文｜中國(guó)建筑土木建設(shè)有限公司 郭志光 張凡 趙韋皓 呂柏行

1 引言

世界人口的持續(xù)增長(zhǎng)，給地球環(huán)境帶來(lái)巨大的壓力，尤其是在能源開發(fā)、水務(wù)治理、空氣凈化和廢物處理等方面。建筑業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響日益密切，綠色建設(shè)、智慧管控、共享融合在現(xiàn)代建筑中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。而隨著基本需求滿足后，居住舒適度、出行便捷度等更高質(zhì)量的要求成為社會(huì)的焦點(diǎn)，建筑不再僅是為了滿足人們的衣食住行。

十九屆五中全會(huì)強(qiáng)調(diào)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中科技創(chuàng)新的核心地位，要面向科技前沿、面向生命健康。國(guó)務(wù)院辦公廳對(duì)工程總承包、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、建筑工業(yè)化、建造方式創(chuàng)新、機(jī)械化施工等也提出了要求，要盡快提高技術(shù)創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)率，加快推進(jìn)數(shù)字模型技術(shù)在工程建設(shè)全過(guò)程的集成應(yīng)用（包含規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)），實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息共享和管理，支撐項(xiàng)目方案的優(yōu)化和科學(xué)的決策，保障建筑業(yè)提質(zhì)增效。

隨著快速發(fā)展的數(shù)字技術(shù)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)，建筑業(yè)面臨關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期和重要機(jī)遇期。目前，BIM 與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字科技的滲透融合，將工程建設(shè)推向了工程創(chuàng)作，促使資源靈活調(diào)動(dòng)及分配、能源有效利用及計(jì)量。接下來(lái)，5G 基建、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新基建的迅猛發(fā)展，將助推工程建設(shè)走向智慧建造。

2 智慧綠色建造模式

伴隨數(shù)字時(shí)代帶來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、5G、大數(shù)據(jù)、BIM 等技術(shù)的融合創(chuàng)新應(yīng)用，智能建筑企業(yè)應(yīng)抓住發(fā)展機(jī)遇，提升內(nèi)部管理水平，提早進(jìn)入新興市場(chǎng)，發(fā)展壯大。云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速推廣，人工智能算法的逐步完善，為“智慧建筑”的發(fā)展創(chuàng)造了絕佳時(shí)機(jī)。此外，在建筑業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，智慧綠色建造是建筑可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。建筑產(chǎn)品逐步向模塊化、智能化、環(huán)保性方向發(fā)展，以滿足市政管理、交通、環(huán)境衛(wèi)生、醫(yī)療衛(wèi)生等等各方面的需求。

智慧建筑的核心是建筑能夠自我感知、自我反應(yīng)、自我學(xué)習(xí)。智慧建筑是基于各類智能化的信息技術(shù)，結(jié)合先進(jìn)的精益建造理論方法，發(fā)揮感知、分析和決策的綜合智慧能力，形成建筑、人和工作環(huán)境的智慧結(jié)合。智慧建造模式以數(shù)字仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集標(biāo)準(zhǔn)化工藝、圖形可視化理論、智能算法和MR 技術(shù)（混合現(xiàn)實(shí)）等為一體，對(duì)建設(shè)過(guò)程進(jìn)行模擬、分析，提前發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問(wèn)題；利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)體建筑與虛體建筑的交互融合，進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)、虛擬生產(chǎn)、虛擬施工和運(yùn)維，并對(duì)建筑進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，形成工業(yè)級(jí)品質(zhì)產(chǎn)品。智慧綠色建造以提高人民生活環(huán)境的安全性、高效性、舒適性和便捷性為目的，集成人員、流程、數(shù)據(jù)、技術(shù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，提升建筑的感知能力。

此外，隨著新冠病毒的爆發(fā)、蝗災(zāi)肆虐，綠色生態(tài)再次成為了現(xiàn)代社會(huì)的焦點(diǎn)。而傳統(tǒng)建筑對(duì)資源的過(guò)度消耗、環(huán)境污染和生態(tài)破壞等方面的影響也日益凸顯，建筑的綠色可持續(xù)再次進(jìn)入大眾視野。對(duì)于建筑的生態(tài)化來(lái)說(shuō)，主要問(wèn)題是如何利用綠化的方式進(jìn)行合理地分配，并能小范圍的調(diào)節(jié)建構(gòu)物內(nèi)、外部溫度、濕度等環(huán)境變量。建筑生態(tài)手段還可有效地?cái)U(kuò)展建筑的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)形式。建筑生態(tài)化的形式是廣泛的，不局限于環(huán)境的內(nèi)協(xié)調(diào)，而更注重建筑的感知性，能進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，適應(yīng)、改善內(nèi)部及周邊環(huán)境。

生態(tài)建筑建設(shè)過(guò)程中，需充分利用可循環(huán)的資源和一些相對(duì)比較清潔的能源，做到節(jié)能、節(jié)水，比如我們生活中經(jīng)?？吹降奶?yáng)能、風(fēng)能等這一系列的可循環(huán)的能源形式，這極大的支撐了建筑的生態(tài)化建設(shè)。還有運(yùn)用生物處理技術(shù)，利用先進(jìn)的污水生物處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色回收用水。利用數(shù)字化技術(shù)讓建筑具有信息化、技術(shù)化、自動(dòng)化等特點(diǎn)。

3 智慧建筑管理模式

隨著建筑行業(yè)的大變革，已經(jīng)從傳統(tǒng)的粗放式管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化管理。智慧城市的建設(shè)方興未艾，杭州市首次嘗試建設(shè)城市大腦，推動(dòng)了智慧城市的發(fā)展。中國(guó)建筑未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是“兩化”，即智能化和數(shù)字化，建筑智慧運(yùn)營(yíng)維護(hù)技術(shù)將會(huì)是未來(lái)的研究熱點(diǎn)。所以，高效利用信息化大數(shù)據(jù)平臺(tái)將數(shù)據(jù)資源信息化和標(biāo)準(zhǔn)化，會(huì)給項(xiàng)目建設(shè)、管理和運(yùn)維提供極大助力。

傳統(tǒng)的建筑行業(yè)依賴于工作經(jīng)驗(yàn)，注重對(duì)文書、檔案的管理，而忽略了其中隱藏的數(shù)據(jù)的價(jià)值。隨著信息化管理平臺(tái)在建筑行業(yè)的融合和應(yīng)用，逐漸演變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化和標(biāo)準(zhǔn)化的工作模式，借助收集、分析數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。中國(guó)的建筑行業(yè)正在借助大數(shù)據(jù)科技的技術(shù)優(yōu)勢(shì)向管理信息化和建造工業(yè)化快速發(fā)展。

實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)信息化的前提是挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值，即大數(shù)據(jù)智能分析。大數(shù)據(jù)具有的4V 特點(diǎn)——大量(Volume)、高速(Velocity)、多樣(Variety)、價(jià)值(Value)，使其可量化、可衡量、可對(duì)比、可評(píng)估。建筑企業(yè)利用現(xiàn)代信息化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑大數(shù)據(jù)的搜集、分析和再利用，提升了企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平，有助于企業(yè)精準(zhǔn)發(fā)力，提升效益。

建筑企業(yè)要勇于創(chuàng)新，向信息化和工業(yè)化發(fā)展先進(jìn)的行業(yè)學(xué)習(xí)，整合內(nèi)外部?jī)?yōu)勢(shì)，努力將自己打造成行業(yè)的標(biāo)桿。從傳統(tǒng)的鋼筋、模板、混凝土建造模式，到大數(shù)據(jù)全流程工業(yè)化管理，大數(shù)據(jù)信息技術(shù)將繼續(xù)推進(jìn)建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，構(gòu)建互聯(lián)化、集成化、數(shù)字化、精細(xì)化的新型建筑產(chǎn)業(yè)生態(tài)，拉升企業(yè)生產(chǎn)力和總體效益。

智慧建筑建設(shè)將結(jié)合移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，圍繞建筑運(yùn)維管理，實(shí)現(xiàn)建筑運(yùn)維過(guò)程中諸多業(yè)務(wù)如迎檢接待、場(chǎng)區(qū)監(jiān)控、事務(wù)辦理、計(jì)劃調(diào)整、人力資源、財(cái)務(wù)管理等的一體化、智能化管理。系統(tǒng)的實(shí)施可大幅度提升員工工作效率、減輕員工工作負(fù)擔(dān)、降低企業(yè)管理成本、提升企業(yè)管理規(guī)模容量，為建筑企業(yè)提升項(xiàng)目的品質(zhì)和提高項(xiàng)目的效益起到積極作用。

其他專業(yè)技術(shù)與建筑系統(tǒng)的有機(jī)融合，將大大提升管理效能。江森自控投資有限公司融合建筑系統(tǒng)、信息技術(shù)與醫(yī)院運(yùn)營(yíng)管理，通過(guò)數(shù)據(jù)的收集和處理，高效協(xié)同就醫(yī)的各參與方，大大降低人員的的工作難度和強(qiáng)度，提高醫(yī)院服務(wù)及管理水平，提升患者便捷、高效地服務(wù)體驗(yàn)感，通過(guò)建筑系統(tǒng)和醫(yī)療系統(tǒng)的有機(jī)融合實(shí)現(xiàn)智慧醫(yī)療。

4 裝備資源物聯(lián)模式

在建筑的全生命周期管理中，設(shè)備管理往往擔(dān)當(dāng)著重要角色，尤其是運(yùn)維管理階段，設(shè)備的質(zhì)量好壞往往會(huì)影響著建筑的整體性能和客戶的滿意度。但傳統(tǒng)的設(shè)備管理仍然依靠設(shè)備紙質(zhì)臺(tái)賬和日常接觸式維修方式實(shí)現(xiàn)，往往只包含后期運(yùn)維管理的數(shù)據(jù)，而未包括前期管理。因此，建立以設(shè)備為中心，覆蓋設(shè)備全生命周期所有數(shù)據(jù)（包含計(jì)劃采購(gòu)至設(shè)備報(bào)廢的全過(guò)程）的過(guò)程管理尤為重要。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)著系統(tǒng)科學(xué)和協(xié)同管理理念的發(fā)展，現(xiàn)代化和科學(xué)化的設(shè)備管理更強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)備在全生命周期的管理和控制。全生命周期通常認(rèn)為是設(shè)備從孕育到滅亡管理的全過(guò)程，由設(shè)備的資產(chǎn)規(guī)劃開始，包含投資、立項(xiàng)、運(yùn)行、維護(hù)及報(bào)廢等過(guò)程。設(shè)備在選型購(gòu)置、設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備報(bào)廢更新等不同階段中，通常涉及到眾多利益攸關(guān)的相關(guān)方，各相關(guān)方的利益站位和使用目標(biāo)均有所不同。而從規(guī)劃階段開始即能協(xié)調(diào)各方需求，實(shí)行相關(guān)方互相溝通交流和利益協(xié)調(diào)好的設(shè)備系統(tǒng)全生命周期的綜合管理模式，可最大限度的提高設(shè)備使用效能并使相關(guān)方滿意。

隨著多項(xiàng)目的發(fā)展，企業(yè)的項(xiàng)目管理覆蓋到多項(xiàng)目管理模式，不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性較單一項(xiàng)目管理呈現(xiàn)指數(shù)型量級(jí)的上升。在多項(xiàng)目管理中，資源協(xié)調(diào)與調(diào)整關(guān)乎著企業(yè)級(jí)項(xiàng)目目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。因此，實(shí)現(xiàn)設(shè)備尤其是大型設(shè)備的動(dòng)態(tài)調(diào)度管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備資源科學(xué)的計(jì)劃、組織、控制和協(xié)調(diào)，在各項(xiàng)目之間合理流動(dòng)，充分利用和發(fā)揮機(jī)械最大效能，協(xié)調(diào)施工管理和設(shè)備管理的矛盾，真正的做到物盡其用，以保障項(xiàng)目目標(biāo)和企業(yè)管理目標(biāo)的順利完成。

物聯(lián)網(wǎng)被世界公認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以動(dòng)態(tài)感知為前提，打破了傳統(tǒng)溝通交流和傳感的信息傳輸阻礙，實(shí)現(xiàn)了人與人、人與物、物與物的全面互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過(guò)在所需感知的物體上植入“五官”（傳感器），并配置功能強(qiáng)大的“大腦”（微型芯片），從來(lái)用傳感器來(lái)獲取物理世界的各種信息，經(jīng)芯片篩選、處理各種信息后，將有用的信息通過(guò)線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等各種通信網(wǎng)路交互傳遞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)世界的感知。

在此背景下，以RFID 技術(shù)（射頻識(shí)別系統(tǒng)）為核心的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)特點(diǎn)在于：識(shí)別速度快、信息存儲(chǔ)量大、通信區(qū)間靈活、穿透性強(qiáng)、閱讀無(wú)障礙；硬件設(shè)備抵抗污染能力強(qiáng)、耐久性良好；標(biāo)簽內(nèi)容編輯方便不受限。此技術(shù)在工程領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)在于：數(shù)據(jù)支持批量讀閱性，可進(jìn)行集成化的設(shè)備管理；標(biāo)簽讀取受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響小，如工地?fù)P塵等；標(biāo)簽信息可重復(fù)擦除和寫入，標(biāo)簽可循環(huán)使用，提高了施工設(shè)備信息的使用和更新效率，有效降低了使用成本。

以“物聯(lián)網(wǎng)散雜貨碼頭”為例，該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成了智能倉(cāng)庫(kù)管理、控制中心、安全防范等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了物流供應(yīng)鏈行業(yè)的集成化管理。平臺(tái)方案體系結(jié)構(gòu)分為三層，第一層為勢(shì)態(tài)感知層，第二層為數(shù)據(jù)傳輸層，第三層為集成應(yīng)用層。該系統(tǒng)以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為載體，以RFID 技術(shù)、無(wú)線傳感技術(shù)為數(shù)據(jù)采集和分析核心，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)管理過(guò)程中多個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的信息共享和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了電子標(biāo)簽管理、倉(cāng)庫(kù)RFID 設(shè)備管理、存儲(chǔ)區(qū)域管理、無(wú)線系統(tǒng)管理、貨物的入庫(kù)/出庫(kù)/盤點(diǎn)管理、智能視頻監(jiān)控和智能圖像分析識(shí)別等系統(tǒng)應(yīng)用。

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，利用RFID、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，可構(gòu)建一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，無(wú)需人工過(guò)多的干預(yù)，即可實(shí)現(xiàn)物品（商品）的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。同時(shí)，可將傳感信息與建筑模型信息系統(tǒng)（BIM 系統(tǒng)）掛接，在工程設(shè)備的管理過(guò)程中應(yīng)用該技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工程設(shè)備管理的流程化、信息化與智慧化。

5 核心技術(shù)整合模式

隨著工業(yè)4.0 時(shí)代的到來(lái)，國(guó)內(nèi)建筑業(yè)高速發(fā)展，施工管理逐漸走向現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化，科技、信息、人才等資源成為行業(yè)發(fā)展的源泉，多學(xué)科的交叉融合將為傳統(tǒng)的建筑行業(yè)技術(shù)應(yīng)用提供新的轉(zhuǎn)型發(fā)展思路。在“云大物聯(lián)”信息化技術(shù)高度發(fā)展的今天，可借助多維數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)手段進(jìn)行工程項(xiàng)目的全生命周期管理，實(shí)現(xiàn)高度集成化的項(xiàng)目規(guī)劃、施工和運(yùn)營(yíng)管理，整合項(xiàng)目過(guò)程中的過(guò)程技術(shù)和知識(shí)資產(chǎn)，從而打造項(xiàng)目、企業(yè)、行業(yè)和國(guó)家的建筑全生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)，推動(dòng)建筑行業(yè)健康發(fā)展。

在整合的過(guò)程中，應(yīng)以滿足現(xiàn)場(chǎng)的工作為基礎(chǔ)，逐步整合項(xiàng)目過(guò)程中人、機(jī)、法、環(huán)、料等各種元素，整體規(guī)劃，分步實(shí)施。同時(shí)，應(yīng)將傳統(tǒng)的線下模式整合成為以線上為主的管理信息系統(tǒng)，采用采取自建和購(gòu)買服務(wù)相結(jié)合的方式建立平臺(tái)系統(tǒng)。應(yīng)使智能設(shè)備（如內(nèi)置傳感器、實(shí)時(shí)便攜診斷儀）、智能傳感器迅速改進(jìn)與增值施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、傳感、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和建模等技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用，有效打通相關(guān)方的溝通渠道，實(shí)現(xiàn)智能仿真和智慧管理。

另外，技術(shù)的實(shí)現(xiàn)離不開人員的參與與管理，項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)亦離不開人力資源的高效整合和管理?，F(xiàn)階段，建筑業(yè)信息化程度僅優(yōu)于農(nóng)業(yè)，建筑領(lǐng)域的施工人員素質(zhì)較低，人力資源管理大都沿用了傳統(tǒng)粗放式的管理模式，在人員管理、人才培養(yǎng)和開發(fā)、人才獎(jiǎng)懲等管理方面均存在不足。同時(shí)，科學(xué)規(guī)范的績(jī)效考核體系缺失，人才考評(píng)的形式、方法以及量化指標(biāo)的確定不夠科學(xué)規(guī)范。因此，合理而高效的人力資源整合和管理顯得尤為重要，必須重新審視和評(píng)估建筑施工企業(yè)人力資源發(fā)展對(duì)企業(yè)發(fā)展全局的引領(lǐng)作用。將人才培養(yǎng)、績(jī)效考核等各環(huán)節(jié)打通，建立配套的崗位流程制度提供支撐，提高企業(yè)人力資源管理工作績(jī)效，以達(dá)到企業(yè)和員工共同發(fā)展的目的。

因此，人才與技術(shù)資源整合能力成為了企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵點(diǎn)之一，企業(yè)越是能在更大的范圍、更高維度層次、更強(qiáng)的密度來(lái)組織企業(yè)內(nèi)部資源，越是能創(chuàng)造企業(yè)的核心價(jià)值，突破其自身的發(fā)展邊界。另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，企業(yè)內(nèi)部資源的整合和知識(shí)庫(kù)的積累，也是企業(yè)核心力量的體現(xiàn)，是企業(yè)獲得超額收益和保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。

6 結(jié)論

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速推廣，人工智能算法的逐步完善，到 2035年，中國(guó)將是高度智能化的中國(guó)，中國(guó)智慧綠色建筑將實(shí)現(xiàn)自主化，在施工管理、設(shè)備管理和核心技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)重要突破。通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、區(qū)塊鏈等數(shù)字科技以及多元數(shù)據(jù)融合在建筑領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，將促使建筑擁有“意識(shí)”，具有感知和管理的能力。