數(shù)字建筑行業(yè)分析2022年

• 曾理偉 2023年5月30日 來源：中研網(wǎng) 1076 69
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隨著工業(yè)4.0的出現(xiàn)，數(shù)字建筑的快速發(fā)展推動建筑行業(yè)進(jìn)入數(shù)字化時代。據(jù)Allied MarketResearch數(shù)據(jù)顯示，2019年全球建筑數(shù)字化市場規(guī)模約為98億美元，預(yù)計到2027年將超過291億美元，年均復(fù)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(jīng)濟體對基礎(chǔ)設(shè)施建

欲了解更多數(shù)字化建筑行業(yè)的未來發(fā)展前景，可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2021-2026年中國數(shù)字化建筑行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報告》

全球建筑行業(yè)數(shù)字化需求高速增長。隨著工業(yè)4.0的出現(xiàn)，數(shù)字建筑的快速發(fā)展推動建筑行業(yè)進(jìn)入數(shù)字化時代。據(jù)Allied MarketResearch數(shù)據(jù)顯示，2019年全球建筑數(shù)字化市場規(guī)模約為98億美元，預(yù)計到2027年將超過291億美元，年均復(fù)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(jīng)濟體對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求和投入增加，亞太地區(qū)的市場需求將領(lǐng)漲全球，持續(xù)大規(guī)模新型建設(shè)工程將為數(shù)字建筑帶來巨大的市場前景。

BIM和數(shù)字技術(shù)雙輪驅(qū)動數(shù)字建筑創(chuàng)新發(fā)展。一是，BIM技術(shù)是數(shù)字建筑的核心驅(qū)動。BIM技術(shù)正在引領(lǐng)建筑行業(yè)信息化變革，利用統(tǒng)一的三維模型貫穿建筑全流程，打破信息孤島問題，實現(xiàn)建筑多專業(yè)協(xié)同設(shè)計、一體化建造、標(biāo)準(zhǔn)化交付和智能化維護(hù)等，推進(jìn)工程項目提質(zhì)增效。近年來，國產(chǎn)BIM軟件快速發(fā)展，在造價算量、工程審圖等BIM施工軟件市場形成突破，相關(guān)品牌在國內(nèi)市場份額已經(jīng)超過90%，但在高端BIM設(shè)計軟件和三維圖形平臺領(lǐng)域基礎(chǔ)偏弱、競爭力不足。二是，大數(shù)據(jù)、云計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興數(shù)字技術(shù)面向建筑行業(yè)加速滲透，催生了數(shù)字建筑的發(fā)展契機。如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模型化、軟件化、封裝化的工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識和實踐，彌補了建筑工業(yè)化、數(shù)字化缺失的環(huán)節(jié)，為建筑企業(yè)規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、定制化生產(chǎn)工業(yè)級產(chǎn)品提供高效支撐。

我國數(shù)字建筑產(chǎn)業(yè)處于快速起步階段。當(dāng)前，一批BIM軟件企業(yè)、傳統(tǒng)建筑企業(yè)以及行業(yè)平臺企業(yè)紛紛進(jìn)入數(shù)字建筑領(lǐng)域搶灘布局，產(chǎn)業(yè)迎來快速成長。中國建筑科學(xué)研究院有限公司研發(fā)的PKPM-BIM平臺集成裝配式智慧工廠管理、綠色建筑運維等數(shù)字化能力，其方案已入選工業(yè)和信息化部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP應(yīng)用解決方案名單。廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司AECORE建筑工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺利用開放BIM三維圖形平臺、BIM數(shù)據(jù)微服務(wù)、AI微服務(wù)等技術(shù)，面向行業(yè)提供覆蓋設(shè)計云、施工云、運維云、構(gòu)件云等全流程的快速應(yīng)用開發(fā)服務(wù)，賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。北京建誼集團(tuán)銫鐠平臺以建筑模型產(chǎn)品體系為核心，提供智能建造、供應(yīng)鏈管理等服務(wù)，目前物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，可完成作業(yè)人員行為檢測、設(shè)備實時精準(zhǔn)管控、危險環(huán)境識別等任務(wù)。對建筑項目的建模需要在工程建造領(lǐng)域進(jìn)行長期積累，提升我國在復(fù)雜工程問題分析能力是下一步的發(fā)展重點。

在可呈現(xiàn)方面，建筑行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈延伸較長、參建方眾多，數(shù)字孿生動態(tài)建筑模型可實現(xiàn)全過程的實時映射和動態(tài)更新，提高項目的協(xié)作效率和協(xié)同效果。依托CIM聚合已有BIM建筑數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)以及高程數(shù)據(jù)等信息，搭建數(shù)字孿生建筑群，可刻畫建筑項目細(xì)節(jié)。隨著數(shù)字孿生技術(shù)的逐漸成熟，數(shù)字建筑模型將進(jìn)一步實現(xiàn)“全域感知、數(shù)據(jù)共享、交叉指揮、精準(zhǔn)反饋”。

在可優(yōu)化方面，依托數(shù)字建筑平臺的分析診斷結(jié)果，在數(shù)字孿生建筑的賦能下，建筑產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步提升管理質(zhì)量，完成對建筑全要素的智能決策支持。在生產(chǎn)要素的合理配置方面，可實現(xiàn)人員智能調(diào)度、機器自動作業(yè)、工藝知識圖譜生成等，全面提升施工效率；在管理要素的優(yōu)化組合方面，主要體現(xiàn)在自動化進(jìn)度分發(fā)與提醒、成本與質(zhì)量的閉環(huán)管理、安全風(fēng)險預(yù)知等方面。

數(shù)字建筑典型應(yīng)用

當(dāng)前，數(shù)字建筑的典型應(yīng)用主要涵蓋協(xié)同設(shè)計、智能生產(chǎn)、智慧工地、智慧運維、智能審查、綠色建造六大場景，借助數(shù)字建筑領(lǐng)域新技術(shù)，不斷推動數(shù)據(jù)資源在規(guī)劃設(shè)計、施工、運維等工程建設(shè)全過程中的流通，引領(lǐng)建筑全生命周期項目管理提質(zhì)增效，賦能建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

發(fā)展數(shù)字建筑是推進(jìn)智能建造、提升“中國建造”核心競爭力的關(guān)鍵路徑。建筑工業(yè)化是從建筑業(yè)生產(chǎn)方式的角度，以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、預(yù)制化生產(chǎn)、裝配式施工等工業(yè)化模式，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)建造粗放手工作業(yè)，提高建筑業(yè)勞動生產(chǎn)效率、提升建筑質(zhì)量品質(zhì)的深刻變革。數(shù)字建筑則是以信息化手段帶動新型建筑工業(yè)化發(fā)展的重大突破，通過協(xié)同建筑制造領(lǐng)域新工藝、新設(shè)備以及人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、BIM等新興技術(shù)，借助系統(tǒng)化集成設(shè)計、精益化生產(chǎn)施工等方式，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和工程質(zhì)量，解決大規(guī)模制造與建筑施工、部品生產(chǎn)與建筑技術(shù)脫節(jié)等問題，助力實現(xiàn)智能建造與建筑工業(yè)化的跨越式發(fā)展。

發(fā)展數(shù)字建筑為加快建筑數(shù)字化轉(zhuǎn)型、助推高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動能。當(dāng)前，建筑產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程仍處于相對滯后的狀態(tài)，面臨各行業(yè)信息不互通、跨專業(yè)不協(xié)調(diào)等問題。通過數(shù)字建筑及其核心BIM等技術(shù)，以信息共享、專業(yè)協(xié)同等能力對全要素信息進(jìn)行數(shù)字化升級，推動數(shù)據(jù)信息及資源在建筑工程建設(shè)全過程中的流通共享、挖掘利用。數(shù)字建筑能有效聚合產(chǎn)業(yè)鏈中供應(yīng)商、設(shè)計方、施工方、運維方、業(yè)主方等各環(huán)節(jié)主體，實現(xiàn)橫向端到端全產(chǎn)業(yè)鏈參與的能力協(xié)同、縱向打通建筑工程全生命周期的專業(yè)間協(xié)同，打造空間無邊界、企業(yè)無邊界、業(yè)務(wù)無邊界的跨地域、跨企業(yè)協(xié)同新模式，帶動建筑業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級。

發(fā)展數(shù)字建筑是推行綠色建造、落實“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的必然要求。據(jù)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(yè)，高水平推動建筑業(yè)綠色低碳發(fā)展，將是實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的重要舉措。據(jù)Research And Markets統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年全球凈零碳建筑市場規(guī)模為168億美元，未來五年復(fù)合增長率達(dá)18.7%，大力發(fā)展綠色建筑、裝配式建筑、超低能耗建筑將成為未來建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。數(shù)字建筑在建筑節(jié)能減排方面具有巨大潛力，通過利用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)賦能，推進(jìn)綠色設(shè)計、綠色生產(chǎn)、綠色施工和一體化裝修等新模式推廣應(yīng)用，有效降低建造全過程的資源消耗和環(huán)境污染，進(jìn)一步減少碳排放，有助于提升建筑建造綠色低碳水平。

數(shù)字建筑的本質(zhì)是通過融合新一代信息技術(shù)和先進(jìn)制造理念，聚合建筑行業(yè)全要素，構(gòu)建數(shù)字建筑平臺，提供貫穿產(chǎn)業(yè)全鏈條、連接工程全參與方的技術(shù)、應(yīng)用和平臺服務(wù)體系，支撐和賦能建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。數(shù)字建筑框架體系可總結(jié)為“三橫·兩縱”結(jié)構(gòu)，自底向上分為基礎(chǔ)設(shè)施層、能力平臺層、應(yīng)用服務(wù)層三橫平臺架構(gòu)層，以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、安全防護(hù)兩縱基礎(chǔ)保障體系。

基礎(chǔ)設(shè)施層提供數(shù)字支撐底座?；A(chǔ)設(shè)施層為上層平臺和應(yīng)用提供感知、計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源。相比于傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)字建筑更注重基礎(chǔ)設(shè)施的泛在感知、混合異構(gòu)、靈活擴展、實時響應(yīng)、虛實映射等特性，系統(tǒng)支撐建筑全場景全要素的資源優(yōu)化配置和業(yè)務(wù)高效協(xié)同。感知基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合射頻識別、紅外感應(yīng)器、攝像頭等信息傳感設(shè)備，實現(xiàn)建筑智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理；

計算基礎(chǔ)設(shè)施集成CPU、GPU等異構(gòu)系統(tǒng)和混合云架構(gòu)，提供高效渲染、負(fù)載均衡的算力能力；存儲基礎(chǔ)設(shè)施基于超融合和分布式存儲、軟件定義存儲等技術(shù)，支撐海量數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)安全保護(hù)等業(yè)務(wù)需求；網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施借助5G移動通信、千兆光纖網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)等，搭建高安全性、高靈活、高質(zhì)量的信息數(shù)據(jù)傳輸管道；測繪基礎(chǔ)設(shè)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(shù)據(jù)，打通物理世界和數(shù)字世界。能力平臺層構(gòu)建體系能力中樞。

能力平臺層匯聚異構(gòu)數(shù)據(jù)、多源模型、行業(yè)知識、專用技術(shù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)等關(guān)鍵資源要素，提供數(shù)據(jù)使能、圖形使能、業(yè)務(wù)使能等專業(yè)服務(wù)，以及人工智能、大數(shù)據(jù)、機器人、CIM等新技術(shù)融合賦能服務(wù)，為上層的應(yīng)用服務(wù)層提供共性技術(shù)支持和應(yīng)用開發(fā)服務(wù)等。數(shù)據(jù)使能平臺是面向建筑信息全面數(shù)字化需求，提供全過程、全專業(yè)數(shù)據(jù)分級分類存儲管理的主要載體，包括匯聚空間數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)、住房數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等多渠道多類型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)湖體系，多源數(shù)據(jù)庫訪問、跨網(wǎng)段數(shù)據(jù)通道、數(shù)據(jù)交易確權(quán)等數(shù)據(jù)開放體系，核心數(shù)據(jù)全鏈路監(jiān)控、數(shù)據(jù)看板、數(shù)據(jù)安全等數(shù)據(jù)管理體系，以及數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)門戶等數(shù)據(jù)服務(wù)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(shù)據(jù)互聯(lián)互通等三維圖形能力，搭建與現(xiàn)實世界精準(zhǔn)映射的統(tǒng)一信息模型，實現(xiàn)建筑全生命周期業(yè)務(wù)協(xié)同的關(guān)鍵核心，在支撐BIM行業(yè)應(yīng)用軟件開發(fā)過程中也發(fā)揮了重要作用。BIM三維圖形平臺正與物聯(lián)網(wǎng)、GIS等加速融合，為智慧城市建設(shè)提供信息整合、空間管理、智能運維、數(shù)字孿生等技術(shù)支撐。業(yè)務(wù)使能平臺是圍繞用戶差異化業(yè)務(wù)需求，通過整合各類共性業(yè)務(wù)組件、搭建統(tǒng)一應(yīng)用開發(fā)環(huán)境等，提供多專業(yè)模型集成、BIM模型輕量化、跨平臺協(xié)同管理、計算性能分析、輔助優(yōu)化設(shè)計等服務(wù)，實現(xiàn)項目集成化、精細(xì)化、專業(yè)化管理。應(yīng)用服務(wù)層承載各類服務(wù)業(yè)務(wù)。

應(yīng)用服務(wù)層主要聚焦智能建造、裝配式建筑、數(shù)字城市等場景，提供了覆蓋勘察、規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維等建筑全生命周期BIM應(yīng)用軟件，以及面向協(xié)同設(shè)計、智能生產(chǎn)、智慧工地、智慧運維、智能審查、綠色建造等典型應(yīng)用場景的數(shù)字化應(yīng)用解決方案。行業(yè)服務(wù)平臺全面支撐和服務(wù)建筑工程項目全參與方，形成全產(chǎn)業(yè)鏈、全過程融合一體的數(shù)字建筑應(yīng)用服務(wù)體系，高效提升工程品質(zhì)效益和保障質(zhì)量安全，加速建筑業(yè)數(shù)字化發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級進(jìn)程。

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