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建筑产业转型升级与数字技术融合发展的关键点和突破口

发布时间:2023-05-18  新闻来源:中国建设新闻网

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主持人:

王铁宏  住房和城乡建设部原总工程师、中国建筑业协会第六届理事会会长

对话嘉宾:

张景龙  中建八局第四建设有限公司党委书记、董事长

耿裕华  达海控股集团有限公司董事局主席

陈先瑞  中航建设集团有限公司党委书记、董事长

袁正刚  广联达科技股份有限公司董事、总裁

主持人: 习近平总书记强调,要抓住产业数字化、数字产业化赋予的机遇。数字经济已成为中国经济发展的新动能、新引擎。今年年初以来,疫情防控让我们更加真切地感受到数字经济的巨大生机活力和广阔发展前景。建筑业与数字技术融合发展,将推动行业加快转型升级步伐,迈上高质量发展之路。

建筑产业数字化转型升级的重点方向

主持人:当前,建筑产业正经历着深化改革、转型升级与科技跨越同步推进、高度叠加的过程。深化改革突出表现为转变市场模式,即EPC、PPP模式;转型升级突出表现为发展装配式建筑;科技跨越突出表现为BIM技术的突飞猛进。中建八局第四建设有限公司在青岛国际会议中心项目上成功实现装配式+EPC、装配式+BIM,仅6个月时间便又快又好又省地竣工,创造了新的中国建造速度。请张景龙董事长谈谈经验做法和体会。

张景龙:上合组织青岛峰会主会场项目地处山东省青岛市市中心,建筑面积为5.4万平方米。这个彰显世界水准、展现中国气派、显示山东风格、体现青岛特色的重要项目,中建八局利用6个月时间,完成全部建设任务,用实际行动践行了承诺,展现了央企的责任担当。之所以能在短时间内高效率、高品质完成如此艰巨的任务,原因在于我们找到了项目建设与数字化技术融合发展的关键点和突破口。

EPC模式是组织保障。项目采用工程总承包模式,从“采购引导设计、施工引导设计、设计助力施工”3方面着手,利用设计施工一体化优势,提出主体结构采用钢结构全装配式,确保了工期、质量,节约了成本。

BIM是技术支撑。采用BIM进行设计优化,对管道进行提前预留,保证了钢梁安装一次成优。建设中有大量花岗岩、玉石等石材,这些产品、构件贵重、加工周期长。为此,项目部采用BIM+三维扫描技术逆向建模,确保精准下料一次成活,保证了工期。采用BIM+VR(虚拟现实)技术,对色调、灯光、声音等进行方案模拟比选,确保实现预期效果。

全装配式是核心。结构装配化,减少了焊接时间和对空气的污染,节约了三分之二的人工。机电装配化,采用BIM+工厂制作,实行模块化安装,将常规需要3个月时间完成的安装任务缩减到5天以内。装饰装修装配式,采用BIM+三维建模,统筹考虑设计、生产、安装各种要求,把实际生产、安装过程中可能出现的问题提前消灭。

我认为,中国建造要向“中国智造”转型。其中,装配式+BIM、装配式+EPC、装配式+超低能耗是“中国智造”的核心途径,是建筑业转型升级的方向。要加大技术创新力度、推进产业化转型升级,为建筑业高质量发展贡献力量。

建筑产业数字化转型升级的突破口

主持人:现在建筑产业数字化转型升级风生水起,“无BIM(建筑信息模型)不项目”,但是在关键技术上仍面临着瓶颈,即自主BIM引擎问题和三维图形平台安全问题。4位院士领衔的研究报告受到中央领导同志的高度重视并作出重要批示,国家正在加快推进这两个问题的解决。与此同时,广联达科技股份有限公司(以下简称“广联达”)已经率先研制出自主引擎的替代性产品。这方面进展情况,请广联达总裁袁正刚为大家介绍。

袁正刚:工业关键软件的发展受到制约,是因为所用很多软件是国外研发的,成熟的国产软件非常缺乏,自主研发软件非常难。软件开发基于计算机图形学,计算机图形学只是数字中的计算几何与计算机技术结合形成的一个分支,目前我国这方面的人才比较匮乏。技术人才的成长,需要几十年的积累,不可能一蹴而就。

广联达看到了建筑业软件应用的现状,从2003年开始,广联达开始自主研发图形引擎。图形引擎开发必须面对3个核心层面的问题:一是图形相互关系非常复杂;二是要建立底层数据,形成图形数据库;三是图形显示。目前,在这几方面广联达都拥有完全的自主知识产权。平时,大家用软件,接触到的都是图形,用得最多的是三维显示、图形渲染等,实际上,底层图形运算算法和数据库的建立是最难、最核心的部分。

鉴于建筑业的特殊性,传统制造业软件不能应用于建筑业。广联达专注服务建筑业多年,针对行业特点,打造出了适合建筑业应用的图形引擎,能够满足超大规模建设项目应用需求。利用该软件,可以将项目完整地在计算机中表达,并对模型进行处理,同时还能支持手机等客户端的应用。

国外大多数软件只能用于设计建模,却很难应用于施工之中。而广联达开发的软件,一开始就是瞄准建筑全生命周期,可以应用于从设计、施工到运维、拆除各个阶段。

至于图形平台,虽然图形引擎人眼看不到,但是图形平台却能感受到。平台可以支撑各种软件应用,包括设计软件、施工软件、运维软件等。广联达最初主打产品是算量软件,主要应用于招投标阶段。后来针对施工阶段,制定了技术规则、建设了模型,让软件更易用。

此外,广联达还发布了BIM5D,近期又发布了BIMMAKE和数字建筑平台。这些软件广联达拥有全部自主知识产权,相对于国外的软件,安全性能方面更有保障。

主持人:央企是推动建筑产业数字化转型升级的主力军,央企有政治站位。自主引擎和自主三维图形平台是靠应用打磨出来的。中航建设集团有限公司(以下简称“中航建设集团”)在北京怀柔科学城中国科学院项目主动率先应用自主引擎和三维图形平台,取得成功,具有推广示范效果,请中航建设集团党委书记、董事长陈先瑞谈谈在应用中的经验做法和体会。

陈先瑞:对于建筑行业这个劳动密集型传统产业而言,在新时代如何与新技术同频共振、协同创新,是每一个有责任感的中国企业家必须回答的问题。

在北京怀柔科学城中国科学院项目建设过程中,我们率先主动采用广联达自主研发的BIM软件和三维图形平台,为全国科技创新中心建设提供了重要支撑。作为有着军工血统的建筑业企业,中航建设集团以更高的政治站位,从国家信息安全角度考量,全面推动北京怀柔科学城各项目采用前沿科学技术,开创了科研类基础设施项目在国内成功使用的先河,保障了北京怀柔科学城中国科学院项目的建设数据安全,解决了引擎受限的瓶颈问题。

在施工中,集团BIM技术团队通过BIM三维建模平台和图形引擎在北京怀柔科学城中国科学院项目上的实际应用,与广联达团队深入合作,不断优化、更新软件功能,为尽早替代国外BIM软件打下了坚实基础。与此同时,在国家大力推进建筑业高质量发展总体目标下,大力发展装配式建筑,加快构建数字设计基础平台和集成系统,探索适用于智能建造与建筑工业化协同发展的新型组织流程方式和管理模式,取得了很好的效果。

“富有之谓大业,日新之谓盛德。”当前,正身处百年未有之大变局中,统筹国际国内两个大局,决战决胜脱贫攻坚、实现“两个一百年”奋斗目标,是每名党员、每位中国企业家应尽的责任。尤其作为央企队伍中的一员,中航建设集团更感只有“志存高远、脚踏实地”方能行稳致远。

在新技术新发展新应用面前我们都是初学者,我们的尝试仅仅是一个开始。面对数字时代的到来,中国建筑业尤其是国企在服务国家经济建设、推动“一带一路”高质量发展、牢牢把握供给侧结构性改革以及发挥好主力军、压舱石的作用上,呼唤“更新、更勇敢的大脑”。愿我们共同携起手来,挺立时代潮头,开创中国建筑业的新辉煌。

建筑产业数字化转型升级的发展方向

主持人:建筑产业数字化转型升级的发展方向在于BIM+,我认为,重点在于BIM+6个应用领域,即BIM+CIM、BIM+供应链、BIM+ERP、BIM+数字孪生、BIM+AI智慧建造和BIM+区块链。请达海控股集团有限公司董事局主席耿裕华谈谈他们在发展供应链平台经济方面的经验做法和体会,以及在结合北斗技术实现毫米级数字孪生方面的课题研究情况。

耿裕华:所谓企业核心竞争力,一是成本,二是质量。在工程建设中,材料费用要占50%以上、材料成本如何有效管控,一直是行业企业面临的难题。尤其是考虑到建筑业企业项目分散的特点,要有效降低采购成本,更是难上加难。2016年,我们江苏南通几家施工企业、材料供应商、金融机构举办了座谈会,组织发起建立公共材料交易平台的倡议。随后,我们建设了“筑材网”。

“筑材网”为采购商设计了以采购单元为核心的三级采购体系,实现了风控、督导、实施的有机结合,使得建筑业通行的“合同后付款采购”模式得以在线上呈现;通过交易流程的规范和升级,采用新型建筑行业B2B(企业与企业之间)电子商务模式,为客户降低了交易成本、提升了企业管理水平、降低了运营风险;通过汇聚知名建筑业企业进行在线平台集中采购,最终达到提高交易透明度、提高交易效率、减少交易成本、规范交易流程的目的。

可以说,“筑材网”做到了以下几点:一是提升采购方的竞争力,增强他们的议价能力;二是对销售方来说,可以在平台上找到对应的客户,更容易建立起战略合作关系;三是可以全程在公共网络平台上进行操作,实行电子合同,节省了人力、财力;四是有利于建立采购方、材料商、金融机构合作的生态链,实现共赢。

另外,我们和武汉大学测绘学院空间定位与导航工程研究所合作,利用北斗高精度定位技术,将北斗卫星导航系统和工程测量结合,通过卫星即时定位数据和大地测量数据的比对,校正施工误差,在15分钟内可以把精度误差控制在5毫米以内,解决了施工现场定位准确性问题。

利用该技术,我们在装配式构件安装方面积累了一定的经验。通过将自动测量仪、激光测距仪、无人机悬拍得到的数据与北斗卫星即时定位数据参照,再与BIM模型数据比对,便能清晰地看到施工中出现的问题,并及时整改,保证工程施工质量。

小 结

主持人:请各位嘉宾表达各自对建筑产业数字化转型升级的展望。

张景龙:建筑业转型升级,早转型早受益。

袁正刚:我们一定要打造国产的能用、好用、超出预期的BIM应用软件,和衷共济,在数字时代走在全球前列。

陈先瑞:数字化发展为中国科技发展插上了翅膀,也为中国经济的腾飞插上了翅膀。

耿裕华:数字化时代已经到来,传统建筑业必须拥抱数字时代,创造新未来。

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