尽管建筑业整体经济 GDP 中占额很高,但建筑业的数字化、标准化程度低,新技术应用发展缓慢,从而导致行业生产力增长后劲不足,利润低,风险高。
作为 GDP 支柱产业,建筑业总体业绩强劲。2019 年建筑产业年报显示,2019 年建筑业总产值达到 248445.77 亿元,比上年增长 5.68%。
但图表的另一个数据显示,总产值增速比上年降低了 4.20 个百分点,连续两年下降。
年报显示,2019 年建筑业产值利润率为 3.37%,比上年降低了 0.02 个百分点,连续三年下降。
麦肯锡指出,随着市场环境的不断变化,技术的进步,现有的建筑生态体系将被破坏后再重组,成为必然趋势。
在建筑的全流程中,按图采购、按图施工、按图销售、按图运维,「图」为基础,表达图的方式是设计。
上世纪初开始的是手工绘图,工具就是尺规图板,状态是手动制图,劳动效率是按年计算。
计算机技术发展后,设计进入 CAD(Computer-aided Design)建模技术发展阶段,在这个阶段,又有着两个发展时期。
在计算机图形学实用化之后,开始进入了计算机辅助的二维绘图阶段,状态是动手绘图,效率是按月计时。而后是 BIM 建筑信息模型,状态是手动建模。
BIM 不是一种或一类软件的代指,而是一整套新的生成工具和生产关系的整合。BIM 的出现,将图纸从二维带入了三维,将单专业图纸带入了多专业复合信息模型的阶段,解决了建筑跨专业合作的问题,特别是很好的解决了不同专业碰撞的问题。
2011 年,住建部下发《2011 年-2015 年建筑业信息化发展纲要》,首次正式提到 BIM。这之后,BIM 在国内经历了近 10 年的建筑工程实践历程。但回溯来看,其使用效果在某些工程项目中并不尽人意,没有真正达成 BIM 的愿景中所描述的目标——降本和提效。
建设工程领域涉及范围较广,既有住宅、公寓等居住建筑,也有博物馆、体育场等公共建筑,还有道路桥梁等大型公共基础设施。
从市场表现来看,BIM 在公共建筑和基础设施领域等从设计到建造都极其复杂的大型项目中,使用较多。以 2017 年投入运营的上海中心大厦为例,由于此工程信息海量复杂(后来仅设计深化图纸就达到 15 万张),建设团队在项目早期即判断依靠传统的图纸工程模式根本做不了这样的「超级工程」,因此在项目策划阶段即全面规划和实施了 BIM 的应用。
而在商业化、市场化程度较高的居住建筑领域,BIM 的推广和使用受到了较大的阻力。
住宅开发有着一整套成熟的商业模式,开发商、设计院和施工单位等各参与方在长期实践中形成了基于现实的合作模式,没有打破现有模式的契机。
加之普通的居住建筑的工程复杂程度较低,使用 AutoCAD 绘制的二维图纸加上 SkechUp 建出的模型已能基本满足工作需求,而使用 BIM 意味着设计院和施工单位要组建 BIM 的团队,培训或者招聘 BIM 技术相关人员,短期内会增加企业成本、降低利润。
BIM 软件作为实施 BIM 的重要工具,目前国外软件占据大量市场。CAD 几何建模技术从上世纪 60 年代发展至今,其中一些底层关键技术被前述的国外大公司垄断,国内要在这条路线上自行研发极其艰难。
在基础建设领域,美国软件公司奔特力(Bentley)的 BIM 软件产品有广泛应用,近十年间还实施了「中国优先」的战略。另外以服务飞机、船舶为主业的法国达索公司(Dassault)开发的 BIM 软件 Catia 近年来也开始进入了我国一些大型基建项目中。
首先,它们均未覆盖建筑项目全生命周期。欧特克的策略是配合旗下的 Dynamo、Insight、NavisWorks, Fabrication 等一系列软件的使用来覆盖其他阶段,图软则采取打造生态圈(openBIM)方式,积极与其他专业软件协作完成工程全阶段所需的数字支持。但这些软件是封装了国外建设工程项目的流程、逻辑甚至生产关系到其软件中,在很大程度上并不满足和适应我国国情,带来了学习和使用中的诸多困难,没有实现化繁为简,反而是化简为繁。
其次,要在全过程中实施 BIM,需要一系列数据在相关软件间顺畅交换,目前主流的中性交换标准 IFC 还不能很好地承担起这重任。而 Revit 的「全家桶」之间切换的流畅性也遭到一定程度的诟病,甚至 BIM360 这款重要的协同软件还不在中国市场发售。
最后,BIM 软件本身的性能还有提升空间。例如欧特克最近就收到了国际上共 25 家建筑事务所的联名公开性,指责其绑架并阻碍了 BIM 的发展。
最重IM电竞要的是,依赖国外 BIM 软件的模式存在风险,特别是在当下中美全方位对抗的形势下。
一方面,可能陷入「断供」境地。2019 年 Adobe 公司禁用委内瑞拉国内的全部账号和服务,而今年哈工大师生无法使用 Matlab,这些都是前车之鉴。
另一方面,存在信息泄露的危险。目前主流 BIM 软件都已经纷纷采用将服务云端化,使用国外的 BIM 软件意味着国内建筑的数据、城市的数据,甚至是基础设施的数据都会被上传到外国的服务器中。尽管有保障用户数据安全的承诺,但并非高枕无忧。
在这样的整体图景下,目前 BIM 要实现常规突破难度很高。那么,是否还有其它的方式来实现转型和破局呢?BIM 工具除了 Revit 式,ArchiCAD 式等,可否有其它的新形态吗?
ABC 不陷于 Revit 范式下的 BIM 框架中,而是实行颠覆式创新,从「数模规」三个维度上分别进行延展和突破,实现了数IM电竞模规一体化。
首先,在项目发端的前策阶段,让各维度下的大数据充分作为理性决策的坚实基础,并结合人工智能生成算法,让规划与概念方案的设计生成是决策的天然结果,解决传统上包含项目投资的决策与建筑形态布置事实上是断裂的窘境。
下一步,ABC 模式让数据贯穿其后的方案设计、施工图设计,施工建筑和运营维护全阶段,数据在全流程和全生命周期流动。并反过来让各阶段的数据及其分析,给项目各参与方提供洞见。
即模型。在信息模型方面,ABC 和传统 BIM 相同的是不仅包含二维和三维几何信息,也包含非几何但在建设工程项目中其它必不可少的信息。但 ABC 更进一步的是,灵活拓展到时间维度上,能够查看方案生成模型的演进过程。
另一方面,和传统 BIM 的纯粹人工建模方式不同,ABC 结合了机器智能和人类智能,采用的是 AI 生成+人工编辑的IM电竞模式。信息内容的创作是由机器协助人去产生,不需要每一个环节的人去基于个人一项一项经验单独构建,极大地突破了工作流程的限制和工作效率。
规范。ABC 模式扎根于中国建筑行业的实践,将国家规范、行业规范、地方法规,以及建筑学的通用规则整合进入前述数据使用和模型生成的过程中,不仅解决了使用国外 BIM 软件不能适应国情的情况,也为进一步在工程实践中整合和推进先进的管理流程铺垫了基础。
更重要的是,在地性的规范和通用性的规则上工作,ABC 模式可以达成从数据-信息-知识的逐层积累,最终达到智慧的层级,实现建筑的知识图谱的数字化。
小库科技创始人兼 CEO 何宛余表示,小库从诞生开始,就坚定要创建自己独有的模式,改变当前国内建筑行业的生产力、工作流程现状等困局。通过团队的创新与实践,目前小库科技已把总体架构和前期流程打通了,接下来会专注发力在建筑全流程的应用和推广。
从行业现在来看,数字化、信息化的趋势不可逆转。在目前以 Revit 范式为主的 BIM 软件不尽如人意的情况下,势必会有新形态的 BIM 涌现出来。小库的 ABC 模式或许只是其一,后续还将有如 5G、区块链、虚拟现实、物联网等更多新科技的发力。但道路注定艰难,需要行业各环节的共同奋进。
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