摘要：随着数字化时代的到来，各行各业发生了巨大的变革，建筑业也顺应时代的大潮，把数字化技术应用于施工、设计及企业管理的各个方面，并逐渐走向管理信息化，设计施工数字化，为建筑业实现工业化打下了基础。
关键词：智慧建造，数字化技术，BIM体系
一、引言
人、建筑、城市，三者共同构成了人类的生活，三者是息息相关，不可分割的。而随着时代的进步和发展，对建筑的要求越来越高，智慧建筑的概念随之产生，也意味着建造的难度和工艺也要不断发展。
人类创造了建筑，由“以天为被，以地为床”的原始生活逐步走向文明，并在漫长的人类活动中形成城市这一概念，而人与建筑、城市的互动，也为二者增添了活力。建筑是城市的基石，承载着一切城市活动，同时为人类生产生活活动提供场所。随着人审美和对建筑功能要求的提高，建筑正在发生翻天覆地的变化，同时，建造也在发生翻天覆地的变化。而城市作为一切的载体，起着重要的协同作用，使人、建筑、交通、信息等一切要素紧密联系在一起。
智慧建造逐渐进入我们的视野。“智慧建造”有两层含义：
一、是产业的和谐发展，与大自然和谐可持续发展。我国建筑业规模约占全球50%，建筑用钢材水泥约占全世界50%，是资源能耗、能源消耗和污染产业最大的行业，实行精细化管理减少消耗和排放时不我待。
二、是让行业武装先进的数字神经系统。无论是行业还是企业、项目管理都在先进的信息化技术系统支撑下，经营环境公平透明，企业项目管理高效精细。
将智慧建造理念及数字化技术应用于企业管理、项目进程等各部分之中，不仅降低了设计施工的时间和经济成本，加快开发和建造进程，精细化施工建造，同时也使企业具备更优的竞争力，推动市场集中度的提高，实现集约化经营，快速淘汰落后产能。
智慧建造顺应了时代潮流，在数字化时代到来之际应运而生，深入到设计、制造、施工、运维的各个方面，是科技发展和人们观念转变的产物。
二、数字化技术在建筑业及管理中的应用
建筑业界对于智慧建造做过一些尝试，主要着眼于对设计方案的制定和优化。深圳的小库科技利用AI提高建筑设计效率，自动生成和解决工程中的一些重复劳动。美国的Upcodes AI帮助设计师进行设计查错以提高设计可靠性和施工便利性。
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国家体育场作为2008年奥运会主场馆，其外围大跨度扭曲钢构件编织的钢结构和内部异形框架结构看台等的设计和施工都难度极大。智慧建造技术的大面积应用完美的解决了这些问题。在场馆的设计中，国内建筑业首次引进CATIA软件，解决了复杂建筑的空间建模难题，并首次提出任意曲面扭曲薄壁箱型构件的几何投影生成法，开发了具有自主知识产权的异形构建制作软件。同时，利用数字模拟分析软件也可以对各部分构件、结构进行分析，观测其力学性能和变形情况等，评估设计安全性和可行性，大大提高了生产安全性并降低了施工成本。工厂化加工技术的应用提高了构件加工效率和精度，首创的多点成型和计算机结合的无模成型工艺、加工设备、质量检测技术，可以高精度的完成扭曲构件加工。将建筑推向工业化。应用GPS、三维激光扫描仪等先进测量仪器，建立高精度的三维工程控制网，实施构件拼装、安装的快速空间放样定位和实时监测，可以对偏差进行预控和提前消纳。此外还应用了机械化安装技术、结构安全监测与健康监测技术、信息化管理技术等，实现了施工过程的可视化，实时进行检测分析，极大地降低了施工过程中带来的偏差和损耗。
此外，昆明新机场机电设备安装基于BIM建立了4D施工管理系统，可以针对机电设备安装特点制定开发，宏观、微观、系统多层次系统化模拟和管理，可以快速调用施工信息和标准规范等。北京英特宜家购物中心工程将BIM管理思路贯穿始终。利用BIM建模模拟复杂机房机电、走廊吊顶、支吊架等，做到细节把控，保证每一处设计合理合规。进行碰撞检查，提前发现专业内及专业间的冲突并予以解决。利用4D施工动态管理，动态展示施工进程，力求保障完美履约，同时，通过对施工进程的监控，可以优化和改进施工计划。还有许多智慧建造理念和技术咋实际设计生产等中的应用实例。
三、总结与展望
通过鸟巢、昆明新机场、北京英特宜家等项目，智慧建造理念愈发深刻，物联网、BIM应用等不断创新，并越发完善。我们可以发现，数字化技术在建筑业正由单一部分向局部、广域方向发展，应用范围从结构设计到实际施工、企业管理再到后期运维等，实现了由进度管理为主的4D到进度+成本的5D以及更多方面的nD方向发展。越来越多非线性建筑的涌现和绿色建筑理念的提出，以及建筑业“工业化”呼声的提高，对数字化技术的要求也越来越高，对数字化技术的应用也越来越复杂。而智慧建造也存在许多亟待解决的问题。1.数据不统一，各部分存在重复建模，参建方之间无法有效协同等问题；2.工程中的许多元素，如人、材料等还无法有效地融入信息化管理系统，许多工作是信息化无法替代的；3.建筑业存在工业化程度低的情况；4.从绿色建筑的性能化分析到绿色施工管理，以及建成后的能耗观测等绿色建筑的全生命期管理各个方面的技术还不成熟等。
而以上这些问题也是我们前进的方向和目标。CAD技术给工程技术领域带来了重大的革新，而BIM技术的发展必将带来新的更大的变革，建筑全生命期各阶段和各参与方之间的信息共享和交换成为可能，建筑工程将要进入数字化建造阶段。同时，云计算、物联网、大数据等信息化技术的日渐成熟，使工程建造向着更加智慧、精益、绿色的方向发展，也大大加快了数字化建造和智慧建造进程。智慧建造也将应用于项目部管理之中，将项目部管理模式向数字化、企业管理集约化方向发展。
智慧建造理念的产生，预示着建筑业的重大革新，甚至可以用翻天覆地来形容。这也预示着建筑工业化时代离我们并不遥远，由简单手工生产到社会化大生产这一过度还有很长的路要走，也是我们每一个建筑人的目标。未来无限可能，未来大有可为。
论文作者:魏占迪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：建筑论文; 智慧论文; 技术论文; 建筑业论文; 构件论文; 时代论文; 城市论文; 《基层建设》2019年第12期论文;