以“新基建”為引領 推動建筑行業高質量發展

北京市建筑設計研究院有限公司副總經理  鄭琪

 

    近年來,中央多次強調加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設(以下簡稱“新基建”)。2018年12月19日至21日,中央經濟工作會議在京召開,會議重新定義了基礎設施建設,把5G、人工智能、工業互聯網、物聯網定義為“新型基礎設施建設”。2019年3月5日,李克強總理在《政府工作報告》中指出:“加強新一代信息基礎設施建設”;2019年7月30日,中共中央政治局會議提出:“加快推進信息網絡等新型基礎設施建設”;2020年1月3日,國務院常務會議確定促進制造業穩增長的措施時,提出“大力發展先進制造業,出臺信息網絡等新型基礎設施投資支持政策,推進智能、綠色制造”;2020年2月14日,中央全面深化改革委員會第十二次會議指出,“基礎設施是經濟社會發展的重要支撐,要以整體優化、協同融合為導向,統籌存量和增量、傳統和新型基礎設施發展,打造集約高效、經濟適用、智能綠色、安全可靠的現代化基礎設施體系”;2020年3月4日,中共中央政治局常務委員會召開會議,強調“要加大公共衛生服務、應急物資保障領域投入,加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度”;2020年5月22日,《政府工作報告》提出重點支持“兩新一重”( 新型基礎設施建設,新型城鎮化建設,交通、水利等重大工程建設) 建設;2020年6月,國家發改委明確“新基建”范圍,提出“以新發展理念為引領、以技術創新為驅動、以信息網絡為基礎,面向高質量發展的需要,打造產業的升級、融合、創新的基礎設施體系”的目標。面對新冠疫情影響以及經濟社會的諸多不確定性,布局“新基建”成為行業企業應對挑戰的突破口、著眼行業高質量發展的關鍵之舉。

 

“新基建”的內涵及推進意義

    傳統意義的基礎設施建設具有所謂的“乘數效應”,即能帶來幾倍于投資額的社會總需求和國民收入。因此,一個國家或地區的基礎設施是否完善,是其經濟是否可以長期持續穩定發展的重要基礎。基礎設施作為經濟社會發展的基礎和必備條件,建設發展合理可以為發展積蓄能量、增添后勁;建設滯后或者盲目建設則可能成為制約發展的瓶頸。中國沿海地區經濟快速發展和某些區域的成功開發,一條共同的經驗就是通過率先啟動大規模的基礎設施建設,為經濟高速增長奠定了堅實的基礎。

 

    當人們談到“新基建”的意義時,全社會普遍認為“新基建”可以通過大數據合理配置資源結構,但其意義則遠不止于此。伴隨著物聯網、云計算、人工智能、工業物聯網等“新基建”的發展,所有與供需、生產狀況相關的信息都能夠被聚集起來,產業鏈條里“整體的供需關系”也都能被描繪出來,包括誰生產什么、生產多少、應該去到哪里。作為結果,“新基建”可以像一個調度系統一樣,指導供需、生產、運輸等各個環節。再者,“新基建”可以帶動關鍵技術的發展。以5G為例, 5G通訊及相關技術的發展推動了包括直播、視頻會議、交通運營監控、農業物聯網等的廣泛應用。應用增長背后,相關的數據會隨之大規模增長,人工智能、云計算、數據中心也會得到相應的發展。 5G基站會應用于基帶芯片、FPGA 芯片、光通信芯片, 5G的發展將給芯片產業帶來大量新增需求。隨著5G基站建設的進一步提速,儲能電池行業也迎來發展契機。在“新基建”浪潮的推動下,三大運營商計劃于2020年建設50萬個5G基站。同時,為了保證5G通信設備能夠穩定使用,基站通常會儲備3-4小時的儲能電量,這就需要能量密度更高的儲能系統,對電源系統也提出了擴容升級要求。 

 

“新基建”與傳統基建的區別

    當我們系統地研究“新基建”與傳統基建的關系時不難發現,二者之間有很明顯的差別。基礎設施建設是指在基礎設施方面進行的完善、改造等工程。傳統意義的基礎設施建設主要是指為社會生產和居民生活提供公共服務的物質工程設施,一般包括交通、郵電、能源、服務產業、園林綠化、環境保護、文化教育、醫療衛生等公共設施和服務設施等,是保證國家或地區社會經濟活動正常進行的公共服務系統。

 

    新中國成立70多年以來,特別是改革開放40年的發展建設,中國的基礎設施面貌取得了巨大的成就,促進了全國經濟社會的快速持續增長。國家統計局發布的《建筑業持續快速發展 城鄉面貌顯著改善——新中國成立70周年經濟社會發展成就系列報告之十》中指出:隨著國家基礎設施建設的發展,圓滿完成了一系列關系國計民生的重大基礎設施建設工程,極大地改善了人民住房、出行、通信、教育、醫療條件。建設成就惠及社會,為保障和改善人民生活發揮了重要作用。2018年,城鎮居民人均住房建筑面積39平方米,比1978年增加32.3平方米;農村居民人均住房建筑面積47.3平方米,比1978年增加39.2平方米。2018年,我國鐵路營業里程達到13.1萬公里,是1978年的2.5倍,其中高速鐵路運營里程達2.9萬公里以上。全國光纜線路總長度達4358萬公里,移動通信基站648萬個。全國建成普通高等學校2663所,是1978年的4.5倍。醫療衛生機構99.7萬個,是1978年的5.9倍。基礎設施建設為國民經濟發展作出了重要貢獻。

 

    但是我們也可以發現,傳統基建主要是為人類生產生活提供了工作生活的空間支持。“新基建”則打破了生產經營、生活體驗的時空局限,構建線上與線下、制造與服務、數據與價值、場景與內容相結合的數字經濟新模式、新業態。可以這樣來形容,傳統基建是蓋房子,“新基建”則為房子裝上了“智慧大腦”。 于是,房子的信息、房子內部工作活動的信息就最大程度地通過互聯網聯系起來,實現了互聯互通。可以說,“新基建”為傳統基建賦予了新的活力。

 

“新基建”帶來的機遇與挑戰

    面對“新基建”發展帶來的歷史機遇,如何實現傳統建筑業改造升級高質量發展,是一個亟待研究的重要問題。建筑業作為國民經濟的重要組成部分,幾十年來行業產值以及對于國民經濟的貢獻值不斷攀升。1952年,全國建筑業企業完成總產值57億元;1956年完成總產值146億元,突破百億元大關;1988年完成總產值1132億元,突破千億元大關,1998年完成總產值10062億元,突破萬億元大關;2011年完成總產值11.6萬億元,突破10萬億元大關;2017年完成總產值21.4萬億元,突破20萬億元大關;2018年,全國建筑業完成總產值23.5萬億元,是1952年的4124倍,年均增長13.4%。

 

    伴隨著建筑業的迅速發展,建筑業在國民經濟中的比重不斷提高,對整個國民經濟發展的推動作用也越來越突出。2018年,建筑業增加值達到6.2萬億元,是1978年的445倍,年均增長16.5%,占GDP的比重為6.9%,比1978年提高3.1個百分點,建筑業增加值對GDP的貢獻率為8.2%,比1979年提高6.8個百分點。在發展進步的同時,全行業也深刻地意識到,有很多突出的問題困擾著行業的發展。建筑產品質量距離世界一流水平還有一定的差距,行業集中度相對較低,行業科技含量不足,難以形成品牌引領效應。

 

    中國宏觀經濟研究院經濟研究所課題組撰寫的《科學把握經濟高質量發展的內涵、特點和路徑》研究報告中明確指出,經濟高質量發展就是以高效率、高效益生產方式為全社會持續而公平地提供高質量產品和服務的經濟發展,在具體經濟形態上就是一個高質量、高效率和高穩定性的供給體系。

 

傳統建筑業的改造升級路徑

    根據供給側改革的探索和高質量發展的要求,傳統建筑業的改造升級可以從兩個方面進行積極探索:一是提升全要素配置效率,發展全過程工程咨詢;二是提高全產業鏈生產效率,發展協同工作模式,從而實現在“新基建”引領下的高質量發展。

 

    探索一:提升全要素配置效率,發展全過程工程咨詢

 

    傳統生產模式注重要素投入,強調通過投入產出效應。高質量發展則強調在整個生產過程中,發揮全部生產管理要素的效率,從而產生高質量的產品。簡單地說,就是不僅過程要好,而且結果也要好。在計劃經濟模式下,傳統建筑業將整個產業鏈分割成了幾個部分,包括前期咨詢、規劃設計、建筑施工和運維管理,而且相互之間彼此分離。后來隨著分工的進一步細化,又產生了一些細化的領域,如招標代理、監理、造價管理等。同時,原來的施工企業也隨著生產技術的專業化發展,分化出許許多多專業施工公司,致使整個行業在原來的基礎上進一步出現碎片化。整個生產過程中的各個要素分別有各自的重點,但是卻難以通過生產過程使最終的產品集成為一個統一的建筑產品,造成能源的浪費和資源的損耗,建筑產品質量不高,并且在使用過程中存在各種問題。

 

    自2017年起,住建部和國家發改委大力推動全過程工程咨詢工作,目的在于打破原有的生產模式,提升建筑全過程全要素的配置效率,實現高質量發展的目標。全過程工程咨詢以生產高質量的建筑產品作為統一的目標,將生產過程予以統一,打破傳統的工作界面,將咨詢、設計、建造和運維的工作細化到全過程的每一個階段。舉例而言,在決策階段就要充分考慮運維的可行性和成本,因而在確定設計方案和技術標準時就需要充分考慮運維的需要。這與傳統的工作方法相比,存在明顯的區別。全過程工程咨詢將整個生產過程分解為五個階段,分別為決策階段、設計階段、施工準備階段、施工階段和運維階段。這五個階段是依照工作的順序依次展開的,通過什么方法可以把五個階段緊密地銜接起來,將是解決問題的關鍵。

 

    通過研究世界各國的研究成果和工程管理方法,并結合中國實際,我們從工程建設過程中提煉出五條重要線索。通過五條線索的連接,可將五個階段結合成為一個整體。

 

    一是質量進度管理。有觀點認為,這是兩個問題,為什么合二為一呢? 我們從實踐中認識到:投資標準和設計技術標準對工程進度有非常大的影響。通常在制定工程進度計劃時會確定里程碑目標,這個目標一定要與質量目標相結合,才能夠實現二者有效地統一。即便是同樣的建筑規模、同樣的施工方法,由于質量標準存在不同,會導致不同的進度計劃,因此不能將二者分開考慮。這個問題在決策階段就應該予以明確,而且應在全過程予以重視。

 

    二是投資造價管理。很多學者對這個問題做過很多研究工作,也有很多著述。這里需要強調的是,傳統的工作方法在工程建設每個階段的組價標準和組價方法各有側重,由于建設過程相互脫節,因此出現了造價控制不住的現象。全過程工程咨詢的工作注重在前期就要明確各部分造價管理原則,將造價控制標準和設計標準、產品標準緊密結合,使造價控制工作能夠和設計建造工作更加緊密地結合在一起,實現動態管控,使投資發揮出最大效益,并且保證建筑工程的品質。

 

    三是產能物流管理。一直以來,這個問題存在重視程度不足的現象。大多數人會認為,這是施工企業的工作,其實并非如此。工程建設是一個社會性的活動,需要整合社會各方面的要素,同時也會受到社會各方面因素的影響。例如,在這次疫情期間各項醫院改造工程和新建工程建設過程中,產能組織和物流管理就成為了其中的最重要環節。大型工程中還有很多產品來自世界各地,受到生產、運輸、海關等個方面因素的制約。因此,產能物流管理問題也是貫穿工程建設全過程的一個主要問題,將直接影響建設周期和投資控制。

 

    四是項目控制管理。項目控制管理不僅在決策階段非常重要,在全過程工程咨詢過程中同樣非常重要。在決策階段,項目控制管理的重點是為決策提供全面詳實的資料,從而保證對于項目建設的決策準確有效,同時還要為各項工作的決策提供有效保證,確保各項工作有序開展。在整個建設過程中,項目控制管理承擔了預判風險和風險管理控制工作,保證工程順利進行。這項工作既承擔了組織其他幾項工作的任務,又為其他工作鋪平了道路。

 

    五是合同保險管理。全過程工程咨詢工作會組織多個專業顧問公司,加入并開展全面合作。就像在《創客》一書中描寫的那樣:建立一個開源社區開展密切的協同工作。這些公司之間通過合同,約定各自的工作內容和工作責任,因此合同管理就變得極為重要。與此同時,由于整個建設過程工作明晰量化,因而可以通過購買保險的方式,以降低工作的風險。這也是全過程工程咨詢為建筑業帶來的一個重要變化。

 

    全過程工程咨詢將原本被割裂的建設過程整合起來,有利于調動每一個要素的積極性,通過管理提升要素的配置效率。在此次疫情防控工程實踐中,這種方法已經得到了應用,在未來的日子里也必將為建筑業高質量發展帶來巨大的推動力。

 

    探索二:提高全產業鏈生產效率,發展協同工作模式

 

    高質量發展的一個重要要素是生產過程中要求產業分工和專業化程度不斷提高,產業結構要不斷優化升級,能夠形成一個有效協同、相互支撐的供應鏈體系。社會化分工的細化和專業化構成了行業的產業鏈形態,每一個鏈條上的產品質量都會影響到最終產出的質量,關鍵環節甚至可以直接決定最終產品的質量。因此,提高建筑業全產業鏈生產效率需要發展協同工作模式,通過協同工作轉變為數字建造和智慧運維。

 

    打破傳統的階段分割,協同工作模式使得設計、施工、運維以及各階段的管理工作可以在一個數據模型內開展,保證了整個工程建設全過程的數據一致性。在方案設計和初步設計階段,根據建筑設計方案,實現設計專業之間的第一層次協同。

 

    結構設計專業、機電設計專業從建筑設計模型中讀取數據,生成各自的計算模型,并導入計算分析軟件進行計算分析,再根據計算結果調整過的模型數據傳回到建筑設計模型,在實現專業間互動的同時完善建筑模型。在模型計算的基礎上,根據設計參數定性地初步選擇各種產品類型,并以此為基礎進行初步設計的概算經濟分析,形成工程概算。初步設計穩定以后,開始進行施工圖設計,這也是第二層次協同。

 

    主動將施工過程中的工法標準引入設計中,包括各種機電系統層高的分區、機電設備安裝尺寸預留等施工要素,電梯等大型設備尺寸及安裝要求,建筑機房內部設備,屋頂部分的大型機電設備尺寸初步確定,并落實到建筑的施工圖數據模型之中。這是設計和施工之間的協同,通過協同形成的三維數據模型既反映了設計的意圖,同時又可以作為施工過程中繼續深化的基礎模型。

 

    第三層次協同是施工過程中的協同。總包企業在設計模型的基礎上主要開展以下三個方面的工作:第一個是根據設計模型完善落實施工組織和施工造價控制工作;第二個是依據模型組織機電安裝施工,這項工作已經在設計模型中基本完成;第三個是將外幕墻等安裝信息,以及不斷完善的產品信息補充完善到設計模型當中。經過施工過程完善的建筑數據模型,是真實建筑的“數字孿生兄弟”,可以交付運維管理方,用于運維管理工作。這種工作方法已經在國家會議中心等大型工程中實際應用。

 

    第四層次協同建立在建筑數字孿生模型和智慧管理系統之間。根據大數據統計,建筑在生命周期內運維投資相當于建造費用的10倍,甚至更多。為了提升運維效率,實現綠色節能環保的目標,特別是為了滿足使用者個性化、多樣化的需求,現代建筑內部設計安裝了多個運維系統。以辦公建筑為例,包括公共廣播、火災報警、停車管理等,運維系統多達30多種。眾多管理系統通過統一的管理平臺實現智能管控,并根據應用場景設計應用于實際用戶服務中。管理平臺和建筑數字孿生模型之間通過協同,實現了對建筑的控制和展現。這樣,傳統的建筑就被賦予了智慧的大腦,可以實現數據的互聯互通,這也是“新基建”發展賦予傳統意義基礎設施建設的新內涵。

 

    第五層次協同是貫穿于整個工程建設過程的管理協同。其中,包括管理腳本的制定、角色設置和授權、網絡安全管理、文件檔案管理、數據管理和數據發布以及質量管理、進度管理和成本管理。

 

    建構形成建筑數字孿生模型,管理數據與實施數據實時互動,是協同工作模式的兩大標志。

 

 

    相關機構預計,“新基建”2020年投資達3萬億元,未來5年直接投資10萬億元,帶動投資17.1萬億元。巨大的投資規模為傳統建筑業帶來難得的發展機遇,同時也為建筑業的轉型升級帶來巨大壓力。從傳統的勞動力密集型產業向高質量發展轉變,無疑是未來建筑業發展的必由之路。上述兩個問題關乎行業的整體發展,同時仍然還有一些其他問題需要關注,其中包括教育和培訓問題,這是關乎生產要素投入的重要問題;面向用戶的需求分析問題,這是能否產生高質量產品的關鍵。

 

    托夫勒在《財富的革命》一書中寫道:未來的現代服務業關鍵是對用戶需求的認知,甚至是引導用戶需求。他以一種兒童玩具的生產為例,提出了“生產消費者”的概念,以說明需求的重要性。這其中還包括知識管理和科技創新的問題。知識管理是提高技術效率的重要因素;科技創新是高質量發展的重要途徑,其中既包括設計方法的創新,也包括建造方法的創新。

 

    新中國成立初期,中國建筑業有組織的建筑職工不足20萬人,經過30余年的發展,1980年建筑業從業人員增加到648萬人。隨著改革開放的全面深入推進,建筑業從業人員加速增長。2018年,全國建筑業企業年末從業人員達5563萬人,是新中國成立初期的278倍,是1980年的8.6倍。在建筑業從業人員大幅增加的同時,人員素質明顯提升,建筑師、高級管理人才、工程技術人才大量涌現。2018年,建筑業企業工程技術人員達704.7萬人,是1999年同類型人數的11.5倍,年均增長13.7%;工程技術人員占建筑業企業從業人員的比重為12.7%,比1999年提高了9.7個百分點。我們有理由相信,隨著行業從業人員的素質進一步提高,建筑行業不僅能夠創造輝煌的過去,也一定會擁有一個美好的未來,為實現十九大報告提出的到本世紀中葉實現社會主義現代化強國的奮斗目標貢獻更大的力量。

 

供稿:《中國勘察設計》雜志

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