发展,项目决策期评价指标体系与时俱进不断完善,除了关心工程项目综合效益之外,也分析項目对区域或整个国民经济、生态环境的影响以及项目资源消耗状况,更加注重项目的创新性和技术先进性,例如评价项目的装配率以及对BIM技术的使用情况。
   在设计阶段,以往的二维设计规划在针对建筑的分割剖析图进行创建时采用分别设计的方式,致使剖析面的讯息数据经常产生误差。而三维建模软件的产生则能够在每个视图面绘制图案,还可以使用户直接实施外部导入活动,完成讯息数据的互换,避免产生误差。工程项目通过使用BIM相关设计软件跨越CAD二维设计时代进入三维设计时代,既能实现各主体参与方共同参与设计阶段,又能利用软件对各单位工程可进行碰撞检测的功能发现缺陷并及时进行深化设计,这有利于消除争议,减少项目施工建设阶段设计变更和索赔事件,节省工期与成本,创新性地提高了生产效率。
   (二)招投标与施工准备阶段。随着政府公共资源交易平台(覆盖工程建设项目招标投标)整合共享的进一步深化,建筑业实现了电子招投标和异地远程评标。电子招投标使发布招标公告公示、下载招标文件、提交投标文件、开标、评标、异议澄清补正、合同签订、文件归档等全流程电子化。在施工准备阶段,施工许可和电子证照实现线上全流程办理。国家在建筑业创新发展方面逐步推广多业务合并申请,通过“一表申请”将市场主体基本信息材料一次收集、后续重复使用并及时更新;推行交易服务“一网通办”,不断提高网上办事比例;推广使用电子保函替代现金保证金,实现在线提交、在线查核。
   (三)施工与运维阶段。建筑业创新发展的出发点和落脚点是要改变其传统的粗放式发展模式,提高生产效率和最终效益。工程项目施工阶段,施工单位通过BIM技术进行精细化施工与管理;采用预制装配式满足建筑工业化生产;利用信息化平台实现施工现场管理可视化和规范化;借助各种数字化智能化施工技术和设备降低资源耗费。上述一系列创新举措极大地提高了施工企业劳动生产力。
   工程项目竣工验收合格交付使用后进入运维阶段,物业管理方不仅掌握项目全套BIM资料和前期数字化资源,而且可在工程关键节点和部位设置监测设备,并将工程使用期间相关数据信息收集整理,同时可借助项目管理平台实时获得设计、施工单位关于工程使用的信息反馈。如果工程运维阶段出现异常,管理方可快速查明原因并及时采取措施,省去排查故障和联系其他各参与方进行配合的时间,提高物业管理水平。
   二、从施工阶段看建筑业创新
   (一)应用BIM技术。BIM技术不是狭义的模型或建模技术,而是一种新的理念及其相关的理论、方法、技术、软件和平台等。它有三层含义,一是建筑信息模型(Building Information Model),在设计阶段应用,侧重于构建BIM模型,进行相关施工图的检讨及建筑性能分析;二是建筑信息建模(Building Information Modeling),在设计到施工阶段应用,侧重于BIM模型的应用,用BIM来指导施工,控制施工进度与成本;三是建筑信息管理(Building Information Management),在施工到运维阶段应用,侧重项目过程管理、运维管理,强调BIM数据的应用。将BIM技术运用到工程建设当中,依靠其精准算量、可视化交底、模拟建造等功能不但可以提升各专业协同配合能力,还能实现工程施工精细化、标准化作业。BIM 技术能在施工的不同阶段准确地集成项目信息,以促进信息共享和资源的合理规划,满足项目的所有信息要求,实现施工全过程精确控制。
   (二)推行预制装配式。采用传统的现场施工生产方式工业化程度不高、建造过程比较粗放、建筑产品质量不稳定、建设效率低、劳动力需求量大、材料供应链长、材料损耗和建筑垃圾量大、资源和能源消耗多,不能满足节能环保的可持续发展建设要求。预制装配式是指把传统建造方式中的大量现场作业转移到工厂进行,在工厂加工制作好构配件(如板、梁、柱、墙、楼梯、阳台等),运输到施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配拼接。目前,预制装配式主要应用于房屋建筑主体结构、桥梁上部结构及桥面铺装、预制箱涵、钢结构厂房、地铁盾构管片、预制桩等。因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,缩短了供应链,是现代建筑业工业化生产方式的代表。表1以房屋建筑工程混凝土施工为例说明预制装配式在建筑业创新发展中的优势体现。(表1)
   (三)创建信息化管理平台。规模庞大的建筑业涉及面广,参与主体多,建设周期长,关联产业多,现场情况复杂多变,协调管理难度大,技术、资金、人才、材料、机械设备密集程度高,是深入推广信息化管理平台的强大需求、广阔平台和有力载体。近年来,不少大型工程项目开始使用现场综合性信息化管理平台,包含数据大屏、项目信息、劳动人员实名制考勤、人员与机械定位管理、监测预警、数据统计分析等功能,方便了施工现场协调管理,为建筑工业化信息化融合创新发展作出了贡献,使施工过程管理更加有效,施工质量、进度、安全更有保障。    (四)采用数字化、智能化工艺和设备。由于建筑业原有依靠廉价劳动力和资源堆积的生产方式给施工企业带来的经济利润在逐渐缩小,这些要素投入正由企业发展动力转为企业发展压力。施工企业必须转变生产方式,急需新技术的有力支撑。在技术创新发展过程中,需要企业通过知识积累采用数字化、智能化施工工艺和机械设备对生产方式进行创新、实践、优化和推广。例如,采用雷达探测取代钻芯取样检测道路施工质量,采用自平衡法取代现场堆载试验获取单桩承载力,采用顶管法取代浅埋暗挖法施做短隧道,采用千斤顶反压法取代堆重预压完成托架或挂篮预压等。这些数字化、智能化工艺和设备可节约人工、材料、机械和管理成本的投入,实现工程增值。
   三、从行业模式看建筑业创新
   德鲁克说过当今企业的竞争并非产品的竞争,而是商业模式的竞争。建筑业在当今时代环境下面临市场竞争激烈、管理水平低、资金短缺、人工和材料成本增加、利润率降低等挑戰。困则思变 ,一些建筑企业整合重组,提升市场竞争力,进行EPC式承包,对工程项目的设计、采购、施工和试运行等实行全过程承包,提高管理水平;公共基础设施建设项目开始尝试PPP筹资模式,引入民营资本投入公共产品和服务,缓解资金短缺;随着前文所述建筑业在施工阶段乃至整个全生命周期的创新发展,行业生产力水平得到提高,生产力决定生产关系,因此生产关系也在不断改变和优化,人力物力消耗逐步降低,利润得到增长。
   另外,房地产业正在转变传统的销售模式,受今年新冠肺炎疫情影响,线上购房,VR“云看房”快速走进人们的生活。以往我国靠投资“铁公基”传统基建拉动经济增长,但随着经济结构调整等内在需求的变化,建筑业发展方向将投向新基建(5G基站、特高压、城际高铁和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网基础设施和配套资源建设),发力拉动GDP成为实现第二个一百年奋斗目标的杀手锏。如此多方位创新行业模式正在赋能建筑业发展。
   四、从人才培养看建筑业创新
   建筑业创新发展必须依靠专业人才实现,为了适应和推进建筑业创新发展,土建相关专业也在尝试创新人才培养模式。现代学徒制培养模式已进行三批试点,建筑业相关企业联袂有关高职院校积极参与,打造“教科书式”的样板工程为培养企业师傅和学校教师提供参考,为培养学徒提供“实训教材”,提高带学徒师傅的素质,深度参与学生管理,实现“双元”育人;“1+X”职业技能等级证书制度业已进入第三批试点。土建专业领域开展建筑工程识图、建筑信息模型(BIM)、装配式建筑构件制作与安装三个证书试点项目,为BIN技术和预制装配式在建筑业广泛应用提供人才培养基础;相关院校在专业建设方面进行新工科和专业群建设,调整和优化师资配置与人才培养方案,在教材和课程建设方面,打造BIM技术及预制装配式创新教材与在线课程,为建筑业创新人才培养提供保障。
  主要参考文献:
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  [8]国务院办公厅.转发国家发展改革委关于深化公共资源交易平台整合共享指导意见的通知(国办函[2019]41号)[Z].中华人民共和国中央人民政府门户网站,2019.5.29.
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