數字建筑行業分析2022年

• 曾理偉 2023年5月30日 來源：中研網 1076 69
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隨著工業4.0的出現，數字建筑的快速發展推動建筑行業進入數字化時代。據Allied MarketResearch數據顯示，2019年全球建筑數字化市場規模約為98億美元，預計到2027年將超過291億美元，年均復合增長率保持18.2%的高位增長。隨著中國、越南、印度等新興經濟體對基礎設施建

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全球建筑行業數字化需求高速增長。隨著工業4.0的出現，數字建筑的快速發展推動建筑行業進入數字化時代。據Allied MarketResearch數據顯示，2019年全球建筑數字化市場規模約為98億美元，預計到2027年將超過291億美元，年均復合增長率保持18.2%的高位增長。隨著中國、越南、印度等新興經濟體對基礎設施建設需求和投入增加，亞太地區的市場需求將領漲全球，持續大規模新型建設工程將為數字建筑帶來巨大的市場前景。

BIM和數字技術雙輪驅動數字建筑創新發展。一是，BIM技術是數字建筑的核心驅動。BIM技術正在引領建筑行業信息化變革，利用統一的三維模型貫穿建筑全流程，打破信息孤島問題，實現建筑多專業協同設計、一體化建造、標準化交付和智能化維護等，推進工程項目提質增效。近年來，國產BIM軟件快速發展，在造價算量、工程審圖等BIM施工軟件市場形成突破，相關品牌在國內市場份額已經超過90%，但在高端BIM設計軟件和三維圖形平臺領域基礎偏弱、競爭力不足。二是，大數據、云計算、工業互聯網等新興數字技術面向建筑行業加速滲透，催生了數字建筑的發展契機。如工業互聯網模型化、軟件化、封裝化的工業技術、經驗、知識和實踐，彌補了建筑工業化、數字化缺失的環節，為建筑企業規模化、標準化、定制化生產工業級產品提供高效支撐。

我國數字建筑產業處于快速起步階段。當前，一批BIM軟件企業、傳統建筑企業以及行業平臺企業紛紛進入數字建筑領域搶灘布局，產業迎來快速成長。中國建筑科學研究院有限公司研發的PKPM-BIM平臺集成裝配式智慧工廠管理、綠色建筑運維等數字化能力，其方案已入選工業和信息化部工業互聯網APP應用解決方案名單。廣聯達科技股份有限公司AECORE建筑工業互聯網平臺利用開放BIM三維圖形平臺、BIM數據微服務、AI微服務等技術，面向行業提供覆蓋設計云、施工云、運維云、構件云等全流程的快速應用開發服務，賦能行業數字化轉型。北京建誼集團銫鐠平臺以建筑模型產品體系為核心，提供智能建造、供應鏈管理等服務，目前物聯網等技術，可完成作業人員行為檢測、設備實時精準管控、危險環境識別等任務。對建筑項目的建模需要在工程建造領域進行長期積累，提升我國在復雜工程問題分析能力是下一步的發展重點。

在可呈現方面，建筑行業上下游產業鏈延伸較長、參建方眾多，數字孿生動態建筑模型可實現全過程的實時映射和動態更新，提高項目的協作效率和協同效果。依托CIM聚合已有BIM建筑數據、GIS數據以及高程數據等信息，搭建數字孿生建筑群，可刻畫建筑項目細節。隨著數字孿生技術的逐漸成熟，數字建筑模型將進一步實現“全域感知、數據共享、交叉指揮、精準反饋”。

在可優化方面，依托數字建筑平臺的分析診斷結果，在數字孿生建筑的賦能下，建筑產業將進一步提升管理質量，完成對建筑全要素的智能決策支持。在生產要素的合理配置方面，可實現人員智能調度、機器自動作業、工藝知識圖譜生成等，全面提升施工效率；在管理要素的優化組合方面，主要體現在自動化進度分發與提醒、成本與質量的閉環管理、安全風險預知等方面。

數字建筑典型應用

當前，數字建筑的典型應用主要涵蓋協同設計、智能生產、智慧工地、智慧運維、智能審查、綠色建造六大場景，借助數字建筑領域新技術，不斷推動數據資源在規劃設計、施工、運維等工程建設全過程中的流通，引領建筑全生命周期項目管理提質增效，賦能建筑行業轉型升級。

發展數字建筑是推進智能建造、提升“中國建造”核心競爭力的關鍵路徑。建筑工業化是從建筑業生產方式的角度，以標準化設計、預制化生產、裝配式施工等工業化模式，轉變傳統建造粗放手工作業，提高建筑業勞動生產效率、提升建筑質量品質的深刻變革。數字建筑則是以信息化手段帶動新型建筑工業化發展的重大突破，通過協同建筑制造領域新工藝、新設備以及人工智能、物聯網、BIM等新興技術，借助系統化集成設計、精益化生產施工等方式，進一步提高生產效率和工程質量，解決大規模制造與建筑施工、部品生產與建筑技術脫節等問題，助力實現智能建造與建筑工業化的跨越式發展。

發展數字建筑為加快建筑數字化轉型、助推高質量發展注入強勁動能。當前，建筑產業的數字化進程仍處于相對滯后的狀態，面臨各行業信息不互通、跨專業不協調等問題。通過數字建筑及其核心BIM等技術，以信息共享、專業協同等能力對全要素信息進行數字化升級，推動數據信息及資源在建筑工程建設全過程中的流通共享、挖掘利用。數字建筑能有效聚合產業鏈中供應商、設計方、施工方、運維方、業主方等各環節主體，實現橫向端到端全產業鏈參與的能力協同、縱向打通建筑工程全生命周期的專業間協同，打造空間無邊界、企業無邊界、業務無邊界的跨地域、跨企業協同新模式，帶動建筑業全面轉型升級。

發展數字建筑是推行綠色建造、落實“雙碳”戰略目標的必然要求。據國際能源研究中心報告，全球約40%的碳排放量來自建筑行業，高水平推動建筑業綠色低碳發展，將是實現城鄉建設領域“碳達峰、碳中和”目標的重要舉措。據Research And Markets統計數據顯示，2020年全球凈零碳建筑市場規模為168億美元，未來五年復合增長率達18.7%，大力發展綠色建筑、裝配式建筑、超低能耗建筑將成為未來建筑業發展的必然趨勢。數字建筑在建筑節能減排方面具有巨大潛力，通過利用大數據、云計算、物聯網等新技術賦能，推進綠色設計、綠色生產、綠色施工和一體化裝修等新模式推廣應用，有效降低建造全過程的資源消耗和環境污染，進一步減少碳排放，有助于提升建筑建造綠色低碳水平。

數字建筑的本質是通過融合新一代信息技術和先進制造理念，聚合建筑行業全要素，構建數字建筑平臺，提供貫穿產業全鏈條、連接工程全參與方的技術、應用和平臺服務體系，支撐和賦能建筑行業數字化轉型。數字建筑框架體系可總結為“三橫·兩縱”結構，自底向上分為基礎設施層、能力平臺層、應用服務層三橫平臺架構層，以及標準規范、安全防護兩縱基礎保障體系。

基礎設施層提供數字支撐底座。基礎設施層為上層平臺和應用提供感知、計算、存儲、網絡等資源。相比于傳統基礎設施，數字建筑更注重基礎設施的泛在感知、混合異構、靈活擴展、實時響應、虛實映射等特性，系統支撐建筑全場景全要素的資源優化配置和業務高效協同。感知基礎設施結合射頻識別、紅外感應器、攝像頭等信息傳感設備，實現建筑智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理；

計算基礎設施集成CPU、GPU等異構系統和混合云架構，提供高效渲染、負載均衡的算力能力；存儲基礎設施基于超融合和分布式存儲、軟件定義存儲等技術，支撐海量數據訪問、數據安全保護等業務需求；網絡基礎設施借助5G移動通信、千兆光纖網絡、物聯網、工業互聯網、虛擬專用網等，搭建高安全性、高靈活、高質量的信息數據傳輸管道；測繪基礎設施通過三維激光掃描、無人機傾斜攝影等，采集更新地理信息、建筑信息等多維度數據，打通物理世界和數字世界。能力平臺層構建體系能力中樞。

能力平臺層匯聚異構數據、多源模型、行業知識、專用技術和業務系統等關鍵資源要素，提供數據使能、圖形使能、業務使能等專業服務，以及人工智能、大數據、機器人、CIM等新技術融合賦能服務，為上層的應用服務層提供共性技術支持和應用開發服務等。數據使能平臺是面向建筑信息全面數字化需求，提供全過程、全專業數據分級分類存儲管理的主要載體，包括匯聚空間數據、工程數據、住房數據、物聯網數據等多渠道多類型數據的數據湖體系，多源數據庫訪問、跨網段數據通道、數據交易確權等數據開放體系，核心數據全鏈路監控、數據看板、數據安全等數據管理體系，以及數據檢索、數據交換、數據門戶等數據服務體系。圖形使能平臺是集成BIM平臺的幾何造型、布爾運算、圖形渲染、模型可視化、數據互聯互通等三維圖形能力，搭建與現實世界精準映射的統一信息模型，實現建筑全生命周期業務協同的關鍵核心，在支撐BIM行業應用軟件開發過程中也發揮了重要作用。BIM三維圖形平臺正與物聯網、GIS等加速融合，為智慧城市建設提供信息整合、空間管理、智能運維、數字孿生等技術支撐。業務使能平臺是圍繞用戶差異化業務需求，通過整合各類共性業務組件、搭建統一應用開發環境等，提供多專業模型集成、BIM模型輕量化、跨平臺協同管理、計算性能分析、輔助優化設計等服務，實現項目集成化、精細化、專業化管理。應用服務層承載各類服務業務。

應用服務層主要聚焦智能建造、裝配式建筑、數字城市等場景，提供了覆蓋勘察、規劃、設計、施工、運維等建筑全生命周期BIM應用軟件，以及面向協同設計、智能生產、智慧工地、智慧運維、智能審查、綠色建造等典型應用場景的數字化應用解決方案。行業服務平臺全面支撐和服務建筑工程項目全參與方，形成全產業鏈、全過程融合一體的數字建筑應用服務體系，高效提升工程品質效益和保障質量安全，加速建筑業數字化發展和轉型升級進程。

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