随着计算机技术的更新迭代，信息化的深度融合，数字化越来越成为当今最重要的资产。中国信通院的数据显示，2018年中国数字经济规模突破31万亿元，同比增长14%,占GDP比重约为34.4%。工程建设领域也在大数据、云计算、物联网、区块链、BIM、VR、AI和5G等新技术的融合下，逐渐向数字化、虚拟化和信息化的方向变革。对于工程建设而言，无论是基于大数据、区块链、人工智能、数字孪生等新一代数字技术融合应用的增量市场，还是作为传统产业转型升级的存量市场，都将迎来数字经济带来的战略机遇期。目前，越来越多的数字化技术运用在工程建设中，贯穿从设计策划、设计工程、建设施工到运营维护整个全生命周期。

BIM实践拉动项目价值

借助现代信息管理平台，将BIM技术落地到本土企业实践，可以对大数据进行搜集、分析和再利用，由此拓宽项目和企业管理的广度和深度，用数据价值拉动项目价值。

建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)是一个基于3D模型的过程，为构造、工程和建造(AEC)专业人员提供有效规划、设计、构建、管理建筑和基础设施。BIM技术伴随着技术发展，也从早期的3DBIM到至今的5DBIM。5DBIM，相较于3DBIM，它集成了工程量、工程进度、工程造价，不仅能统计工程量，还能将建筑构件的3D模型与施工进度的各种工作(WBS)相链接，动态地模拟施工变化过程，实施进度控制和成本造价的实时监控。可以预见，BIM技术的二次开发是工程建设未来的发展趋势。

随着数字战略和“互联网+”的深入推进，工程建筑将会往智能化、数据化发展，建造运营维护技术将越来越受重视。因此，如何利用BIM数据平台搭建项目数据，如何将数据细致化、流程化，将会对项目产生深远影响。大数据智能分析作为BIM技术的基础，拥有大量（Volume）、高速（Velocity）、多样（Variety）、价值（Value）的4V特点，使其可量化、可衡量、可对比、可评估。数字化时代下的大数据，并不只是简单的数字叠加和集合，更多的是价值信息的挖掘和有效集成，这就需要人员的整合、流程系统的整合、软硬件资源的整合。

人员整合

人是行业和项目中流通性最强的元素，既从数据端接收信息，又反馈、提供新的数据源。项目各部门在同一平台的协同合作，是保证数据真实可靠的基础。这需要建立新的工作模式，让全部参与方从项目早期开始整合，在互相信任的基础上信息共享，培养团队创新氛围，提高人员沟通效率和整体工作水平。

流程整合

如果说数据是知识库里的点，流程就是串联数据的线。例如国际市场主流平台iTWO5DBIM大数据全流程管理平台的其中一个特点是，它不但整合虚拟+实体建造双流程生成数据主模板，还能对接CAD和ERP系统，形成“规划设计-建筑生产-运营维护”一体化信息管理，集成碎片化数据，提高流程化生产和管理效益。

软硬件整合

建筑设计的精细化管理需要以5DBIM大数据全流程管理平台为支撑，以高性能计算机、主控中心、移动端等智能设备为载体，优化资源配置和数据交互，推动预制装配式工程和建筑工业化发展，加快行业生态圈的链接重组。

人工智能带来高度自治时代

对于工程建设行业而言，AI技术更多的是用于优化产品、设计结构的开发和质量控制测试。AI技术将为整个工程建设行业带来更少的错误和遗漏，更安全的工作场所，改进的工作流程以及更多的准时完工。

随着人工智能的进一步发展，在以自动化、智能化为核心的技术变革之下，建筑业在未来对人类劳动力的需求量将大幅下降。最大的变化就是，随着自动化的深入，人工智能与自动化装备将逐步接管施工现场，并带来一个高度自治的建筑业新时代。

AI技术主要应用于施工和建筑，大致分四个种类：规划/决策/分析、施工、运维和设计/BIM。其中作为当前工程建设的发展趋势，BIM将成为人工智能的试集大成者。

人工智能在诸如砌砖、混凝土搅拌、焊接、拆除等工程建设现场工作中变得越来越普遍。伴随着相关的研发支出的增加，将推动全球机器人技术的发展。其次，工程建设行业将以三种不同的方式受益。

首先，AI将支持所有传统业务中那些共同的模块，如人力资源。

其次，AI可以帮助进行业务管理，来确定需求的预测和智能调度。

然后，AI技术可以用于优化产品、设计结构的开发和质量控制测试。

在工程建设领域，结合BIM，AI技术有潜力帮助我们重新设想和规划项目流程。对于新的建筑设计方案，人工智能能够识别缺少的元素，如体育场馆规范中要求的防水构造。在建筑工地上使用AI的挑战是任何可移动的主体都要成为数据采集设备，数据越多越准确。以智能建筑机器人为例，人工智能的应用让工程设计过程更加高效优质，颠覆着传统的工程建设方式。2015年，澳大利亚研发出全自动砌砖机器人“哈德良X”，它每小时能砌1000块砖，24小时不间断工作，两天内可砌完一栋房子。日本一建筑公司开发的砌砖机器人能够运用3D扫描技术，精确计算出每块砖的位置，一台机器相当于16个工人干活。如果建设一栋30层的楼房，70%的工人劳动用建筑机器人完成，其余30%为建筑熟练工，并培养20%操作建筑机器人的新型建筑工人，即可解决安全和质量问题，提高劳动生产率并节约大量成本。

区块链推进工程建设准确性变革

区块链技术的大规模应用无疑会促使工程建设变革，从而产生一种全新的商业模式。在大量可信的数据面前，工程建设相关设计决策以及实施对接的准确性将大幅提高。

区块链技术作为一种新型去中心化、分布式存储协议，能够安全、公开、透明地记录交易或其他数据，保证了数据记录的真实、安全和不可更改，简化并缩短了交易双方互联互通的距离，催化现实世界的物理载体向信息数据转型，拥有诸多优势。简而言之，区块链是一个去中心化的、按照时间顺序安全记录交易的大型数据库。

对于工程建设行业，区块链技术最大的好处是去中心化，分布记账，加密不可逆，不可篡改性。区块链天然具有追根溯源的特性。区块链技术的大规模应用无疑会促使工程建设变革，从而产生一种全新的商业模式。在大量可信的数据面前，工程建设相关设计决策以及实施对接的准确性将大幅提高。区块链技术对于工程建设而言，主要有以下三方面作用：

区块链技术保障工程建设交易安全

工程建设由于工程周期长、涉及的原料采购复杂多样，难免会引起产权不清晰的问题，但是区块链技术的融入将能很好地化解这一问题。由于区块链的非对称加密算法以及公开透明的记录，保证了交易信息的不可篡改和真实性。

区块链技术减低工程建设成本

目前工程建设依然存在承包方非法转包、建筑商偷工减料、采购方压价回扣等问题。如果在工程招标的环节运用区块链技术，招标过程就会在平台被记录和监督，信息不对称和灰色利益的边角将大大降低，既可以保障交易的公平公开，又能节约大量的人力成本和时间成本，优化成本管理。

区块链技术提升工程建设效率

区块链在数据溯源、数据可控共享和交换、数据安全等领域可以发挥重要作用。运用在工程建设行业，可清晰地得知每份材料的来龙去脉，让造假、虚报、以次充好无处遁形。

由于区块链不可篡改的优势，工程建设人员通过在这一平台的信息输入便被记录，辅助建筑用工人员对建筑从业者经验调查和技能考核，使得这一记录更加真实可循。

由于区块链去中心化的优势，可以实现建筑自由工作者与建筑用工人员的自由结合。

通过区块链的合同交易，还可以存储可供审查的合同记录，甚至整个建筑工程期的交易记录，更可以通过区块链把工程项目的所有合同、工程进度信息及金融机构的流水信息全部链接上，形成了一个工程进度信息和资金流信息的整合，使得建筑工程更加透明和稳定。

数字孪生带来转型新思路

通过搭建整合制造流程的数字孪生生产系统，能实现从产品设计、生产计划到制造执行的全过程数字化，将产品创新、制造效率和有效性水平提升至一个新的高度。

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生以数字化方式为物理对象创建虚拟模型，来模拟其在现实环境中的行为。通过搭建整合制造流程的数字孪生生产系统，能实现从产品设计、生产计划到制造执行的全过程数字化，将产品创新、制造效率和有效性水平提升至一个新的高度。

工程建设领域数字化转型后，新设计、新建造、新运维将对产业链各阶段带来全新的改变，赋予新的内涵。数字孪生是工程建设全生命周期的数据中心，其本质的提升在于无缝协同，而不只是共享信息。

工程建设市场正在朝着更加公正透明的模式发展，随着区块链及物联网技术的持续发展，未来数字世界和现实世界会是一体两面。区块链技术下的数字孪生，使得工程建设的运营人员能够跨区域协作，提高工作效率。在数据孪生的支撑下，工程建设的所有相关数据对于运营人员而言，都不再是高高在上的空中楼阁，而是实实在在触手可及的数据。

数字孪生不仅为工程建设带来了新的转型思路，也为智慧城市发展提供了新的发展方向。数字孪生的诞生，在于大数据、人工智能、物联网、区块链、控制建模等技术的集中爆发。数字孪生城市是技术演进与需求升级驱动下，新型智慧城市建设发展的一种新理念、新途径和新思路。数字孪生城市作为当前数字城市发展的目标，是智慧城市的起点，是城市实现智慧发展的重要设施和基础能力，是城市数字化从量变走向质变的里程碑。

数字化的未来变革

行业变革

伴随着科技的发展和互联网技术的进一步渗透，工程建设行业无疑需要做好全面拥抱数字化变革的准备。根据Unearth Technologies的内容策划师Nick Hertzman对工程建设未来十年的预测，在2018-2025年工程建设领域将发生以下变革：

目前，国内工程建设正在逐步进行第一阶段的大力发展，慢慢开始物联网、区块链和人工智能的探索。关于数字化技术的运用，工程建设主要有两种模式：传统工程建设企业向数字化转型和新兴数字化企业进入工程建设行业。

传统工程建设企业向数字化转型主要有三种途径：自行研发、并购科技企业和采用第三方技术。麦肯锡发现，过去10年，建筑技术行业的投资翻了一番。2011年至2017年初这五年期间，建设领域获得了100亿美元的科技投资。最新的研究表明，不仅外部投资额有所增加，而且投资速度也同时加快。2008年至2012年，建筑技术累计投资90亿美元。2013年到2018年2月，投资额翻了一番，达到180亿美元，主要是由并购驱动的。

企业可以通过自行研发掌握属于独有的专业技术，在未来激烈的市场环境下提升核心竞争力；同时也要看到研发核心技术不仅需要强有力的资金支持和优质的研发人员保证，还需要加强同科技巨头的联络和合作，绝不是“闭门造车”就能够成功的。这就决定了自行研发核心技术往往只能是行业巨头才能够采用的方案，并且失败几率较大，见效慢，时间长。但是长而久之，能够形成自己独有的数据库，行业的未来是大数据的未来，大大增加了抵御市场风险的能力。例如华建集团通过创立华建数创，助力华建集团的数字化转型，最终发展成为工程设计咨询行业互联网平台公司。

并购科技企业也是国内传统工程建设企业的常见做法。通过并购具备一定技术含量的公司，不仅可以短时间内提升企业的科技水平，也可以增加企业抵抗市场风险的能力。与此同时，我们也需要看到通过并购企业来获得技术，也具有一定的风险:技术内部整合难度较大。

最后，对于中小型工程建设企业，甚至是在整个工程建设领域而言，采用第三方数字化技术方案来进行数字化转型。目前在市场上有各种SaaS解决方案渗透到了行业的各个方面，通过采购第三方解决方案来进行企业数字化转型，时间短，见效快，但对于中小型企业而言，并没有形成自己独有的竞争优势，抵御市场风险的能力较弱。

另一方面，越来越多的创业团队借助计算机技术进入传统行业中来。例如对于工程建设而言，世界上第一个人工智能建筑设计师“小库”，是建筑行业智能化的一个开始。伴随着传统行业的自身努力和外在科技力量的进入，两者之间的碰撞会进一步促使整个工程建设行业在未来发生翻天覆地的变化。

人才变革

值得注意的是，随着工程建设行业开始数字革命，未来务必会与科技公司竞争高端人才，新的岗位和行业将会被创造，而一些岗位和行业则会消失，特别是那些低技能或零技能角色以及那些依赖于重复性的工作岗位。

工程监工

目前，国内工程监工大多采用设立工程监工岗位，对施工队员进行监督，但由于种种原因，人工监工的效果并不理想，不少建筑队伍还是出现了消极怠工、偷工减料等各种问题。

随着未来无人机、大数据和AI技术的广泛运用，整个工程建设可能会出现以下情况：无人机在建设工地上空巡飞一次，收集视频材料，视频会被转化成工地三维图片，再导入相应的软件进行匹配，看和最初的建筑设计、工程进度规划是否相符。三维图片可以清晰展示工程哪些地方需要进一步完善，同时利用软件，可以自动显示可能落后于进度的部分，进而提升工作效率。

测绘工人

目前大部分极其精确的设备由于体积或重量过大，无人机无法承载，还无法改变传统测绘的地位。相信随着新技术的发展，将研发出更多适合无人机搭载的先进高精度的设备，尤其是轻小型化的设备会越来越多，尤其是高尖端仪器，如高光谱成像系统等。如果这些仪器都实现了微小化，伴随着3D技术的进一步提升，通过无人机和3D技术，直接输出工程建设项目的3D立体图像。

传统设计师

在这个互联网时代，信息的获取、搜集、共享，从很大程度上决定了一个企业的发展空间和发展层次，只考虑设计与建造将会变成一个过时的概念。伴随着BIM、VR技术的发展，传统的依靠图纸或CAD的模式，将很快被淘汰。这就要求未来的建筑设计师不仅仅只能依靠CAD或者图纸输出图像，而是需要依靠数字化技术全方位的展示图像，提升设计的可观性和参与性。

数字化技术的发展、采用和融合，正在一步步地促使工程建设行业发生变革，这种变革不仅仅只需要外部的技术力量刺激，更多的是需要一种来自行业内部的力量，自上而下、从内到外的变革，才能够在未来激烈的市场环境中生存下来。

（责任编辑：何雯丽）