以“新基建”为引领 推动建筑行业高质量发展

北京市建築設計研究院有限公司副总经理  鄭琪

 

    近年来,中央多次强调加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设(以下简称“新基建”)。2018年12月19日至21日,中央经济工作会议在京召开,会议重新定义了基础设施建设,把5G、人工智能、工业互联网、物联网定义为“新型基础设施建设”。2019年3月5日,李克强总理在《政府工作报告》中指出:“加强新一代信息基础设施建设”;2019年7月30日,中共中央政治局会议提出:“加快推进信息网络等新型基础设施建设”;2020年1月3日,国务院常务会议确定促进制造业稳增长的措施时,提出“大力发展先进制造业,出台信息网络等新型基础设施投资支持政策,推进智能、绿色制造”;2020年2月14日,中央全面深化改革委员会第十二次会议指出,“基础设施是经济社会发展的重要支撑,要以整体优化、协同融合为导向,统筹存量和增量、传统和新型基础设施发展,打造集约高效、经济适用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系”;2020年3月4日,中共中央政治局常务委员会召开会议,强调“要加大公共卫生服务、应急物资保障领域投入,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度”;2020年5月22日,《政府工作报告》提出重点支持“两新一重”( 新型基础设施建设,新型城镇化建设,交通、水利等重大工程建设) 建设;2020年6月,国家发改委明确“新基建”范围,提出“以新发展理念为引领、以技术创新为驱动、以信息网络为基础,面向高质量发展的需要,打造产业的升级、融合、创新的基础设施体系”的目标。面对新冠疫情影响以及经济社会的诸多不确定性,布局“新基建”成为行业企业应对挑战的突破口、着眼行业高质量发展的关键之举。

 

“新基建”的內涵及推進意義

    传统意义的基础设施建设具有所谓的“乘数效应”,即能带来几倍于投资额的社会总需求和国民收入。因此,一个国家或地区的基础设施是否完善,是其经济是否可以长期持续稳定发展的重要基础。基础设施作为经济社会发展的基础和必备条件,建设发展合理可以为发展积蓄能量、增添后劲;建设滞后或者盲目建设则可能成为制约发展的瓶颈。中国沿海地区经济快速发展和某些区域的成功开发,一条共同的经验就是通过率先启动大规模的基础设施建设,为经济高速增长奠定了坚实的基础。

 

    当人们谈到“新基建”的意义时,全社会普遍认为“新基建”可以通过大数据合理配置资源结构,但其意义则远不止于此。伴随着物联网、云计算、人工智能、工业物联网等“新基建”的发展,所有与供需、生产状况相关的信息都能够被聚集起来,产业链条里“整体的供需关系”也都能被描绘出来,包括谁生产什么、生产多少、应该去到哪里。作为结果,“新基建”可以像一个调度系统一样,指导供需、生产、运输等各个环节。再者,“新基建”可以带动关键技术的发展。以5G为例, 5G通讯及相关技术的发展推动了包括直播、视频会议、交通运营监控、农业物联网等的广泛应用。应用增长背后,相关的数据会随之大规模增长,人工智能、云计算、数据中心也会得到相应的发展。 5G基站会应用于基带芯片、FPGA 芯片、光通信芯片, 5G的发展将给芯片产业带来大量新增需求。随着5G基站建设的进一步提速,储能电池行业也迎来发展契机。在“新基建”浪潮的推动下,三大运营商计划于2020年建设50万个5G基站。同时,为了保证5G通信设备能够稳定使用,基站通常会储备3-4小时的储能电量,这就需要能量密度更高的储能系统,对电源系统也提出了扩容升级要求。 

 

“新基建”與傳統基建的區別

    当我们系统地研究“新基建”与传统基建的关系时不难发现,二者之间有很明显的差别。基础设施建设是指在基础设施方面进行的完善、改造等工程。传统意义的基础设施建设主要是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施,一般包括交通、邮电、能源、服务产业、园林绿化、环境保护、文化教育、医疗卫生等公共设施和服务设施等,是保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。

 

    新中国成立70多年以来,特别是改革开放40年的发展建设,中国的基础设施面貌取得了巨大的成就,促进了全国经济社会的快速持续增长。国家统计局发布的《建筑业持续快速发展 城乡面貌显著改善——新中国成立70周年经济社会发展成就系列报告之十》中指出:随着国家基础设施建设的发展,圆满完成了一系列关系国计民生的重大基础设施建设工程,极大地改善了人民住房、出行、通信、教育、医疗条件。建设成就惠及社会,为保障和改善人民生活发挥了重要作用。2018年,城镇居民人均住房建筑面积39平方米,比1978年增加32.3平方米;农村居民人均住房建筑面积47.3平方米,比1978年增加39.2平方米。2018年,我国铁路营业里程达到13.1万公里,是1978年的2.5倍,其中高速铁路运营里程达2.9万公里以上。全国光缆线路总长度达4358万公里,移动通信基站648万个。全国建成普通高等学校2663所,是1978年的4.5倍。医疗卫生机构99.7万个,是1978年的5.9倍。基础设施建设为国民经济发展作出了重要贡献。

 

    但是我们也可以发现,传统基建主要是为人类生产生活提供了工作生活的空间支持。“新基建”则打破了生产经营、生活体验的时空局限,构建线上与线下、制造与服务、数据与价值、场景与内容相结合的数字经济新模式、新业态。可以这样来形容,传统基建是盖房子,“新基建”则为房子装上了“智慧大脑”。 于是,房子的信息、房子内部工作活动的信息就最大程度地通过互联网联系起来,实现了互联互通。可以说,“新基建”为传统基建赋予了新的活力。

 

“新基建”帶來的機遇與挑戰

    面对“新基建”发展带来的历史机遇,如何实现传统建筑业改造升级高质量发展,是一个亟待研究的重要问题。建筑业作为国民经济的重要组成部分,几十年来行业产值以及对于国民经济的贡献值不断攀升。1952年,全国建筑业企业完成总产值57亿元;1956年完成总产值146亿元,突破百亿元大关;1988年完成总产值1132亿元,突破千亿元大关,1998年完成总产值10062亿元,突破万亿元大关;2011年完成总产值11.6万亿元,突破10万亿元大关;2017年完成总产值21.4万亿元,突破20万亿元大关;2018年,全国建筑业完成总产值23.5万亿元,是1952年的4124倍,年均增长13.4%。

 

    伴随着建筑业的迅速发展,建筑业在国民经济中的比重不断提高,对整个国民经济发展的推动作用也越来越突出。2018年,建筑业增加值达到6.2万亿元,是1978年的445倍,年均增长16.5%,占GDP的比重为6.9%,比1978年提高3.1个百分点,建筑业增加值对GDP的贡献率为8.2%,比1979年提高6.8个百分点。在发展进步的同时,全行业也深刻地意识到,有很多突出的问题困扰着行业的发展。建筑产品质量距离世界一流水平还有一定的差距,行业集中度相对较低,行业科技含量不足,难以形成品牌引领效应。

 

    中国宏观经济研究院经济研究所课题组撰写的《科学把握经济高质量发展的内涵、特点和路径》研究报告中明确指出,经济高质量发展就是以高效率、高效益生产方式为全社会持续而公平地提供高质量产品和服务的经济发展,在具体经济形态上就是一个高质量、高效率和高稳定性的供给体系。

 

傳統建築業的改造升級路徑

    根据供给侧改革的探索和高质量发展的要求,传统建筑业的改造升级可以从两个方面进行积极探索:一是提升全要素配置效率,发展全过程工程咨询;二是提高全产业链生产效率,发展协同工作模式,从而实现在“新基建”引领下的高质量发展。

 

    探索一:提升全要素配置效率,发展全过程工程咨询

 

    传统生产模式注重要素投入,强调通过投入产出效应。高质量发展则强调在整个生产过程中,发挥全部生产管理要素的效率,从而产生高质量的产品。简单地说,就是不仅过程要好,而且结果也要好。在计划经济模式下,传统建筑业将整个产业链分割成了几个部分,包括前期咨询、规划设计、建筑施工和运维管理,而且相互之间彼此分离。后来随着分工的进一步细化,又产生了一些细化的领域,如招标代理、监理、造价管理等。同时,原来的施工企业也随着生产技术的专业化发展,分化出许许多多专业施工公司,致使整个行业在原来的基础上进一步出现碎片化。整个生产过程中的各个要素分别有各自的重点,但是却难以通过生产过程使最终的产品集成为一个统一的建筑产品,造成能源的浪费和资源的损耗,建筑产品质量不高,并且在使用过程中存在各种问题。

 

    自2017年起,住建部和国家发改委大力推动全过程工程咨询工作,目的在于打破原有的生产模式,提升建筑全过程全要素的配置效率,实现高质量发展的目标。全过程工程咨询以生产高质量的建筑产品作为统一的目标,将生产过程予以统一,打破传统的工作界面,将咨询、设计、建造和运维的工作细化到全过程的每一个阶段。举例而言,在决策阶段就要充分考虑运维的可行性和成本,因而在确定设计方案和技术标准时就需要充分考虑运维的需要。这与传统的工作方法相比,存在明显的区别。全过程工程咨询将整个生产过程分解为五个阶段,分别为决策阶段、设计阶段、施工准备阶段、施工阶段和运维阶段。这五个阶段是依照工作的顺序依次展开的,通过什么方法可以把五个阶段紧密地衔接起来,将是解决问题的关键。

 

    通过研究世界各国的研究成果和工程管理方法,并结合中国实际,我们从工程建设过程中提炼出五条重要线索。通过五条线索的连接,可将五个阶段结合成为一个整体。

 

    一是质量进度管理。有觀點認爲,這是兩個問題,爲什麽合二爲一呢? 我們從實踐中認識到:投資標准和設計技術標准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裏程碑目標,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。即便是同樣的建築規模、同樣的施工方法,由于質量標准存在不同,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。

 

    二是投资造价管理。很多學者對這個問題做過很多研究工作,也有很多著述。這裏需要強調的是,傳統的工作方法在工程建設每個階段的組價標准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,將造價控制標准和設計標准、産品標准緊密結合,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,並且保證建築工程的品質。

 

    三是产能物流管理。一直以來,這個問題存在重視程度不足的現象。大多數人會認爲,這是施工企業的工作,其實並非如此。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,産能組織和物流管理就成爲了其中的最重要環節。大型工程中還有很多産品來自世界各地,受到生産、運輸、海關等個方面因素的制約。因此,産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。

 

    四是项目控制管理。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爲決策提供全面詳實的資料,從而保證對于項目建設的決策准確有效,同時還要爲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,又爲其他工作鋪平了道路。

 

    五是合同保险管理。全過程工程咨詢工作會組織多個專業顧問公司,加入並開展全面合作。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爲重要。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爲建築業帶來的一個重要變化。

 

    全过程工程咨询将原本被割裂的建设过程整合起来,有利于调动每一个要素的积极性,通过管理提升要素的配置效率。在此次疫情防控工程实践中,这种方法已经得到了应用,在未来的日子里也必将为建筑业高质量发展带来巨大的推动力。

 

    探索二:提高全产业链生产效率,发展协同工作模式

 

    高质量发展的一个重要要素是生产过程中要求产业分工和专业化程度不断提高,产业结构要不断优化升级,能够形成一个有效协同、相互支撑的供应链体系。社会化分工的细化和专业化构成了行业的产业链形态,每一个链条上的产品质量都会影响到最终产出的质量,关键环节甚至可以直接决定最终产品的质量。因此,提高建筑业全产业链生产效率需要发展协同工作模式,通过协同工作转变为数字建造和智慧运维。

 

    打破传统的阶段分割,协同工作模式使得设计、施工、运维以及各阶段的管理工作可以在一个数据模型内开展,保证了整个工程建设全过程的数据一致性。在方案设计和初步设计阶段,根据建築設計方案,实现设计专业之间的第一层次协同。

 

    结构设计专业、机电设计专业从建築設計模型中读取数据,生成各自的计算模型,并导入计算分析软件进行计算分析,再根据计算结果调整过的模型数据传回到建築設計模型,在实现专业间互动的同时完善建筑模型。在模型计算的基础上,根据设计参数定性地初步选择各种产品类型,并以此为基础进行初步设计的概算经济分析,形成工程概算。初步设计稳定以后,开始进行施工图设计,这也是第二层次协同。

 

    主动将施工过程中的工法标准引入设计中,包括各种机电系统层高的分区、机电设备安装尺寸预留等施工要素,电梯等大型设备尺寸及安装要求,建筑机房内部设备,屋顶部分的大型机电设备尺寸初步确定,并落实到建筑的施工图数据模型之中。这是设计和施工之间的协同,通过协同形成的三维数据模型既反映了设计的意图,同时又可以作为施工过程中继续深化的基础模型。

 

    第三层次协同是施工过程中的协同。总包企业在设计模型的基础上主要开展以下三个方面的工作:第一个是根据设计模型完善落实施工组织和施工造价控制工作;第二个是依据模型组织机电安装施工,这项工作已经在设计模型中基本完成;第三个是将外幕墙等安装信息,以及不断完善的产品信息补充完善到设计模型当中。经过施工过程完善的建筑数据模型,是真实建筑的“数字孪生兄弟”,可以交付运维管理方,用于运维管理工作。这种工作方法已经在国家会议中心等大型工程中实际应用。

 

    第四层次协同建立在建筑数字孪生模型和智慧管理系统之间。根据大数据统计,建筑在生命周期内运维投资相当于建造费用的10倍,甚至更多。为了提升运维效率,实现绿色节能环保的目标,特别是为了满足使用者个性化、多样化的需求,现代建筑内部设计安装了多个运维系统。以办公建筑为例,包括公共广播、火灾报警、停车管理等,运维系统多达30多种。众多管理系统通过统一的管理平台实现智能管控,并根据应用场景设计应用于实际用户服务中。管理平台和建筑数字孪生模型之间通过协同,实现了对建筑的控制和展现。这样,传统的建筑就被赋予了智慧的大脑,可以实现数据的互联互通,这也是“新基建”发展赋予传统意义基础设施建设的新内涵。

 

    第五层次协同是贯穿于整个工程建设过程的管理协同。其中,包括管理脚本的制定、角色设置和授权、网络安全管理、文件档案管理、数据管理和数据发布以及质量管理、进度管理和成本管理。

 

    建构形成建筑数字孪生模型,管理数据与实施数据实时互动,是协同工作模式的两大标志。

 

 

    相关机构预计,“新基建”2020年投资达3万亿元,未来5年直接投资10万亿元,带动投资17.1万亿元。巨大的投资规模为传统建筑业带来难得的发展机遇,同时也为建筑业的转型升级带来巨大压力。从传统的劳动力密集型产业向高质量发展转变,无疑是未来建筑业发展的必由之路。上述两个问题关乎行业的整体发展,同时仍然还有一些其他问题需要关注,其中包括教育和培训问题,这是关乎生产要素投入的重要问题;面向用户的需求分析问题,这是能否产生高质量产品的关键。

 

    托夫勒在《财富的革命》一书中写道:未来的现代服务业关键是对用户需求的认知,甚至是引导用户需求。他以一种儿童玩具的生产为例,提出了“生产消费者”的概念,以说明需求的重要性。这其中还包括知识管理和科技创新的问题。知识管理是提高技术效率的重要因素;科技创新是高质量发展的重要途径,其中既包括设计方法的创新,也包括建造方法的创新。

 

    新中国成立初期,中国建筑业有组织的建筑职工不足20万人,经过30余年的发展,1980年建筑业从业人员增加到648万人。随着改革开放的全面深入推进,建筑业从业人员加速增长。2018年,全国建筑业企业年末从业人员达5563万人,是新中国成立初期的278倍,是1980年的8.6倍。在建筑业从业人员大幅增加的同时,人员素质明显提升,建筑师、高级管理人才、工程技术人才大量涌现。2018年,建筑业企业工程技术人员达704.7万人,是1999年同类型人数的11.5倍,年均增长13.7%;工程技术人员占建筑业企业从业人员的比重为12.7%,比1999年提高了9.7个百分点。我们有理由相信,随着行业从业人员的素质进一步提高,建筑行业不仅能够创造辉煌的过去,也一定会拥有一个美好的未来,为实现十九大报告提出的到本世纪中叶实现社会主义现代化强国的奋斗目标贡献更大的力量。

 

供稿:《中國勘察設計》雜志