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王铁宏:贯彻新发展理念,加快建筑产业绿色化与数字化转型升级|中国建筑产业数字化转型发展研究报告

2023-07-26




综述报告三:

贯彻新发展理念,加快建筑产业绿色化与数字化转型升级

作者|住房和城乡建设部原总工程师、办公厅主任兼新闻发言人,中国建筑业协会原会长,中国建筑科学研究院原院长,教授级高级工程师、德国工学博士 王铁宏




· 新发展格局下建筑产业如何深化改革

· 怎样理解新基建与传统基建的关系

· 建筑产业绿色化转型升级的重点是什么以及如何做

· 碳达峰碳中和战略下如何发展超低能耗建筑以破解结构性矛盾

· 建筑产业数字化转型升级的机遇与挑战



建筑产业是国民经济的重要支柱产业。 按产业规模分析,2021 年全国建筑产业总产值达到 29.31 万亿元。 按劳动力分析,全产业就业规模超过 5283 万人。 按双循环发展战略要求,建筑产业及其产业链经济将在内循环和外循环双轮驱动中发挥十分重要的作用。 按碳达峰碳中和战略要求,建筑产业占据“三大节能”举足轻重的位置,特别是如何破解既要“碳达峰、碳中和”,又要适时解决人民群众新希望、新要求,如广阔的冬冷夏热地区冬季供暖、夏季制冷、梅雨季除湿这样的结构性矛盾。 按数字化转型升级要求,既要突出解决每年大量的新建项目在 BIM 应用基础上的自主引擎(“卡脖子”问题)、自主平台(安全问题)、全面贯通(设计–施工共同建模并延伸至运维)和实现价值(既有为国家、业主、设计施工方自身创造价值问题,也有为未来支撑 CIM 提供 BIM 大数据创造价值的问题)四个关键问题; 还要适时抓住企业级 ERP,全面打通企业层级以及管理-财务-税务系统上数字化共享,为企业提质增效发挥数字化转型升级的优势; 并且要适时解决 BIM+问题,+CIM(智慧城市)、+供应链(平台经济)、+数字孪生、+Al 智慧建造、+区块链的未来已来应用问题,另外要解决既有项目在数字孪生基础上实现 BIM 大数据化,进而适应即将到来的智慧城市的要求。 因此,研究解决好建筑产业转型升级特别是绿色化与数字化转型升级问题,将是我们能否贯彻好新发展理念,构建好新发展格局的全面考验。

01




新发展格局下建筑产业如何深化改革

国办 19 号文的主要精神

国办《关于促进建筑业持续健康发展的意见》就建筑市场模式改革以及政府监管方式改革等做出了明确规定,关于市场模式改革,明确鼓励设计施工总承包模式;关于招标投标制度改革,明确按投资主体重新要求,对社会资本投资项目不再简单一刀切;关于政府监管方式改革,明确对甲乙双方同等要求同等问责;关于质量监督主体责任改革,明确要研究建立质量监督体制;关于全过程咨询,明确适时推进工程建设项目的全过程咨询等。这些改革都是深层次的,方向是正确的,效果令建筑业期待。现在,关键就是看这些改革“怎么落地,什么时候落地”,要关注后续一系列的配套文件的落实情况。


为什么要推行EPC

推行设计施工总承包模式(EPC)是市场模式改革的突破口。为什么要推行 EPC 模式?推进公共投资项目供给侧结构改革,关键在于转变发展方式,一则是建设模式转变,即要在节能、节地、节水、节材和环境保护基础上,体现科学发展、和谐发展、安全发展的要求;再则就是市场模式转变。目前,我国建设市场有两种模式并存,一种是传统的沿革于计划经济条件下的模式,即建设单位分别对应勘察、设计、施工、监理等多个企业;另一种是从 1987 年推行“鲁布革经验”开始引入的,国际上比较普遍采用的总承包模式,即建设单位在工程实施阶段只对应一个设计施工总承包单位。从微观经济学的基本原理来看,传统模式属于“花别人的钱办别人的事”,勘察、设计、施工、监理单位缺乏优化设计、降低成本、缩短工期的根本动因,其效果必然是客观上既不讲节约也不讲效率,有悖于市场经济的规律;设计施工总承包模式则是属于“花自己的钱办自己的事”,一旦总承包中标,通过一次性定价,总包单位可单独或与业主共享优化设计、降低成本、缩短工期所带来的效益,使得总包单位有动因既讲节约又讲效率。传统模式的运作机制决定了在设计、施工与建设单位的双边三方博弈中,往往中标前建设方是强者,压级压价、肢解总包、强行分包;建设中设计或施工方则是强者,千方百计通过变更和洽商追加投资,因其动因和利益就在于追加投资,最终导致项目突破概算、超期严重,成本难以有效控制。市场监管中发现,采用传统模式的建设单位的部门利益严重,腐败问题时有发生,造成公共资产浪费。此外,由于传统模式中设计、施工单位分立,不能整合为优化设计、降低成本、缩短工期的利益主体,既不利于科技创新、管理创新,也不利于“走出去”战略的实施,严重制约了公共投资项目特别是房屋和市政基础设施项目供给侧结构改革的推进,必须从转型发展的高度来认识和破解。目前,设计施工总承包模式在我国的工业项目以及部分铁道、交通、水利项目中推行较为顺利,一般可比同类型传统模式项目节省投资 10%~15%,缩短工期 10%~30%,质量也能得到有效控制,在节约资源、节省投资、缩短工期、保证质量安全等方面突显了优势,取得了显著成效。但总体上看,我国实行设计施工总承包模式的项目还偏少,尤其是公共投资的城市房屋建筑和市政基础设施项目中推行缓慢。究其原因,除了政策和技术等方法论层面外,主要矛盾还在于认识论层面,核心就是要不要推进的问题,矛盾的主要方面是地方政府投资管理方式不能适应总承包模式的推行。工业项目之所以能够推广,关键在于其投资管理是企业行为,在商言商必然要求优化设计、降低成本、缩短工期,要求“交钥匙”和“达产”。部分铁道、交通、水利项目之所以能够开展总承包模式,在于其政府投资主体单一,认识论的问题聚焦相对容易,即只要项目的最高决策领导意识到开展总承包模式的重要性,矛盾就能迎刃而解。相比较而言,公共投资的城市房屋建筑和市政基础设施工程,其事权、财权均在地方政府,由于投资主体复杂,利益交织,对推行总承包模式,往往相互观望,动因始终不强。当然,也不排除一些建设单位的个别人或个别团体从自身利益考虑,人为排斥。可以看出,如何引导和推动各地迈出公共投资项目设计施工总承包模式的第一步,将是有关部门要重点解决的问题。当前要特别关注一个新情况,迫于国办 19 号文的压力,个别城市一些公共投资项目的主管部门,并未真想推动设计施工总承包,着力研究 EPC 的招标投标核心和关键问题,而是仍力图把持项目的权限,搞假 EPC。真假 EPC 的根本区别就在于总承包体在设计施工采购总承包协议下,有没有充分地优化设计、缩短工期、节省投资的动因和利益。该问题要高度重视,否则会严重阻碍城市公共投资项目全面实现 EPC 模式的改革目标。

EPC与PPP的关系
需要关注的是,在 EPC 基础上更深层次的改革,即 PPP 模式。EPC 的关键在于形成真正意义上优化设计、缩短工期、节省投资的甲乙双方理性契约关系。PPP 则是更深入的改革,是投资方式改革的深化,必然推动公共投资项目全面提高投资质量和效益的深入改革,这是不以人的意志为转移的。可以断定,真正意义的 PPP 必然需要 EPC,真正实现 EPC 则必然需要建筑产业综合技术的全面创新和提升。相信这将会是经济新常态下转型发展的必然要求,也是供给侧改革创新的必然要求。国办 19 号文及后续各部委一系列配套文件,明确要大力推广 EPC 模式。与此同时,PPP 不期而遇,且来势很猛,由于推广之初经验不足加之投资回报率过高,大多数央企、国企拿到 PPP 项目后没有关注其后面深层次的改革问题。EPC 制度设计的初衷,是要营造公共投资项目甲乙双方理性契约关系,优化设计、缩短工期、节省投资。PPP 则更加深入,行业里讲“不会当乙方就不会当甲方”,PPP 就是要让会当乙方的人来当甲方,目标是要比不实行 PPP 的项目更好、更省、更快。把握住 PPP 和 EPC 之间的辩证关系,实现这一目标只能通过 EPC 模式。现阶段有些拿到 PPP 项目的央企、国企全然没有将重点放在这上面,希望这些央企、国企在这一重大改革问题上不要迷茫,一定要打造全新的核心竞争力。这个新的核心竞争力就是一定要证明,其 PPP 项目就是比不是 PPP 的项目,比其他央企、国企的 PPP 项目更好、更省、更快,一定是通过 EPC 来实现,牢牢紧扣 PPP 与 EPC 结合的核心竞争力。两者之间,既有辩证关系,亦有逻辑关系。为此,我在担任中国建筑业协会第六届理事会会长期间多次给几家央企主要领导提出以上建议,请其关注,从现有的靠量大面广的中小项目,从依靠走量甚至挂靠的传统模式中摆脱出来,实现真正意义上的跨越。
习近平总书记指出,“抓住了创新,就抓住了牵动我国发展全局的‘牛鼻子’”“国际竞争新优势也越来越体现在创新能力上,谁在创新上先行一步,谁就能拥有引领发展的主动权”,要“抓住突出问题和关键环节,找出体制机制症结,拿出解决办法,重大改革方案制定要确保质量”。下一步如何深化改革?对建筑企业来说,创新发展的思路越发清晰。大型央企、国企必须及时、准确地抓住这次深化改革政策上的有利时机,公共投资项目一定要大力提升 EPC 的管理能力,所有中标的 PPP 项目必须尽早主动推进 EPC 的管理模式,用优化设计、缩短工期、节省投资让 PPP 项目和 EPC 项目更好更省更快,进而形成央企、国企新的核心竞争力。其他建筑企业也要调整格局与思维,学习中天集团的“大客户战略”,采用“内涵式的 EPC”管理模式,即使不是 EPC 项目,也要全力实现优化设计、缩短工期、节省投资,为业主创造价值,不超概算不超工期,形成自己独特的新的核心竞争力。

02




怎样理解新基建与传统基建的关系

什么是新基建
国家发展改革委在 2020 年 4 月例行新闻发布会上,首次明确新型基础设施的范围,认为,新型基础设施是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,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。
目前来看,新型基础设施主要包括 3 个方面内容:
一是信息基础设施。主要是指基于新一代信息技术演化生成的基础设施,比如,以 5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施,以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。
二是融合基础设施。主要是指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术,支撑传统基础设施转型升级,进而形成的融合基础设施,比如,智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。
三是创新基础设施。主要是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施,比如,重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。

当然,伴随着技术革命和产业变革,新型基础设施的内涵、外延也不是一成不变的,应持续跟踪研究。一是加强顶层设计。研究出台推动新型基础设施发展的有关指导意见。二是优化政策环境。以提高新型基础设施的长期供给质量和效率为重点,修订完善有利于新兴行业持续健康发展的准入规则。三是抓好项目建设。加快推动 5G 网络部署,促进光纤宽带网络的优化升级,加快全国一体化大数据中心建设。稳步推进传统基础设施的“数字+”“智能+”升级。同时,超前部署创新基础设施。四是做好统筹协调。强化部门协同,通过试点示范、合规指引等方式,加快产业成熟和设施完善。推进政企协同,激发各类主体的投资积极性,推动技术创新、部署建设和融合应用的互促互进。

新基建与传统基建的关系及三个 Δ 的概念
用辩证思维来分析,拉动经济有三驾马车:消费、出口、投资。在三者关系中,由于贸易战加上新冠肺炎疫情持续,出口订单减少,消费也受到一定程度抑制。那么政府一定会推动加大基建投资规模。
加大基建投资规模:∑Δ=Δ123
Δ1 是加大老基建投资政策出台;
Δ2 是新基建投资的增长效益;
Δ3 是智慧城市倒逼之下新建加既有项目的数字化提升改造工程。
先看Δ1,与 2008 年相比,相信会更大,但是政策导向一定会更明确。2008 年 4 万亿元如果说还有些许不足之处,就是两个方面,一是有些大水漫灌;二是部分热钱溢出到了房地产,推高了房价。这次一定会精准地做好这方面工作。
热传导效应一定会带动建筑产业所有供应链条的方方面面,即拉动整个实体经济发展并带动就业。这是 Δ1 政策制定的核心价值所在,即,一是拉动产业链,拉动实体经济;二是带动就业。
据不完全统计,按照不同的且非正式的版本分析,全国各地的基建规模可能要达到 40 万亿。我们姑且听之,还要密切关注,还没有最终落地。最后到底是多少,肯定比 2008 年规模要大,这对我们建筑产业是一次空前利好。建筑业企业正紧盯“十四五”规划,哪些领域会增加,哪些领域会减少,如何做出战略调整等。
关于 Δ 2 ,第一,从概念上分析,Δ 2 要比 Δ1 相对小很多,但仍然会对经济注入强劲活力,我们知道信心比黄金更重要,只要加大基建投资,对我们整个产业来讲,大家就会感觉宽松,大家就会感觉日子好过。第二,Δ2 的影响范围其实比 Δ1 的要相对小很多,但是热传导的影响会有“放大”和“倍增”的效应。第三,Δ2 一定会造就一批新基建的新独角兽,这是我要强调的一点。

再说 Δ3Δ1 Δ2 即将落地,Δ3 尚在孕育中,我们很希望 2021 年“十四五”开启之年就是 Δ3 的元年。Δ3 虽然从规模上来分析比 Δ1 Δ2 都要小,但其对建筑产业科技跨越的深远影响远超过其规模所表现的外在形态,其内在的创新性影响不可估量,我们期待着新的“未来”,新的“预期”的新独角兽产生。

新基建下的机遇与挑战
黄奇帆指出,新基建是互联网经济创新的重要基础,也是促进传统产业数字化转型的重要举措。他说得很好,基本上把“新基建”定性说全了。据其分析,5G 基站(大约有 600 万个)、配套的软件产业、1000 万台大数据中心以及相对应的配套电力和机房等基础设施,以及特高压、城市轨道交通等,不完全统计可能要达到 10 万亿元的规模。
我认为新基建有三个特点。第一,就基建来分析,其复杂程度并不高,这里面除了轨道交通、特高压等行业和设备外,就基建本身而言,其实都不难,广大的中小微建筑企业都会做。第二,新基建就布局来分析,具有很强的地域性特点,各地建筑企业都有施展才华的表现机会。第三,新基建市场经济的特点其实是提出了更高要求,可能很多会采用或 +PPP,或 +EPC,或+融资,或+交钥匙甚至+运维。常常有人问建筑产业到没到“天花板”?这次如果加上运维,可能会有很多企业要转型了,也就是说一些地区的基站的基建部分从建到管到运维可能都交给你,你是否做得到,当然设备还在运营商。所以对于更好更省更快,要真正认识透彻。
人们常说“互联网+”的思维,什么是“互联网+”的思维?彼得·蒂尔写过一本书《从0到1:开启商业与未来的秘密》,对于什么是未来预期,什么是新的独角兽,在这本书里我认为他论述得比较透彻,他举的成功案例是特斯拉汽车,在他出书这一年特斯拉汽车依然在亏损,但是特斯拉上市后,其市值居然比美国三大汽车商的市值加起来都要高,三大汽车商年年盈利但是没有其一家市值高。为什么?未来预期!他在这本书里还发现,凡是在美国股票市场上市的企业要当就当“老大”,凡是老大的股票价值比“老二”“老三”“老四”的股票价值加起来都要高,所以后来为什么大家都推崇独角兽。你是不是独角兽,你是不是现在的独角兽,是不是未来的独角兽?
新基建必然会产生一批新的独角兽。Δ2 Δ3 会促进建筑产业产生一批新的未来已来和未来预期型的新独角兽。Δ2 是“未来已来”,新基建马上落地。Δ3 则是“未来预期”,还没有到,但是大家知道已经是喷薄欲出的太阳了,很快就会来。那么当什么独角兽呢?或者当一个行业独角兽,或者当一个地域独角兽,还有细分的独角兽。所以说“未来已来”和“未来预期”,是期待着新的行业独角兽、地域独角兽、细分独角兽。
归结以上,就是关注新基建,要以“辩证思维”和“互联网+”的思维来分析和把脉。

03




建筑产业绿色化转型升级的重点是什么以及如何做

为什么要发展装配式

中共中央、国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》指出,要大力推广装配式建筑。需要从国家战略层面认真回答两个深刻问题,即中国为什么要发展装配式建筑和如何发展装配式建筑。我国现有的传统技术虽然对城乡建设快速发展贡献很大,但弊端亦十分突出,必须加快转型,大力发展装配式建筑。

城市政府的作用
全面推广装配式建筑,上海市引领了发展方向。 概括上海市政府的主要做法就是倒逼机制+鼓励和示范,其成功经验就是真明白、真想干、真会干,根本原因就是市委市政府决策领导有把发展装配式建筑这件大事做好的坚定意志。 为此,我们于 2017 年对上海市做了专题调研,发表了《上海市引领全国装配式建筑发展的成功经验和根本原因》的调研报告。 各城市人民政府贯彻落实以上文件精神,让政策真正落地,是装配式建筑发展是否成功的关键所在。 上海市通过政府引导、市场主导,各方主体参与,全面推动装配式建筑发展,在全国处于领先地位。
上海市政府规定,从 2016 年起,外环线以内新建民用建筑应全部采用装配式建筑;外环线以外不少于 50%,并逐年增加。这是目前各地推广政策中要求最高的。上海市将装配式建筑作为提升城市发展品质和建筑业转型升级的重要工作。发展装配式建筑,人民群众得到的最直接的实惠和好处是得房率实实在在提高了(1%~3%),房屋质量比传统技术明显提高了。据上海市的开发企业反映,装配式建筑的报修率比传统技术大幅度降低,开裂渗漏等质量通病问题基本上得到解决。在“倒逼机制”和“奖励机制”共同作用下,开发商由原来的普遍抵触变为积极推广,努力探讨什么样的装配式建筑更好更省更快。设计院不断深化设计能力,研究什么样的装配式建筑更能符合市场需要。施工单位不断加大技术研发和资金投入,提升装配式建造的水平,向装配式建筑全产业链发展。目前,上海建工集团、上海城建、中建八局等单位已成为装配式建筑全产业链的领先企业。部品部件生产企业不断加大投入,提升产能,快速拓展装配式建筑市场,积极性空前高涨。上海市及周边城市人民政府都非常重视装配式建筑产业的聚集效应,把装配式产业作为提升本地经济转型和跨越发展的一次契机。
概括地说,上海市的成功经验就是,市委市政府对发展装配式建筑非常坚定。
一是真明白。就是真正明白发展装配式建筑是党中央、国务院的重大决策部署,是绿色发展和提升城市发展品质的必然选择。绿色发展是我国新时期重要的发展理念。我国的经济总量主要聚集在城市,要发展绿色经济必然要发展绿色城市,而建筑运行与建造能耗又占全社会总能耗的近一半,因此,发展绿色城市必须发展绿色建筑。上海市委市政府出台文件坚定贯彻党中央、国务院文件精神,就是深刻认识到绿色发展是提升城市发展品质的关键,装配式建筑对发展绿色城市和促进经济转型具有突出作用。这种真明白,既有认识论层面的,又有方法论层面的。
二是真想干。就是真正有把发展装配式建筑这件大事做好的决心和坚定意志。上海市的发展决心从在供地面积总量中落实装配式建筑面积的要求不断升级上抓住了“牛鼻子”。到 2016 年要求全市符合条件的新建建筑原则上都采用装配式建筑。标准要求不断提高,形成了强大的政策推动力,市场倒逼机制不断加强。在倒逼机制下,政府只需要因势利导落实奖励政策和做好示范引导,其他的就交给市场好了。但是如果政府的发展决心不大,还没有想明白真正想干发展装配式建筑这件大事,就会在各种困难面前却步,由于涉及规划、国土、发改、财税、建设等多个部门,或是几位副市长分管,就可能推诿扯皮,如土地供应上有人不明确对开发商的要求,怎么办?行业里在推广初期反映出的很多问题,如有人说没有标准,有人说不会设计,有人说不会安装,还有人说不会验收等,怎么办?破解这些问题的根本就在于市委市政府发展装配式建筑的决心和坚定意志。上海市委市政府就是通过制定政策加强市场倒逼机制,真正把发展决心落到实处。
三是真会干。就是要找出发展装配式建筑的关键环节,突破关键问题,制定切实有效的措施。上海市在这方面的确做出了表率。一是市委市政府主要领导非常重视装配式建筑发展,由分管副市长召集有关单位成立“上海市绿色建筑发展联席会议”,推动相关政策制定落实和工作协调。二是对应实施装配式建筑的建设项目,在土地出让合同中明确相关要求,保障项目顺利落地。三是出台扶持鼓励政策。如规划奖励、资金补贴、墙材专项基金减免等政策;明确装配式建筑工程项目可以实行分层、分阶段验收;新建装配式商品住宅项目达到一定工程进度可以提前预售。现阶段,最重要和最有效的就是奖励容积率 (3%~5%)。 四是建立并逐步完善了从设计、构件生产、施工安装到竣工验收的标准规范体系和图集,实施全过程质量监管,保障工程质量。 五是充分发挥示范的引领作用,培育骨干企业,不断提高预制构件产能,形成完整的产业链。 简约地说,上海市大力推动装配式建筑发展突出的就是,抓住“倒逼机制”(牵住“牛鼻子”)和“奖励机制”(“给快牛多喂草”)及通过示范项目现场观摩引导各方。 显然,只有解决了认识论层面的“真明白”的问题,才能破解方法论层面的“真会干”的问题。

毛主席曾说过,工作成功必须要情况明、决心大、方法对。要把发展装配式建筑这项重要工作做好,现在看来,根本在于市委市政府的决策领导是否能像毛主席说的那样,是否能像上海市委市政府做的那样,坚定发展装配式建筑的决心,全面完成党中央、国务院制定的发展目标。市委市政府真明白、真想干、真会干是推动装配式建筑发展的成功经验,而决策领导的坚定意志又是成功的根本原因。我们认为,装配式建筑发展能否在全国全面地“既开花又结果”,还是只在部分地区“既开花又结果”,而在另外部分地区“只开花不结果”,关键的关键就在于市委市政府的决策者的坚定意志。

建筑产业当如何

发展装配式建筑,建筑业企业家要回答好四个问题,第一,到底要不要发展装配式?第二,准备发展什么样的装配式?有 PC 装配式、传统钢结构装配式以及全钢结构全装配式,即使是 PC,又有 1.0 版(即现浇剪力墙+3 板 PC 结合套筒灌浆技术)、2.0 版(即预制剪力墙+3 板 PC 结合套筒灌浆技术)、3.0版(即预制剪力墙+3 板 PC 结合“后浇带原理”的连结技术)、4.0 版(模块化装配式)。第三,准备以哪个城市为中心发展装配式?装配式是有运输半径的,PC 的运输半径也就是 150~300km,钢结构的运输半径约 300~500km,任何企业都不可能包打天下,只能是抢抓重点城市,下围棋抢点。现在大家都在抢点布局。第四,怎样更好地发展装配式?现在很多城市政府很积极,希望你把装配式生产基地落到他那个城市来,以增加该城市的 GDP、税收和劳动力就业,会给土地优惠、税收优惠、保障房下订单,还会给企业一定的人才公寓指标。更有甚者,一些城市还同意配套基地建设给一块商业用地,希望尽快建成 2~3 栋新型装配式建筑的商业示范出来,以起到观摩推广的作用。此等利好吸引了一些开发商主动上门来求合作,并愿意共同投资基地,效果好的话他们还愿意下订单。机电和装饰装修企业也积极跟进,形成装配式的产业链。如此,一盘大棋就下活了,一个产业联盟就形成了。所以说,装配式进一步发展,一定是产业联盟的发展,一定是产业联盟与产业联盟之间的竞争。

发展装配式要把握的重点和关键
我们说未来已来,实际上是说转型升级与科技跨越双重叠加同步到来。我们分析判断,突出体现在装配式 +BIM、装配式 +EPC、装配式+超低能耗这“三个绝配”上。
装配式 +BIM。 青岛国际会议中心项目采用全钢结构全装配式,结构–机电–装修全装配式仅仅六个月就又好、又省、又快地建成了。他们由衷地感慨,没有 BIM 根本无法实现。所有的装配式部品部件,什么时候下订单、什么时候上生产线、什么时候打包运输、什么时候到现场、谁来安装、谁来验收等,全靠 BIM 大数据。
装配式 +EPC。 真正推动装配式发展,没有 EPC 是难以实现更好、更省、更快的,所以一定要突出 EPC,这方面中建科技创造了很好的装配式 +EPC 的经验,做到 EPC 下的装配式更好、更省、更快。
装配式+超低能耗。 今后超低能耗被动式在我们国家将有广阔的发展空间。
下一步, 装配式 +AI 智慧建造 将是一个新的广阔领域,每年 28 万多项新开工项目和 29 万多亿元总产值的产业场景全面实现智慧化(包括工厂智慧化、现场智慧化),这是多么巨大的蓝海,将极大地提升建筑产业的科技水平。正如习近平总书记所指出的,“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”。

04




碳达峰碳中和战略下如何发展超低能耗建筑以破解结构性矛盾


建筑产业在碳达峰碳中和战略中的重要性
2020 年 9 月 22 日,习近平主席在第七十五届联合国大会上宣布,“中国将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。 ”随后,习主席又在联合国生物多样性峰会、二十国集团领导人利雅得峰会、2020 年气候雄心峰会、世界经济论坛“达沃斯议程”对话会等国际场合多次重申“3060”碳目标和坚定决心。 中国向世界发出了中国积极引领应对气候变化的决心,彰显了大国担当。
《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035远景目标的建议》明确提出,降低碳排放强度,支持有条件的地方率先达到碳排放峰值,制定 2030 年前碳排放达峰行动方案。
“3060”目标的提出,将加快我国调整优化产业结构、能源结构、倡导绿色低碳的生产生活方式。中央经济工作会议将“做好碳达峰、碳中和工作”列为 2021 年八大重点任务之一,明确要求抓紧制定 2030 年前碳排放达峰行动方案,支持有条件的地方率先达峰。国务院发布了《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》。

21 世纪初我国即提出了“三大节能”战略,建筑节能、工业节能、交通节能,其中建筑节能的比重最大,据有相关权威研究表明,在三大能耗中,建筑能耗按标准煤统计约占全社会总能耗的 43%,其中建筑运行能耗约占 23% 以上,建造和建材能耗约占 20%,因此做好建筑节能在“三大节能”战略中意义重大。目前我国既有建筑面积存量已非常庞大,2021 年全国新竣工房屋面积 40.83亿m2,当年在建房屋面积 157.55 亿m2。由此可见,如果建筑能耗这个碳排放大户不能得到有效控制,并早日实现“碳达峰”,那么实现“3060”目标就无从谈起。


关注结构性矛盾

与此同时,新情况新问题又产生了,即随着生活水平的不断提高,人民群众有了新希望、新要求,需要新的获得感、幸福感,特别是广大的夏热冬冷地区群众迫切希望既要冬季供暖,又要夏季制冷,梅雨季还要除湿,这是人民的呼声,是不以人的意志为转移的。据初步分析,在我国每年竣工的约 40 亿m2 建筑中,夏热冬冷地区占到 40% 左右,像上海、江苏、浙江、安徽、江西、福建、河南、湖北、湖南、重庆、四川、贵州等省市,如果这个问题不解决好,人民群众不满意,碳达峰碳中和战略也难以实现,这是一个结构性矛盾,必须下狠功夫、真功夫加以解决。如何解决?我国三北地区传统的集中供暖老路肯定不行,碳达峰时点要大大延后,地方财政难以承受,人民群众还要背上供暖基础设施配套费和每年的供暖费负担。自采暖也不行,能耗一样高居不下,人民群众的热耗费也高居不下。唯一可行的办法就是发展超低能耗建筑。为此,中共中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确,要大力发展节能低碳建筑,要持续提高新建建筑节能标准,加快推进超低能耗建筑等规模化发展。


什么是超低能耗建筑及其破解结构性矛盾的作用

超低能耗建筑是指适应气候特征和自然条件,最大幅度降低建筑供暖供冷需求,最大幅度提高能源设备与系统效率,充分利用可再生能源,以最少的能源消耗提供舒适室内环境,综合节能率超过 82.5% 以上。超低能耗建筑从碳需求侧直接降低了总需求,并充分利用可再生能源。所以,发展超低能耗建筑是建筑率先实现碳达峰碳中和的根本之策。随着超低能耗建筑发展的加快,建筑碳排放将呈现以下发展趋势:一是建筑用碳峰值降低,二是峰值时间点提前,三是峰值后的下降幅度增加。有研究表明,若维持现有建筑节能政策标准与技术不变,碳达峰时间预计在 2038 年左右。只有在发展超低能耗建筑的条件下,全国建筑用碳达峰才能在 2030 年实现。发展超低能耗建筑是在建筑节能和绿色建筑基础上的更高质量更高水平的重要举措,其核心技术就是三方面,一是更高质量的墙体保温技术,二是更高水平的隔热技术,三是更高效率的新风系统。关键是有效控制在建筑节能和绿色建筑基础上的新增成本,现阶段不超过 400~600元/m2,以后还会更低。作者认为,既然是推动规模化发展,就要考虑推广的性价比,不能成本过高,否则难以规模化和商业化发展,因此要权衡比较超低能耗与近零能耗的推广成本问题。


启动“建筑碳排放计量与评价体系研究”
以上所讨论的超低能耗建筑,突出在于要研究“实现双碳”目标中建筑产业碳达峰的未尽事宜,即增量问题。广大冬冷夏热地区人民群众新希望新要求——冬季供暖、夏季制冷、梅雨季除湿可能会产生的碳排放增量问题,这是不以人的意志为转移的,必须早作判断,下大功夫、狠功夫、真功夫解决。
实现建筑产业“双碳”目标,还有一个问题必须未雨绸缪、加快研究的,即“建筑碳排放计量与评价体系”。中共中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》要求,要逐步开展建筑能耗限额管理,推行建筑能效测评标识,开展建筑领域低碳发展绩效评估。我国的所有工程项目设计建设原则,首先是安全,其次是经济,再其次是运行能耗(如建筑节能、绿色建筑以及今后的超低能耗),下一步即将是碳排放,特别是在即将实现碳达峰并开始关注碳中和的转折时期,各地方、各层级、各产业都会关注和重视碳排放的计量和评价问题,因为只有准确地计量和评价才可以开展碳交易,才能真正意义上鼓励各地方、各层级、各产业以及各企业、各项目重视减碳工作。因为减碳就是省钱,不但能省钱,可能还能赚钱。建筑产业是碳排放的最大产业,除了运行碳排放,就是建造碳排放,包括建造所用建筑材料的碳排放,材料运输的碳排放以及建造施工组织过程中各种碳排放,其中材料碳排放是大头。哈工大王凤来教授的研究团队对“建筑碳排放计量和评价体系的研究”已开展几年,有了一定基础和成果,建议其会同有关单位加快推进。我认为,该项研究有四个阶段。第一阶段,持续深入研究,突出在两方面,即所有工程项目的工程量准确设计计算研究和工程项目所用钢材、水泥等建筑材料的碳排放因子权威数据的收集分析整理和研究,包括材料运输半径的碳排放因子权威数据收集分析整理研究和建造施工组织管理过程的碳排放因子分析整理研究。第二阶段,编制指南和标准,包括业主设计建造均可使用的各类工程项目的指南和标准,也包括指导各地主管部门能够监督和评价的指南和标准。第三阶段,研发软件,包括业主设计建造可用的各类工程项目的碳排放计量软件,也包括各地主管部门可用于监督和评价的软件。第四阶段,指导推广,一是指导各类工程项目推广应用好指南标准,用好软件;二是指导各城市从战略规划层面做好建筑产业碳排放的综合分析。

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建筑产业数字化转型升级的机遇与挑战


BIM 应用中的四个关键问题
习近平总书记在浙江调研时指出,要抓住产业数字化和数字产业化赋予的新机遇。我理解,习总书记已经为我们建筑产业指明了数字化转型升级的发展方向,即一是产业数字化,二是数字产业化。
产业数字化,当前突出的就是项目级 BIM,企业级 ERP(也称为项–企一体化)。我称此两项工作为产业数字化的“必答题”。现在我国的工程建设项目已经几乎“无 BIM 不项目”,但是要深刻认识到 BIM 应用中存在着四个关键问题。
第一是自主引擎,即“卡脖子”问题。我们现在用的 BIM 核心技术引擎基本上都是国外的。中央领导高度重视这个问题,在四位院士和有关专家学者呈报的报告上作出重要批示,政府有关部门正在积极推动同步开展课题研究。我们已经开始有了自主“备胎”,但是应用量还非常小,我们鼓励所有的重大工程项目都要主动采用自主引擎,这是应该有的政治站位。据了解,在北京怀柔科学城某重大装置项目上率先应用自主引擎,取得良好效果。
第二是自主平台,即安全问题。现在你 BIM、我 BIM、他 BIM,但是大家用的三维图形平台基本上都是国外的,而且都是云服务,数据库在哪里?设在国外。我们有几家软件企业有了自主平台。我们要鼓励更多项目应用自主三维图形平台,特别是重大工程项目一定要用自主三维图形平台。最起码数据库应当在国内。
第三是贯通问题。我们强调要全过程共享。就是设计与施工单位要共同建模,今后运维也可以用。
第四是价值问题,这是核心要义。我们为何要推广 BIM?不是因为别的,就是因为可以带来价值。“中国尊”项目,在施工阶段应用 BIM,就发现了一万一千多个碰撞问题,解决这些碰撞问题相当于给业主和总包方节省了 2 亿元的成本,缩短了 6 个月的工期,价值非常凸显。所以今后我们所有重大工程项目,用 BIM 一定要讲价值,要给业主方创造价值,为自己创造价值,还要准备好对接即将到来的“智慧城市”的要求。丁烈云院士指出,推广应用 BIM,不但要重视技术,更要重视价值。

关于企业级 ERP。我们推行 ERP 几年了,但是建筑企业真正可以打通的寥寥无几。最近上海建工,要全线打通集团公司、番号公司、区域公司和项目,不但打通层级还要打通管理、财务、税务三个系统,实现数据共享,这会是又一场革命。我们项目管理中的所有痛点和风险点都会通过 ERP 来解决。关于 ERP 也要关注自主引擎问题和自主平台问题,据了解,在 ERP 自主引擎和自主平台方面,我们国家已悄然后来居上了,值得期待。


数字化转型升级未来已来的 5 个+问题
关于数字产业化,突出的就是抓好在 BIM 基础上的 5 个+问题。我称之为“抢答题”。
第一是 +CIM,就是智慧城市。这是同济大学吴志强院士率先提出的概念。我们希望所有的城市都能就某个区域提出发展智慧城市的规划。如果发展智慧城市,就会倒过来要求我们所有工程项目都要提供 BIM 大数据,因为 BIM 大数据要支撑 CIM 建设。那个时候就不是建造方求业主方和设计方,而是业主方会倒过来求建造方与设计方共同应用 BIM。
第二是+供应链。就是要发展供应链平台经济,潜力巨大,我国每年 29 万多亿元建筑业总产值中约有一半多是可以通过平台集中采购的,其价值,一是解决了中小微建筑业企业采购融资成本过高,享受不到普惠金融的问题;二是解决了广大的中小微供应商难以收回供货资金的风险问题;三是集采可有效降低采购成本。现在已经涌现出了公共集采平台的雏形,达到千亿规模了,有几百家特级、一级企业上线,免费上线,享受普惠金融,一般可节省 3%~5%。今后极有可能会发展形成若干万亿级平台,那个时候节省空间将达到 5%~8%,潜力空前,已然就是一场革命。
第三是+数字孪生。发展智慧城市将会为建筑产业创造新的更大的空间。每年有 28 万多项新开工项目,还有 500 万~700 万已竣工项目,需要实现数字化,要求 BIM 大数据。怎么孪生,把图纸变成 BIM 大数据是孪生,但是真正意义上的数字孪生是把实际工程通过北斗技术、结合无人机技术和精密仪器测量技术来实现毫米级的真实数字孪生。
第四是+AI 智慧建造。如前所述,潜力巨大,现在刚刚开始。“中国尊”和武汉绿地项目已经在核心筒施工部分,实现自动绑扎钢筋、支模板、浇筑混凝土、养护,然后再自动爬升,实现了无人造楼的概念。当然还是概念,但是发展潜力很大。我们强调,一定是工厂智慧化+现场智慧化,一定是结构+机电+装饰装修全面智慧化,才是完整的建筑产业智慧化。
第五是+区块链。国家决定在深圳、苏州、雄安新区、成都等地率先推行区块链应用。对我们建筑业,区块链应用会带来什么?第一是 DCEP,实现数字货币的应用。第二,所有的数据都是真实可靠且不可更改的,这对我们的诚信体系建设是一个重要基础,将会是一场诚信体系的革命,对此也要重点关注,努力推动试点示范。
综上,贯彻新发展理念,建筑产业要加快绿色化与数字化转型升级,是在绿色化基础上实现数字化转型升级。建筑企业要首先充分做好产业数字化这道“必答题”,实现项目级 BIM 和企业级 ERP,还要在此基础上,研究好 +CIM、+供应链、+数字孪生、+AI 智慧建造和+区块链这几道数字产业化的“抢答题”,全面掌握好建筑产业绿色化与数字化的未来已来与未来预期,有所为有所不为。
(参与本报告研究的还有(时任)中建科技集团有限公司王健宇、清华大学互联网产业研究院关瑞玲)


文章来源|《中国建筑产业数字化转型发展研究报告》
编辑 |段文秀
审核、责编|杨帆