建筑业发展新态势下我国建设项目管理的发展现状问题与对策

 

我国建筑业发展态势分析

      习近平总书记指出，中国制造、中国创造、中国建造共同发力，继续改变着中国的面貌。近年来，作为中国建造主要载体的我国建筑业持续快速发展。2021年，建筑业完成建筑业总产值29.31万亿元，是“十二五”开局2011年的2.52倍，占全国城镇固定资产投资的53.01%；实现建筑业增加值8.01万亿元，是2011年的2.43倍，占国内生产总值的7.01%；建筑业企业从业人员5282.94万人，是2011年1.37倍，占全社会就业人员的7.08%。以上数据表明，建筑业为我国经济社会发展和民生改善做出了重要贡献，是名副其实的国民经济支柱产业。

      自2016年以来，党中央、国务院和住建部出台了多项与建筑业发展密切相关的政策文件。2016年2月，中共中央、国务院下发了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，在第4部分“提升城市建筑水平”中，从落实工程质量责任、加强建筑安全监管、发展新型建造方式3个方面提出了指导意见；2016年9月，国务院办公厅下发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，明确了发展装配式建筑的指导思想、基本原则和工作目标，提出了8项重点任务和4项保障措施；2017年2月，国务院办公厅下发了《关于促进建筑业持续健康发展的意见》，明确了建筑业发展的总体要求，从7个方面提出了23项指导意见；2020年7月，住建部等13部门联合下发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，明确了智能建造与建筑工业化协同发展的指导思想、基本原则和发展目标，提出了7项重点任务和5项保障措施；2020年8月，住建部等9部门联合下发了《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》，从9个方面提出了推动城乡建设绿色发展和高质量发展，以新型建筑工业化带动建筑业全面转型升级，打造具有国际竞争力的“中国建造”品牌的37项指导意见；2021年3月，住建部办公厅发布了《绿色建造技术导则（试行）》，明确了绿色建造的总体要求、主要目标和技术措施；2021年10月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于推动城乡建设绿色发展的意见》，在第3部分“转变城乡建设发展方式”中，从建设高品质绿色建筑、提高城乡基础设施体系化水平、实现工程建设全过程绿色建造等5个方面提出转型发展要求；2022年1月，住建部印发了“十四五”建筑业发展规划，规划中明确了建筑业发展的总体要求和发展目标， 从7个方面提出了34项主要任务，给出了3项保障措施。对这些政策文件中有关建筑业发展的重点任务进行聚焦，可以看出我国建筑业未来一段时期的主要发展态势为：全过程绿色建造将奏响建筑业发展的主旋律；智能建造和新型建筑工业化协同发展将成为建筑业技术创新的主要领域；工程总承包、全过程工程咨询服务和建筑师负责制将引领工程组织管理模式变革的方向。

 

国际建筑业发展态势分析

      StartUs Insights发现平台2022年1月发布的《2022年建筑业发展和创新的十大趋势》报告，基于对3550家全球建筑业初创企业和规模化企业的分析，提出了2022年建筑业发展和创新的十大趋势，如图1所示。这3550家企业中，美国公司数量最多，英国、德国和欧洲其他国家的公司也占有较大的比重。

      为了适应建筑技术发展的要求，建筑业企业越来越倾向于采用更具协同性的方法，并使整个建筑生命周期更加透明。为此，解决方案包括先进的BIM软件和基于云计算的管理工具；大量使用施工机器人，提高施工过程的准确性，进而缩短施工工期；应用物联网(IoT)和现实技术（增强现实AR和虚拟现实VR），确保施工现场人员的安全，并连接管理人员与工作现场；实现施工监控和检查的数字化，推行数字化的建设项目施工和管理方法；发展高性能、可持续的建筑材料；应用3D打印技术提高施工过程的自动化水平，降低对人工劳动力的需求，提高工作的灵活性。

         建筑信息模型（BIM）。 建筑的方案设计和具体细节设计是相互协同的两个部分，需要多个利益相关者的参与，包括工程师、建筑师、建筑商和客户等。传统的设计方式，每个部分由各专业的人员完成，各方对其他方的工作不了解，无法实现整体的可视化，导致出现不同版本的最终方案。利用先进的BIM技术提供一个集成的建筑信息数据库，建筑各方可以作为模型构建的一方，通过协同的方式互相配合，可以在初始阶段就识别建设可能出现的冲突，从而提高工作效率。基础的BIM技术提供3D模型，可实现建筑的全面可视化，在此基础上，BIM5D提供建设工期和建设成本的管理，BIM6D考虑到建筑能耗的管理。还可以将BIM技术与AR/VR技术结合，进行BIM模型的施工现场测试。

         建筑机器人。 建筑业是劳动密集度最高的行业之一，很多工作任务是重复和耗时的，通过机器人技术可以更快更好地完成这些任务。建筑机器人还可以减少人为失误和疲劳造成的损失。例如，建筑机器人能以极高的精度自动完成砌砖、焊接、钢筋绑扎、喷漆和许多此类重复性任务。机器人解决方案还可以使挖掘、运输、负载提升、混凝土工程和拆除的重型设备和车队实现自动化，不但可以提高建筑工人的安全性，还可大大缩短操作时间。使用机器人的建筑自动化提高了项目的整体生产率，减少了劳动力需求，并为危险或危险任务提供了安全保障。

         数字化建设项目管理。 数字化的建设项目管理是指基于云计算对建设项目的时间、成本、质量进行管理和控制。在项目可行性研究阶段，项目管理者使用AI技术分析项目的可行性；获准立项后，管理者划分项目的各阶段安排和目标，并使用企业资源规划(ERP)软件分配资源。除了ERP软件之外，还能以基于云的工具确保透明度并允许大容量数据存储；项目进行过程中，利用计算机视觉和机器人技术来提高建筑工地的可见性，部署虚拟工程师来监控整个建筑工地的每项工作，通过算法识别对象以及上下文信息，并与预期数据进行对比，以跟踪项目的进度，发现项目瓶颈和难点；项目结束和交付时，管理者应用基于区块链技术的智能合约确保对方任务的实现，并防止金融诈骗。通过这种方式，数字化建设项目管理减少了浪费，提高了劳动力效率，并确保项目在合同工期内完成。

         先进的建筑材料。 建筑材料的总体趋势是耐用、低维护和节能的新型可持续材料。随着建筑向绿色化和模块化的方向发展，建筑材料也向可持续性方向和轻质高强的方向发展。利用细菌的自修复混凝土、菌丝体复合材料、生物塑料和生物泡沫等生物材料可以达到环保的效果；气凝胶、石墨烯、蜘蛛丝、碳复合材料、水陶瓷和纳米材料等，在保证轻质高强的同时有更高的持水能力；先进的木铝材料，如竹子、交叉层压木材、透明木材和泡沫铝具有更高的强度和生物降解性。

         非现场施工。 传统的现场施工，天气条件会导致施工进度拖延、材料浪费和建设成本增加。非现场施工则在可持续性、工人安全和质量方面改变了施工生命周期。它融合了一系列创新材料、3D打印技术和新颖的组装技术。非现场施工主要涉及两种情形：一是立体式，在工厂预制重型3D结构，如整个房间甚至整栋房屋，现场采用模块化组装或吊舱式施工；二是平板式，工厂开发用于墙壁，地板或屋顶的平板，在现场进行装配。

         安全管理智能化。 现代建设项目越来越严格地遵守保证工人安全规则。身临其境的技术可以防止可能发生的现场事故，而个人防护装备(PPE)则是保证施工人员生命安全的有效措施。此外，建筑公司可以使用人工智能算法预测危险，并采取相应的安全措施避免安全事故。V R技术通过沉浸式培训指导现场工作人员完成危险任务，以降低事故发生的概率。为了确保施工现场的人员安全，还可以使用嵌入物联网传感器的PPE。传感器以振动、温度、心率、步数等形式检测信号，并发送信息以供进一步分析，这使得管理人员能够远程监控工人的健康状况和生产力。

         施工监控技术。 建设项目施工现场通常分散着很多的人员、材料和机械，采用人工对项目进行监控往往是很困难的。这也是承包商愿意采用先进技术手段进行施工监控的主要原因。施工现场监控的增值取决于监控流程的级别，可以从轻量级审计功能(CM1)划分到质量保证(QA)级功能。先进的监测系统主要采用无人机监测与激光雷达或热传感器相结合的方式。对建筑工人的监控上，则使用高清摄像头和基于人工智能的面部识别技术来提高工作效率。还可以利用智能机器人和嵌入式传感器检查和排除结构中的故障，这比人工监测更加有效、精准。

         绿色建筑。 绿色建筑是建筑业的未来，其概念即在项目的全生命期发展中秉持可持续发展的理念，采取环保措施，优化能源和资源利用，减少施工过程中的浪费，使建筑实现净零碳排放。目前已出现多种可以评价绿色或可持续建筑的认证，典型的如美国绿色建筑委员会的LEED认证。对绿色建筑理念的应用主要包括：创建绿色材料数据库，协助建筑公司实施绿色建筑项目；为绿色建筑实施提供基于人工智能的分析，并提供具体的输入，以帮助利益相关者在投资、设计和资源方面做出明智的决策。

         3D打印技术。 3D打印是一种可持续且高效的施工方法。建筑打印机可以采用挤出、强力粘合和增材焊接等方法打印整栋建筑，也可以只打印预制构件。它可以应用建筑机器人，结合BIM技术，用先进的建筑材料逐层打印设计。设计灵活性高，不需要模板，是一个完全自动化和编程实现的过程。与传统的建造方式相比，3D建筑打印产生的废物更少，需要的劳动力资源更少，还可以消除人为错误并提高生产率。

         建筑工地互联。 建设项目有许多动态部分，控制所有元素对于项目成功至关重要，建筑工地互联就是解决这一问题的重要方法。在施工工程的每个步骤中创建结构化的工作流程并集成数据，可确保向每个利益相关者提供正确的信息。互联建筑工地使用 AR、VR、AI、机器人和可穿戴设备将人员、流程和信息整合在一起。物联网技术与人工智能相结合，可实现预测性物流，提高施工期间工人的安全性，并优化库存以减少浪费和相关成本。计算机视觉可实现即时支持和指导，将建筑工地连接到主办公室。这些解决方案使管理人员能够根据实时数据做出更快、更明智的决策。

      StartUs Insights发现平台的报告还分析了这十大发展和创新趋势对建筑业的影响程度，如图2所示。

 

我国建设项目管理的发展对策

      国内外建筑业发展与创新的新态势改变了建设项目管理的外部环境，对建设项目管理提出了新的更高的要求，将对建设项目管理产生重要而深远的影响。基于此，建议我国建筑业企业的建设项目管理采取但不限于如下的发展对策：

         大力推进建设项目管理的数字化。 从前述分析中可以看出，数字化在建筑业发展中扮演着非常重要的角色，对建设项目管理而言，数字化更是不可或缺的。不断扩展数字化技术的应用范围，大力提高数字化技术的应用水平，积极探索数字化技术新的应用场景，高质量构建数字化建设项目管理系统，应当是我国建设项目管理的当务之急。

         积极探索针对特定项目交付方式的建设项目管理模式。 项目交付方式定义了建设项目参与各方的角色和责任，并从设计、采购、施工等方面确定了项目实施的基本框架，是建设项目的关键成功因素之一。近年来，伴随着我国建设项目组织管理模式的变革，出现了许多新的项目交付方式，传统的项目交付方式也发生了一些新的变化，这些改变势必会对建设项目管理产生重要影响。建筑业企业应当结合自身的业务范围，有针对性地构建分别适用于DB B、DB、CMAR、IPD、EPC、PPP等项目交付方式的建设项目管理模式。

         认真梳理建设项目管理的标准流程。 长期以来，很多建筑业企业实施的建设项目，基本上都是基于项目经理的经验进行管理的，缺乏建设项目管理的标准流程，有些场合即使有标准流程，也缺乏使用标准流程的主动性。这种管理方式是导致这些企业建设项目管理水平低下的一个重要原因。建筑业企业应当结合自身项目管理的实践，并广泛学习借鉴优秀建筑业企业建设项目管理的成功经验，系统地归纳和提炼出建设项目管理的标准流程，逐步实现建设项目管理的标准化。这也是建设项目管理数字化最重要的基础工作之一。

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