文｜中国建筑土木建设有限公司 郭志光 张凡 赵韦皓 吕柏行

1 引言

世界人口的持续增长，给地球环境带来巨大的压力，尤其是在能源开发、水务治理、空气净化和废物处理等方面。建筑业对生态环境的影响日益密切，绿色建设、智慧管控、共享融合在现代建筑中发挥的作用也越来越大。而随着基本需求满足后，居住舒适度、出行便捷度等更高质量的要求成为社会的焦点，建筑不再仅是为了满足人们的衣食住行。

十九届五中全会强调我国现代化建设中科技创新的核心地位，要面向科技前沿、面向生命健康。国务院办公厅对工程总承包、标准化设计、建筑工业化、建造方式创新、机械化施工等也提出了要求，要尽快提高技术创新对产业发展的贡献率，加快推进数字模型技术在工程建设全过程的集成应用（包含规划、勘察、设计、施工和运营维护），实现数字信息共享和管理，支撑项目方案的优化和科学的决策，保障建筑业提质增效。

随着快速发展的数字技术和数字经济，建筑业面临关键转型期和重要机遇期。目前，BIM 与云计算、大数据、物联网等数字科技的渗透融合，将工程建设推向了工程创作，促使资源灵活调动及分配、能源有效利用及计量。接下来，5G 基建、人工智能、工业互联网等新基建的迅猛发展，将助推工程建设走向智慧建造。

2 智慧绿色建造模式

伴随数字时代带来的物联网、云计算、5G、大数据、BIM 等技术的融合创新应用，智能建筑企业应抓住发展机遇，提升内部管理水平，提早进入新兴市场，发展壮大。云计算、物联网技术的快速推广，人工智能算法的逐步完善，为“智慧建筑”的发展创造了绝佳时机。此外，在建筑业发展进程中，智慧绿色建造是建筑可持续发展的重要途径。建筑产品逐步向模块化、智能化、环保性方向发展，以满足市政管理、交通、环境卫生、医疗卫生等等各方面的需求。

智慧建筑的核心是建筑能够自我感知、自我反应、自我学习。智慧建筑是基于各类智能化的信息技术，结合先进的精益建造理论方法，发挥感知、分析和决策的综合智慧能力，形成建筑、人和工作环境的智慧结合。智慧建造模式以数字仿真技术为基础，集标准化工艺、图形可视化理论、智能算法和MR 技术（混合现实）等为一体，对建设过程进行模拟、分析，提前发现可能出现的问题；利用信息技术实现实体建筑与虚体建筑的交互融合，进行协同设计、虚拟生产、虚拟施工和运维，并对建筑进行预测和评价，形成工业级品质产品。智慧绿色建造以提高人民生活环境的安全性、高效性、舒适性和便捷性为目的，集成人员、流程、数据、技术和业务系统，提升建筑的感知能力。

此外，随着新冠病毒的爆发、蝗灾肆虐，绿色生态再次成为了现代社会的焦点。而传统建筑对资源的过度消耗、环境污染和生态破坏等方面的影响也日益凸显，建筑的绿色可持续再次进入大众视野。对于建筑的生态化来说，主要问题是如何利用绿化的方式进行合理地分配，并能小范围的调节建构物内、外部温度、湿度等环境变量。建筑生态手段还可有效地扩展建筑的内部空间结构形式。建筑生态化的形式是广泛的，不局限于环境的内协调，而更注重建筑的感知性，能进行智能调节，适应、改善内部及周边环境。

生态建筑建设过程中，需充分利用可循环的资源和一些相对比较清洁的能源，做到节能、节水，比如我们生活中经常看到的太阳能、风能等这一系列的可循环的能源形式，这极大的支撑了建筑的生态化建设。还有运用生物处理技术，利用先进的污水生物处理技术，实现绿色回收用水。利用数字化技术让建筑具有信息化、技术化、自动化等特点。

3 智慧建筑管理模式

随着建筑行业的大变革，已经从传统的粗放式管理转变为精细化管理。智慧城市的建设方兴未艾，杭州市首次尝试建设城市大脑，推动了智慧城市的发展。中国建筑未来的发展趋势是“两化”，即智能化和数字化，建筑智慧运营维护技术将会是未来的研究热点。所以，高效利用信息化大数据平台将数据资源信息化和标准化，会给项目建设、管理和运维提供极大助力。

传统的建筑行业依赖于工作经验，注重对文书、档案的管理，而忽略了其中隐藏的数据的价值。随着信息化管理平台在建筑行业的融合和应用，逐渐演变为结构化和标准化的工作模式，借助收集、分析数据实现精细化管理。中国的建筑行业正在借助大数据科技的技术优势向管理信息化和建造工业化快速发展。

实现建筑行业信息化的前提是挖掘数据的价值，即大数据智能分析。大数据具有的4V 特点——大量(Volume)、高速(Velocity)、多样(Variety)、价值(Value)，使其可量化、可衡量、可对比、可评估。建筑企业利用现代信息化管理平台，实现对建筑大数据的搜集、分析和再利用，提升了企业的现代化管理水平，有助于企业精准发力，提升效益。

建筑企业要勇于创新，向信息化和工业化发展先进的行业学习，整合内外部优势，努力将自己打造成行业的标杆。从传统的钢筋、模板、混凝土建造模式，到大数据全流程工业化管理，大数据信息技术将继续推进建筑行业转型升级，构建互联化、集成化、数字化、精细化的新型建筑产业生态，拉升企业生产力和总体效益。

智慧建筑建设将结合移动互联技术和物联网技术，围绕建筑运维管理，实现建筑运维过程中诸多业务如迎检接待、场区监控、事务办理、计划调整、人力资源、财务管理等的一体化、智能化管理。系统的实施可大幅度提升员工工作效率、减轻员工工作负担、降低企业管理成本、提升企业管理规模容量，为建筑企业提升项目的品质和提高项目的效益起到积极作用。

其他专业技术与建筑系统的有机融合，将大大提升管理效能。江森自控投资有限公司融合建筑系统、信息技术与医院运营管理，通过数据的收集和处理，高效协同就医的各参与方，大大降低人员的的工作难度和强度，提高医院服务及管理水平，提升患者便捷、高效地服务体验感，通过建筑系统和医疗系统的有机融合实现智慧医疗。

4 装备资源物联模式

在建筑的全生命周期管理中，设备管理往往担当着重要角色，尤其是运维管理阶段，设备的质量好坏往往会影响着建筑的整体性能和客户的满意度。但传统的设备管理仍然依靠设备纸质台账和日常接触式维修方式实现，往往只包含后期运维管理的数据，而未包括前期管理。因此，建立以设备为中心，覆盖设备全生命周期所有数据（包含计划采购至设备报废的全过程）的过程管理尤为重要。

随着现代科学技术的发展，带动着系统科学和协同管理理念的发展，现代化和科学化的设备管理更强调对设备在全生命周期的管理和控制。全生命周期通常认为是设备从孕育到灭亡管理的全过程，由设备的资产规划开始，包含投资、立项、运行、维护及报废等过程。设备在选型购置、设备运行、设备报废更新等不同阶段中，通常涉及到众多利益攸关的相关方，各相关方的利益站位和使用目标均有所不同。而从规划阶段开始即能协调各方需求，实行相关方互相沟通交流和利益协调好的设备系统全生命周期的综合管理模式，可最大限度的提高设备使用效能并使相关方满意。

随着多项目的发展，企业的项目管理覆盖到多项目管理模式，不确定性和风险性较单一项目管理呈现指数型量级的上升。在多项目管理中，资源协调与调整关乎着企业级项目目标实现。因此，实现设备尤其是大型设备的动态调度管理，实现设备资源科学的计划、组织、控制和协调，在各项目之间合理流动，充分利用和发挥机械最大效能，协调施工管理和设备管理的矛盾，真正的做到物尽其用，以保障项目目标和企业管理目标的顺利完成。

物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。物联网技术以动态感知为前提，打破了传统沟通交流和传感的信息传输阻碍，实现了人与人、人与物、物与物的全面互联互通。物联网技术通过在所需感知的物体上植入“五官”（传感器），并配置功能强大的“大脑”（微型芯片），从来用传感器来获取物理世界的各种信息，经芯片筛选、处理各种信息后，将有用的信息通过线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递，从而实现对世界的感知。

在此背景下，以RFID 技术（射频识别系统）为核心的物联网系统应运而生。该技术特点在于：识别速度快、信息存储量大、通信区间灵活、穿透性强、阅读无障碍；硬件设备抵抗污染能力强、耐久性良好；标签内容编辑方便不受限。此技术在工程领域的优势在于：数据支持批量读阅性，可进行集成化的设备管理；标签读取受现场环境影响小，如工地扬尘等；标签信息可重复擦除和写入，标签可循环使用，提高了施工设备信息的使用和更新效率，有效降低了使用成本。

以“物联网散杂货码头”为例，该物联网系统集成了智能仓库管理、控制中心、安全防范等系统，实现了物流供应链行业的集成化管理。平台方案体系结构分为三层，第一层为势态感知层，第二层为数据传输层，第三层为集成应用层。该系统以无线网络为载体，以RFID 技术、无线传感技术为数据采集和分析核心，实现仓储管理过程中多个业务环节的信息共享和自动化，实现了电子标签管理、仓库RFID 设备管理、存储区域管理、无线系统管理、货物的入库/出库/盘点管理、智能视频监控和智能图像分析识别等系统应用。

随着云计算、大数据等互联网技术的发展，利用RFID、无线数据通信等技术，可构建一个万物互联的生态系统。在该系统中，无需人工过多的干预，即可实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。同时，可将传感信息与建筑模型信息系统（BIM 系统）挂接，在工程设备的管理过程中应用该技术，实现工程设备管理的流程化、信息化与智慧化。

5 核心技术整合模式

随着工业4.0 时代的到来，国内建筑业高速发展，施工管理逐渐走向现代化、标准化和智能化，科技、信息、人才等资源成为行业发展的源泉，多学科的交叉融合将为传统的建筑行业技术应用提供新的转型发展思路。在“云大物联”信息化技术高度发展的今天，可借助多维数据库的技术手段进行工程项目的全生命周期管理，实现高度集成化的项目规划、施工和运营管理，整合项目过程中的过程技术和知识资产，从而打造项目、企业、行业和国家的建筑全生命周期数据库，推动建筑行业健康发展。

在整合的过程中，应以满足现场的工作为基础，逐步整合项目过程中人、机、法、环、料等各种元素，整体规划，分步实施。同时，应将传统的线下模式整合成为以线上为主的管理信息系统，采用采取自建和购买服务相结合的方式建立平台系统。应使智能设备（如内置传感器、实时便携诊断仪）、智能传感器迅速改进与增值施工技术，实现实时监控、传感、数据采集、存储和建模等技术的系统应用，有效打通相关方的沟通渠道，实现智能仿真和智慧管理。

另外，技术的实现离不开人员的参与与管理，项目目标的实现亦离不开人力资源的高效整合和管理。现阶段，建筑业信息化程度仅优于农业，建筑领域的施工人员素质较低，人力资源管理大都沿用了传统粗放式的管理模式，在人员管理、人才培养和开发、人才奖惩等管理方面均存在不足。同时，科学规范的绩效考核体系缺失，人才考评的形式、方法以及量化指标的确定不够科学规范。因此，合理而高效的人力资源整合和管理显得尤为重要，必须重新审视和评估建筑施工企业人力资源发展对企业发展全局的引领作用。将人才培养、绩效考核等各环节打通，建立配套的岗位流程制度提供支撑，提高企业人力资源管理工作绩效，以达到企业和员工共同发展的目的。

因此，人才与技术资源整合能力成为了企业核心竞争力的关键点之一，企业越是能在更大的范围、更高维度层次、更强的密度来组织企业内部资源，越是能创造企业的核心价值，突破其自身的发展边界。另一个角度来说，企业内部资源的整合和知识库的积累，也是企业核心力量的体现，是企业获得超额收益和保持竞争优势的关键。

6 结论

随着云计算、物联网技术的快速推广，人工智能算法的逐步完善，到 2035年，中国将是高度智能化的中国，中国智慧绿色建筑将实现自主化，在施工管理、设备管理和核心技术方面实现重要突破。通过云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、区块链等数字科技以及多元数据融合在建筑领域的创新应用，将促使建筑拥有“意识”，具有感知和管理的能力。