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摘要:智慧城市的发展要求智慧建造的产生。利用智慧建造技术,构建全方位的生命周期管理,实现项目管理的精细化和对企业进行集约化管理,是实现建筑跨越式发展的必然趋势。其充分的应用将大大提高建筑行业的生产效率,加强对建筑工程的整合程度,并对整个生命周期的设计和施工有着明显的改善。
关键词:智慧城市;智慧建造;工业化;精细化
一、智慧建造的概念
国家新型城镇化规划与《“十三五”规划建议》明确要求大力开展智慧城市建设,而智慧建造是推进智慧城市建设最基础的一环。运用智慧建造可以加速智慧城市的建设,促进城市的良好发展。当前,中国在城镇化过程中环境污染状况严峻,存在生产率水平低、能源浪费严重等一系列的问题。在科学技术迅速发展的今天,建造带来的环境问题不容忽视,习总书记说绿水青山就是金山银山,传统的建筑模式已经不能适应可持续发展的市场需要和新型城镇化的要求。与此同时,智能技术在各个领域的应用也越来越广泛,因此,建筑行业作为能源消耗和环境污染的大户,应在转方式促发展的同时,积极提升本行业的信息智能技术水平,探索建筑行业现代化的发展模式已成大势所趋,智慧建造必将迎来自己的时代。
智慧建造指运用先进科学技术对建造的整个过程中的管理及各个阶段进行综合变革及改进,以此保证建造过程的自动化和智慧化,使项目施工过程更加形象化、透明化,并达到了现在,对“智慧建造”的理解主要有两种方式。杨宝明博士理解的“智慧建造”主要从两方面来进行解释:一是产业和谐发展,与大自然和谐可持续发展。我国建筑业能源材料的浪费和环境的污染都已成为当今社会不得忽视的问题。另一方面是给行业嵌入先进的数字神经系统。无论是行业还是企业,项目管理都应该由先进的信息技术系统作为支撑,在公平和透明的经营环境下,实现高效化和精细化。另一种为在中国发达地区使用的建设项目信息管理技术,其中最突出的是被称为“智能眼”的监控管理,它采用了视频系统与门禁控制系统。两者的理解和实践都是利用信息技术来实现管理水平和管理效率的提高。
智慧建造是以项目管理(PM)、建筑信息模型(BIM)、大数据管理(DM)、物联网和云计算等为代表的先进技术为支撑的建筑全生命周期的智慧化,充分体现了感知化、物联化、智能化的特点并最终完成整个过程的建设和达到完成后的智慧、连接、合作的目标。了建设全过程的安全可靠性和高效。
二、智慧建造在城镇化中的应用
国家把推进城镇化建设、加大统筹城乡发展作为我国现代化建设进程中的大战略。提出了城镇化、工业化、农业现代化和信息化四化同步发展的理论。将“新型城镇化”建设作为我国发展的根本动力。积极稳妥推进城镇化,着力提高城镇化质量,走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路,城镇化也被列为未来中国经济新增长点击最大潜在内需之源,新型城镇化成为我国未来几十年经济社会发展的最大潜力所在。同时,新型城镇化也将成为促进我国建筑业长期稳定发展的内生动力。并对建筑行业提出了新的更高的要求,指明了建筑业发展方向。它要求建筑产业高消耗、高投入、低收益的问题必须改变,新型城镇化呼唤绿色、智能和宜居的建筑产品,生产这样的产品就要求我们坚定不移的走智慧建造之路。新型城镇化下,建筑业如何在建筑全生命周期内利用先进的信息技术实现智慧建造。
新型城镇化是以城乡统筹、城乡一体、产城互动、节约集约、生态宜居、和谐发展为基本特征的城镇化,是大中小城市、小城镇、新型农村社区协调发展、互促共进的城镇化。新型城镇化的核心在于不以牺牲农业和粮食、生态和环境为代价,着眼农民,涵盖农村,实现城乡基础设施一体化和公共服务均等化,促进经济社会发展,实现共同富裕。
新型城镇化与传统城镇化的最大不同,在于新型城镇化坚持科学发展观为基础,以人为核心的城镇化,注重保护农民利益,与农业现代化相辅相成。新型城镇化的“新”,是指观念更新、体制革新、技术创新和文化复新,是新型工业化、区域城镇化、社会信息化和农业现代化的生态发育过程。“型”指转型,包括产业经济、城市交通、建设用地等方面的转型,环境保护也要从末端治理向“污染防治—清洁生产—生态产业—生态基础设施—生态政区”五同步的生态文明建设转型。
在城市发展中,特别需要将传统技术方法和聪明才智融入规划、建设与管理中。低碳循环,化石能源的清洁、高效、生态利用,可再生能源合理开发、有机替代,以及资源循环再生等等。绿韵红脉融合,推进生产高效循环、生活幸福低碳、生态绿色和谐的可持续发展。发展绿色建筑,加强工程建设全过程的节能减排,实现低耗、环保、高效生产;大力推进建筑业技术创新、管理创新,推进绿色施工,发展现代工业化生产方式,使节能减排成为建筑业发展新的增长点。这些都对建筑行业提出了新的更高的要求,并指明了发展方向。新型城镇化建设呼唤智能、绿色和宜居的建筑产品,并保证能有一个高效、集约、绿色和智慧的建筑过程来支撑,这是智慧建造。
为保证绿色、智能和宜居的建筑,它需要一个完整的建造过程来支撑。它是从规划开始,它是从一个建筑物的规划、设计、施工,一直到运维,一个完整建筑物建造生命周期的过程。不管是生活还是工作上的一栋建筑物,其实这是物理上的一个建筑物,其实和这个物理建筑物同时存在的,应该有一个数字建筑物,那么这个数字建筑物就是我们智慧建筑的一个很重要的技术。智慧建造过程可以理解为是充分利用以4MC【BIM(建筑信息模型)、PM(项目管理)、DM(数据管理与服务)、Mobile(移动应用与物联网技术)、Cloud(云技术)】等先进的信息化技术为支撑,,企业集约化经营和项目精益化管理为手段,实现低碳、高效、低排放、高品质、可持续的建造过程。以“智慧、互联、协同”的建筑来满足整个城市的和谐发展和智慧运行。
三、总结
智慧建造需要通过企业集约经营和项目精益管理的管理手段来推动。智慧的建造不仅需要先进的技术来解决生产效率的问题,同时也需要科学的管理来提升管理效益的问题。建筑业企业正面临由外延式发展向集约型发展转变,由粗放型管理向精益化管理转变。依靠投资拉动经济增长的方式将不可持续。企业必须修炼内功,提升核心竞争力,提高资源配置的能力,并向主要依靠科技进步和提高劳动者素质、加强管理、改善效益的增长方式的集约式增长方式转变。在实行集约化的同时,要强化项目精益化管理,提高工程项目管理水平。项目管理是建筑施工企业的核心业务,即是利润来源,也是成本中心。要通过规范项目精细化管理手段,提高管理效率,降低成本。通过实施标准化作业,实现精益施工,减少浪费。
智慧建造的特征主要包括:首先,从范围上来讲,它包含了一个建筑的全生命周期,就是包含规划设计阶段、施工阶段、运维阶段以及整个建筑拆除阶段。其次,从技术上来讲,它是以BIM、物联网和云计算为基础和手段。还有,从内容上来讲,利用传感器感知所有物体和环境的状态,并收集数据,通过互联网和物联网来传递数据,利用BIM、GIS、云计算等信息技术对建筑和建造过程实现智能控制。最后,从目标上来讲,它的目标就是实现一个建筑物在建造过程中以及建成以后形成智慧的、互联的、协同的这么一个建造的过程。
相比于其他产业,建筑行业的工业智能化技术还很落后,将先进的信息技术嵌入到施工过程中形成完整的智能系统,从而实现了建设全过程的智慧化,使建造过程完成跳跃性变革。因此,建立和发展不同学科之间的合作与融合,从而实现不同技术的整合与提升,是推动建筑技术发展的根本途径。智慧建造是PM、BIM、物联网等技术的综合运用,也是当今先进的信息技术被充分融合的综合运用。智慧建造的发展必将带来建筑产业的一次“信息革命”。