院士说丨延长建筑寿命是绿色建造的新课题；BIM技术对建筑业创新变革起到基础性作用；以数字技术赋能工程建造可持续发展

刘宗超

联合国国际生态生命安全科学院院士

未来的建筑技术面临减排与节能两方面跨越式发展。延长建筑寿命，对建筑废物循环利用是新课题。在建筑碳减排碳达峰中装配式建造方式可以起到作用。

碳中和的目的就是通过制度建设，倒逼产业结构调整，倒逼高能耗产业主体承担碳排放的环境成本，通过碳排放权交易，实现碳源主体向碳汇主体转移支付，以达到整体上碳平衡或碳排放减量。要实现碳达峰，要在低碳循环和节能方面狠下功夫，加快能源技术创新，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

中国能源结构中，煤炭所占比重大，水电、核电、新能源所占比重小，石油、天然气短缺。中国是世界最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在一次能源生产和消费中的比重为70%左右，比国际水平的27%高40多个百分点。调整中国能源结构，必须加快发展水电，积极稳健地发展核电，大力发展太阳能、氢能等新能源。

建筑业是碳排放大户。全国建筑业全过程碳排放占全国碳排放总量的51.3%，是我国实现碳达峰、碳中和目标的关键。可以说，没有建筑业的碳达峰、碳中和，就不可能实现全社会碳达峰、碳中和的目标。建筑业是受影响最大的行业，面临减排与节能双重压力。

建筑业链条长，减排任务要分解到钢材、水泥、玻璃、铝材、石材、管道、电缆以及灯具、陶瓷、供暖、供水、排水，乃至装修、家具材料的生产、运输及现场施工等各个环节。

现有建筑业大多处在高耗能、高排放的状态。节能减排，就需要对这些建筑在正常运营的状态下完成节能改造。新建容易，改造提升难，因为会提高现有建筑物用户的维修改造成本，影响使用便利性。

房地产业快速发展时期，我国建设了大量的房子，很多不是绿色建筑，甚至有些会以大面积、高耗能来显示“档次”。从节能减排角度看，这些房子都要改造提升。未来的建筑技术面临减排与节能两方面跨越式发展，要使建设过程和运营过程都实现节能减排。否则，建筑还未完工，就会遭到淘汰，无疑会使建筑业面临前所未有的挑战。

在人类发展过程中，大量财富是以房产的形式存续，房子的使用周期短是最大的浪费，因此要想方设法延长房屋的使用周期。我国城市建设快速发展，但有些建筑甚至是标志性建筑只有几十年生命周期，导致过早地拆旧建新。如今，如何使废物循环利用是新课题。钢筋、砂石等建材短缺涨价直接说明出现了资源匮乏的状况，为建筑垃圾变废为宝提供了机遇。

乡村振兴的推进使村镇高水平建设进入快车道，村镇建设的分散性又给生活垃圾和废水处理带来新课题。直排式且“户自为战”的小型化粪池不仅不能解决问题，还会增加甲烷这样增温潜力很大的温室气体排放。如果农村家家户户都排放甲烷，我国的碳达峰、碳中和目标只能是一句空话，落实解决要靠建筑业的担当。

在碳达峰、碳中和的大背景下，无论农村或城市，未来都要采用装配式建造方式。与传统建造方式相比，装配式建造方式可以节水90%，减少70%的废物废渣以及大气污染。从节能角度来说，要充分利用太阳能、地热能、自然照明、玻璃隔热贴膜、节能门窗等，大力推广碲化镉光电玻璃，让每一座建筑都能成为小型发电厂。可以预见的是，建筑垃圾再利用和节能建材产业将会有大机遇。

王广斌

同济大学

建筑产业创新发展研究院院长、教授

数字技术应用是建筑业高质量发展的必然趋势。数字模型技术是新型工业化、工业4.0发展的关键基础技术。要深刻认识BIM技术对建筑业创新变革的作用。

当前，数字技术已经无可争议地成为推动社会经济进步的关键性技术。从世界范围看，数字经济创新企业无论是规模还是成长性方面，都处于引领地位。

我国正处于数字经济将发挥关键性作用的阶段，“中国建造”要抓住新一轮科技革命的历史机遇，高度重视数字化、网络化、智能化对工程建造的变革性影响，聚焦产业转型升级，准确把握行业发展痛点，促进建筑业从碎片化、粗放化的劳动密集型生产方式，转向集成化、精细化的技术密集型生产方式。

数字技术应用是建筑业高质量发展的必然趋势。建筑业企业数字化转型的最终目的是构建新的商业模式，实现组织变革，进而提高绩效。建筑业企业要深刻理解数字经济的根本性质和目标，数据、信息和知识是数字经济价值创造的主要生产力和生产要素，将数据、信息和知识融汇在产品与服务的全过程、全环节、全要素中，让数据、信息和知识链为客户创造更多价值，是数字经济和数字化转型的出发点和突破口。

在向数字化转型已成为全行业共识的前提下，建筑业企业必须正确理解数字化发展内涵，是战略而不是技术，通常有三个目标：一是产品数字化。主要目的是产品的服务和创新，向制造业强国转变必须依靠产品和服务的创新能力。建筑业企业向数字化转型，需要且必须利用数字化业务模式带来的新价值主张，形成新能力和竞争力。

二是企业敏捷性。敏捷性包括超强感知能力、明智决策能力和快速执行能力，是实现组织转型的基本保证。只要拥有良好的敏捷性，企业就能通过迅速调整来适应不断变化的市场形势，甚至提前预知市场变化，抢得先机。企业也可以洞悉颠覆者如何攻击自己的核心市场以及如何主动向客户提供更有吸引力的价值主张，在激烈竞争中求生存。

三是人员数字化。人员数字化旨在提升企业里每个员工的积极性和生产力，对于高语境（High Context）、尊重层级文化的国家和地区而言，尤其具有挑战性。

在新时代，数字化模型技术包括基于模型的数字化产品定义（Model Based Definition，MBD）和基于模型的数字化企业（Model Based Enterprise，MBE），这是建筑业数字化转型中的技术主线，也是关键和基础。

MBD是将产品所有相关设计定义、工艺描述、属性和管理等信息都附着在产品三维模型中的先进数字化定义方法，对产品设计制造过程进行并协同数字化建模、模拟仿真和产品定义，然后对产品的定义数据从设计的上游向零件制造、部件装配、产品总装和测量检验的下游进行传递、拓延和加工处理。实施MBD技术需要完善数字化基础环境建设、数字化标准体系建设、数字化业务流程建设、MBD设计制造辅助工具开发、企业信息技术团队和数字化文化建设。BIM（建筑信息模型）技术就是建筑业的MBD技术代表。

MBE的目标是建立数字孪生模型，通过产品系统和生产系统的全数字化建模仿真，在工程设计和工艺设计领域应用大数据和预测性工程分析技术，逐步实现智慧工厂目标，实现向智能服务制造转型。

数字模型技术是新型工业化、工业4.0发展的关键基础技术，是后工业化时代实现大规模个性化制造、产品创新变革的基础，要深刻认识BIM技术对建筑业创新变革有重要的基础性作用，可以说是后工业化时代建筑业创新发展的“芯”和“根”。

黄奇帆

复旦大学特聘教授

蓝迪国际智库专家委员会联合主席

寻找建筑业数字时代的新需求，并找到新的利润点，建立新的商业模式。以数字技术赋能工程建造可持续发展。

数字化时代，客户需求个性化、信息化和工业化深度融合、供应链开放合作是经济发展的基本特征。这也是数字经济发展趋势和实现高质量发展的基本要求。建筑业企业必须顺应这一趋势，改变粗放型劳动密集型生产方式，加快信息化、数字化、智能化转型步伐。

首先，以客户个性化需求为出发点和落脚点，客户体验决定了未来产业发展的趋势。随着业务需求和客户需求不断发展，建筑空间需要变得更具适应性和灵活性。未来的空间需要适应不同的场景，为多模式、多功能预留可能性。科技既可以作为工具，也可以作为媒介，帮助企业为这种转型进行设计。

其次，要以技术变革推动生产过程的数字化、智能化。建筑业数字化发展的关键和基础是产品数字化和产业数字化，这是集成了建筑业整个供应链和生产活动的智能建造发展的关键基础。国家和行业大力推行的BIM（建筑信息模型）技术正是数字模型技术的代表，也是行业克服困难、实现成功转型的突破口。

基于此，数据驱动设计、远程协作、建筑工业化和自动化等将大力推动工程建设行业的数字化变革。但无论采用何种技术，都要高度重视建立企业和供应链数字模型技术的研发应用。

最后，要利用数字化技术，打通供应链上下游企业，实现信息协同和产业效率的升级。例如，浪费现象在整个建筑领域十分明显，物料和人工在实施过程中的损耗超过1/3。而通过数字化技术打通供应链，建筑业可以大大减少浪费，还能让管理效能得到提高、伤亡减少、安全得到保障。此外，建筑业数字化还能大幅提升节能环保效能。

要抓住新一轮科技革命的历史机遇，高度重视数字化、网络化、智能化对工程建造的变革性影响，实现工程建造的转型升级，促进工程建造的可持续、高质量发展。

一要充分理解技术革命，全面认识建筑业变革，打造智能建造新范式和新框架体系。企业要充分利用算据、算力、算法“三算”和数字化、网络化和智能化“三化”通用技术，打造工程多维数字化建模与仿真、基于工程物联网的数字工地（厂）和工程大数据驱动的智能决策等领域技术。建设基于工程全生命周期数据模型的信息集成与业务协同平台，向工业化建造、服务化建造、平台化建造转型。

二要着眼于社会变革趋势，最终形成以人民为中心、智能化的绿色可持续工程产品与服务体系。我国还有大量的人群未能享受到优质住房，还有大量的建筑物要建造。现在的预制房、装配式住宅一定程度上解决了人力问题，但这不是终极目标。智能化技术的开发和相关设计理论的发展，对建筑本身、房地产行业、中国的人居生活影响才刚开始。中国的数字设计不能走西方只在电脑上画图的老路，也不能单纯研究数控工具来实现物质建造，而是要用这些工具为设计服务，把握两者的关系，服务于社会老龄化、数字化、个性化的需求，使建筑形态和人类活动环境的关系真正和谐。

三要着眼于国际竞争，充分了解全球建筑业发展趋势。倡导绿色可持续理念，改善建筑工程产品在环境、能耗方面的性能；以需求多元化为导向，提升产品的个性化服务能力；以技术创新为驱动，提升工程建造生产力和质量安全水平；推动产业交叉融合，重塑建筑业生态和治理体系；重视人力资源体系建设，促进从业人员素质与能力提升；不断开拓市场空间，提升建筑业国际竞争力和影响力。

作为中国经济发展的支柱产业，建筑业在数字化时代发展空间依然巨大，但这个空间绝不是靠盖房子、修高速公路来实现的。在第二个百年阶段，建筑业必须要转变发展思路，激活数据要素潜能，紧紧抓住新基建的历史机遇，创造建筑产业互联网新业态，改变建筑业的商业模式，打造开创性的、万物互联时代的中国式数字建筑产业。