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演變中的建築業,数字化的困境與路徑

演變中的建築業,数字化的困境與路徑

文 | 秦明;編輯 | 石亞瓊

2022年,数字化創新仍是驅動建築業增長的重要因素,也是資本買單的重要方向。

眾所周知,建築業每個環節基本都是萬億級市場,也深刻影響着國計民生。據國家統計局數據,2021年建築業總產值29.31萬億元,建築業增加值初步核算80138萬元,占國內生產總值的7.0%。

然而在全球建築業数字化的浪潮里,中國建築“數”度仍落後於發達國家。據中國建築業協會統計,2018年我國建築信息化佔總產值的比例為0.1%,投入比僅為發達國家的1/10;另外在科技創新與技術投入方面也不到建築業總收入的1%。

数字經濟是繼農業經濟、工業經濟之後的主要經濟形態,“十四五”規劃綱要提出,2025年数字經濟核心產業增加值佔GDP比重達到10%。

產業数字化作為数字經濟發展的主引擎,可以預見,建築行業全要素数字化升級、轉型與再造是未來確定的事情之一;還有一件是建築碳中和,當然其實現的速度一定程度上也取決於行業的数字化水平。

2020年4月,數據作為除土地、勞動力、資本與技術之外的一種新型生產要素被寫入中央文件,成為實現生產權力與產權分配的關鍵生產要素,開始引導產業變革。在数字化轉型的陣痛期,勢必會淘汰一部分企業,而最終實現数字化后的企業,效率將會更高,增長也會更穩定。

最近,獵奇社區旗下数字化產業研究及服務平台“数字時氪”,以“数字建築新探索”為主題,與來自建築領域不同賽道的代表性企業,探討了建築行業的数字化機會。本文結合公開信息與沙龍實錄,分析討論關於建築業数字化的一些觀察。

01、建築業存在形式的演變

據國家統計局數據显示,近10年,建築業增加值占國內GDP的均值為7.0%,波動幅度最大不超過±0.16%;建築業總產值佔比穩定在25%、26%附近,2021年行業總產值同比增速11.0%。宏觀層面上,建築產業穩中有增。

從近20年數據來看,建築業增加值在2012年是個分水嶺,前十年波動幅度較小,基本穩步上升,每年的平均增速為18.7%,后十年波動幅度較大,平均增速為9.4%,最低出現在2020年,為2.5%,最高是在2018年,為13.1%,低於前十年平均值。

建築業相關數據

建築業增加值體現了建築業的生產力水平與發展動力。2012年以前,建築業的快速增長主要依託於產業規模的擴大,以勞動力、資本、土地等投入的數量為核心,2012年之後,隨着從業人數趨於穩定,市場擴張走向飽和,傳統粗放式的建築生產模式逐漸不能適應時代發展,表現為增速放緩,利潤率走低。

在這個階段,行業開始尋求新的增長途徑,比如建築信息模型與裝配式技術受市場熱議或追捧,業內以求通過技術進步促進建築業從過去的“增加數量”向“提高質量”轉變,包括也開始注重從業人員素質與管理水平的提高,從提升產業效率層面尋求增量。

建築業未來始終都會是支柱性行業,只是它的存在形式會有所演變。

當前,建築業顯著的特徵依舊是需求側與供給側發展不平衡,一方面,人們對美好居住環境充滿了嚮往,另一方面,安全成本、利潤率、過程能耗、從業者工齡、科技含量等方面問題嚴峻。数字化或成為提高產業效率,聯動上下游發展的利器。

近日,住建部印發《“十四五”建築業發展規劃》,明確建築支柱產業地位將更加穩固的目標。其中,智能建造與新型建築工業化作為創新企業關注的重點,落地角度涉及数字化協同設計、裝配式建築、建築產業互聯網平台、建築機器人等,這也是近年來資本投入較多的賽道。

在發展規劃中,智能化出現30次,BIM18次,裝配式15次,数字化13次,初步對局部細節進行關鍵詞凝練統計,可以得到這樣一張確定的方向圖。

部分關鍵詞凝練

這也與大多創新企業切入的方向相似,比如AI與設計的融合、BIM雲平台的搭建、快速建模技術的研發、BIM與CIM的融通、項目級/企業級/行業級互聯網平台的探索、人機協作技術研究等。

確定的方向上,擁有着多維的路徑。建築業的“魅力”在於,在行業全面、系統、複雜且分散的背景中,創新企業即使技術相同、場景相似,也會由於市場不同、切入重點不一、商業模式差異,出現不同程度的發展。同時,由於中國建築業體量大、參与方眾多,這也造就了國內豐富的建築業数字化環境。

從增量來看,中國的城市化進程依然穩步發展。據聯合國、Wind、聯訊證券數據显示,2020年,我國的城鎮化率高達63.89%,比發達國家80%的平均水平低了16.11%,處於城鎮化中期。根據北京大學光華思想力課題組測算,到2035年,中國城鎮化率將達75%至80%,因此每年將保持穩定的增量。

此背景下,可能更需要調整布局,優化生產關係和發展邏輯,通過精細化運作提質增效,是挑戰也是機遇。

02、数字使能者,機遇幾何

一個事物的發展需要依靠內部與外部兩方面因素的共同作用。建築業的增長相應要從產業規模擴張、產業效率提升、帶動與推動上下游關聯產業幾方面進行。

2018年,廣聯達提出了“数字建築”的系統發展理念與實施路徑,將圍繞建築本體對全過程、全要素、全參与方進行数字化解構、連接、交互,實現以虛控實,虛實結合進行決策與執行。

建築產業的数字使能者,已遍地開花。此前,我們在文章《每個細分方向都是萬億級市場,超6000家公司攜資本入局建築業数字化 | 年度行業2021》中,也梳理過建築科技各個賽道中的創新企業。

新技術理念如元宇宙、数字孿生、CIM、BIM、機器人、VR/AR、雲計算、物聯網、大數據、5G、裝配式、光伏等,與建築全生命周期特定階段,結合基建類型與業務場景,通過連接,組成了創新企業的生態圈。

在鋼筋層面,有專註於打造建築業鋼材全生命周期管理的数字化、產業鏈互聯平台。通過自研斷料優化、設備排程、物料分發、運輸優化等算法,解決鋼筋數據從平台到加工設備的下方與回傳,服務於鋼筋集中加工市場。

在混凝土層面,有研發智能商砼物聯網系統SaaS平台,對整個混凝土生產運輸過程進行全面管理。過程中也通過機器視覺識別原材料特點,如石子的粒徑大小、圓潤程度等,按需組合調整材料用量,提高骨料密實度,降低水泥用量。

如今,新的案例層出不窮,很多新技術的應用,新材料的突破也發揮着作用。比如豎向變形能力是普通砼200倍的“可彎曲”混凝土,節能環保的裝配式高強牆板與部品部件。還有眾多的供應鏈平台,技術競爭力體現在企業所建立的行業底層結構化數據庫,融合了IT技術的行業知識圖譜

面對建築設計行業,可能外界認為比較光鮮,但實際上並非如此。早年由於高校的擴招,行業湧入了大量從業人員,人才密集度高;加之國內很多設計院的內部流程體系是連續性的,一線設計師在工作環境中更像一顆螺絲釘。

據業內人士透露,尤其在過去高周轉的背景下,由於建築設計相對於基於工序的成本、進度等階段,更難以量化,導致時間被壓縮,具體表現為甲方要求多,工作量越大,而行業設計費未增加,從業者收支不平衡等普遍現象。

在一個市場高度壓縮的環境中,設計師可能更需要智能化的提效工具。這也出現了如小庫科技等智能設計公司。對於創新企業與設計院而言,也一定是需要強強聯合去找到各自真正的優勢點,在一些有明確邏輯的場景上,將重複性或強計算性工作進行工具化替代。

在大眾認知中,土木工程本身重規範,體系也比較固定,很難去做創新。尤其是施工,這裏面的難點在於過程太複雜,涉及大量人、機、料、法、環等不確定因素。還有很多設計規範偏保守,其安全係數實際是真實的兩倍,甚至三倍。

建築或基礎設施都是個性化產品,要實現工業化就要批量化,批量化又意味着標準化,標準化才容易数字化,這就需要標準的建造體系、部品部件與數據流轉。

因此,一方面,需要研究者去探索新結構、新體系、新方法,不斷將學術成果推廣到市場中;另一方面也需要行業各方通過数字化的理念,了解清楚每個環節的內核,這裏面都存在着巨大的提升空間。

BIM、裝配式建築、建築SaaS平台、建築機器人都是建設領域熱門的賽道。很多創業公司作為第三方技術提供商,也面臨種種問題,比如好的產品無人問津、長期投入未見效、甚至是市場交易關係不對等。

相關投資人談到,数字化時代中,建築科技服務商也應該思考如何通過数字化手段,將自身轉變為一個整合方,改變在微笑曲線里的底層狀態,尋找到一個話語權的機會,這樣也更容易出現大的獨角獸。

裝修行業山頭很大,但大的企業很少。對於信息化的訴求很奇怪,要麼根本就沒有,要不就非常高。這個市場要實現数字化,提供採購成本更低的技術可能成為必須的選擇。

我們也可以看到,酷家樂近10年成長的過程中的最大特點之一,是在家裝領域將效果圖快速製作普惠化了。相對於公裝賽道,還未觀察到可以提供此類成熟的数字化產品。

當然,近半年也湧現出來不少專註碳中和業務的企業,比如碳中寶、續翼建築科技等。由於建築產業在其全生命周期的碳排量在全球貢獻了接近40%,建築脫碳、減碳、固碳是一個重點方向。國內政策也加大引導,今年4月1號公共建築將要強制進行碳計算。

在具體做碳核查,一般以摸家底為基礎,是非常依託於建築数字化能力本身。而建築業数字化參差不齊,以BIM+能耗數據為據點,還是有很多提升空間。

03、征途中的人才困境

幾個月前,土木方向的年輕人在B站等網絡平台掀起了對行業的熱議。大猛子因與何同學的明顯反差,成為建築行業的流量人物,“提桶跑路”成為土木人的調侃,也開始讓在校生與從業者思考自身未來的走向。

人才困境是轉型期中的建築業必然要經歷的一個發展階段。此前,中國建設報也發文提到,這裏面既有“人口紅利”的原因,也有產業結構調整的原因,又有建築行業本身特殊性的原因。

高校作為人才的“發源地”,近年來也看到不少高校設置智能建造、BIM相關專業或課程,在交叉學科人才培養的路上探索。同時,通過專業學科的優化調整也在與企業對接。不過,在具體方向上,可能更需要學生主動去探知、感受與抉擇。

在企業中,學會既掌握業務知識,又嘗試去發現與創造数字化場景可能是如今優秀從業者的顯著特徵。雖然對数字化的理解也是因崗位需求程度而不一,而目前接受對基礎的数字化信息的認知和了解,是對新一代從業者的更高要求。

另外,隨着現今技術的進步以及國際環境日益嚴苛,真正可借鑒的東西也越來越少了,創新成為主流。因此,個人的獨立思考能力、勇氣和魄力也顯得尤為重要。

最後不管是在什麼樣的位置,雖然現在對於通才的要求越來越高,但相信在專業性上還是最重要的一塊。

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著名財經作家吳曉波提到,產業智能變革除了給我們帶來生產效率的提高,產品質量的提升外,更重要的是再造了中國工業文明的人文環境。

数字化的價值意義,是合規、是避險、是降本、是增效,具體包括可能是不再需要更多的勞力工人,取而代之是懂維修,懂編程的產業工程師。然而更重要的是取代了那些在惡劣環境下的特殊工種。

未來的工業化建築工地,可能也不再是勞動密集型的,而是擁有大量机械設備和極少產業工人,他們按時上下班,體面且從容…… 

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