「今天分享一篇，科技部原副部長吳忠澤在2023年6月6日以“數字建筑.工業互聯”為主題的第七屆（2023）中國智能建筑節上的主題演講——“新一代數字技術，引領智能建筑高質量發展”」 他表示，近年來，全球新一輪的科技革命和產業變革加速演進，特別是數字科技對建筑領域的滲透性、擴散性、顛覆性越來越強，正以新理念、新業態、新模式深刻改變建筑領域生產方式，引發建筑產業形態深度變革，形成發展智能建筑經濟的強大動力。 智能建筑是指“以建筑物為平臺，兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等，集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境”。智能建筑也被稱為數字化或數據驅動的建筑，是智能設備和系統與現代項目管理技術的集成。智能建筑已成為未來建筑業轉型升級的重要方向。
智能建造正在改變全球建筑業。發達國家如日本、英國等都提出了建筑業的發展戰略，要求通過智能化、數字化、工業化、綠色化等提升產業競爭力。 建筑業作為國民經濟支柱產業，為我國經濟持續健康發展提供了有力支撐。經過數十年的發展，中國建筑業已成為全球最大規模，約占全球建筑業50%的份額。2022年總產值達到32萬億元，建筑業增加值占國內生產總值的比重達到7%。 目前，智能化系統已在我國公共建筑、住宅及工業建筑領域得到廣泛應用，持續、穩定的國民經濟增長促進了建筑智能化行業的迅速發展，建筑智能化技術也日趨成熟，我國不少建筑智能化技術研發成果達到或接近國際水平。港珠澳大橋、北京大興國際機場等一批世界級標志性重大工程也相繼建成。 隨著城鎮化進入成熟期以及環保壓力增大（2019 年全國建筑全過程碳排放總量占全國比重達到49.97%），建筑行業依靠資源投入、以總量和數量增長為特征的發展模式已逐漸成為過去。新形勢下，雖然建筑行業與新一代信息技術不斷融合，但相比國外成熟的建筑智能化市場，我國整體仍屬于中等偏下的水平。 根據行業數字化指數顯示，建筑業與其他行業相比，在數據資產消費、數據資產積累、數字化業務流程管理、員工數字化能力培育、數據資產挖掘、數字化人才等方面都處于較低水平。造成我國建筑業生產方式仍然比較粗放，傳統工序效率低，與高質量發展要求相比還有很大差距，迫切需要加快研發應用智能建造產品技術，提升智能建造水平，加快建造方式轉變，推動建筑業高質量發展。 “十四五”時期是加快我國建筑業轉型發展的關鍵期。其中的重要目標是推動智能建造與新型建筑工業化協同發展，促進建筑業轉型升級。 根據國家《“十四五”建筑業發展規劃》，未來我國建筑行業技術發展趨勢要求：智能建造與新型建筑工業化協同發展的政策體系和產業體系基本建立，裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%以上，打造一批建筑產業互聯網平臺，形成一批建筑機器人標志性產品，培育一批智能建造和裝配式建筑產業基地等。 下面，我就以“新一代數字技術引領智能建筑高質量發展”為題，談幾點認識和體會，與大家交流，向大家學習。如有不當之處，請批評指正。一、工業互聯網加快新型建筑工業化與高端制造業深度融合 當前全球工業正處在一場重大技術變革之中，工業互聯網作為第四次工業革命的重要基石賦能實體產業，實現制造信息系統和物理系統的高度同步與融合，優化制造工藝流程，支撐定制化生產、精準供應鏈管理、全生命周期管理等。通過全要素、全產業鏈、全供應鏈、全價值鏈的全面連接，實現工業經濟數字化發展。 目前，全球工業互聯網正處在產業格局未定的關鍵期和規模化擴張的窗口期。中國和美歐日等發達國家工業互聯網都處在同一起跑線上。中國制造業又處在新一輪信息技術和產業變革的交匯期。這三個“處在”疊加在一起，是中國的戰略機遇期。我們必須抓住互聯網升級為工業互聯網這一歷史性機遇，加快新型建筑工業化與高端制造業深度融合，實現建筑業新舊動能轉換。 國家“十四五”發展規劃明確要求，將重點推進工業互聯網等7個數字經濟重點產業發展，在重點行業和區域建設若干國際水準的工業互聯網平臺和數字化轉型促進中心，推動數字賦能全產業鏈協同轉型。 利用工業互聯網實現建筑行業數字化轉型意義重大。打造融合新一代信息技術的建筑業工業互聯網平臺是破解行業痛點、優化提升產業鏈效率的重要路徑之一。 一是提高研發設計效率。一方面，建筑企業可借助工業互聯網平臺對建筑設計全過程虛擬集成，將可能出現的問題前置化，有效解決設計過程中可能出現的“錯、漏、碰、缺”等問題；另一方面，平臺能夠實現設計以及各參與方之間的協同工作，提高建筑設計效率，保證設計方案的最優化。 二是優化生產建造方式。建筑企業利用工業互聯網平臺，借助數字化、智能化手段實現施工現場人、機、料、法、環的集中管控，一方面，通過打造智慧工地讓施工現場感知更透徹、互聯更全面、智能更深化，有效提升現場作業效率；另一方面，平臺能夠整合施工現場資源，通過優化任務工序、提高工藝水準，有效提升精益建造水平。 三是增強運營監管能力。建筑企業通過端+網+云，實現施工現場信息的實時傳輸和數據的清洗整合。一方面，可以增強安全生產的感知、監測、預警、處置和評估能力，推動企業由事后處置向事前預防轉變，為企業安全生產保駕護航。另一方面，能夠通過智慧樓宇對建筑能耗進行實時監測、分析、預警，實現節能、減排、脫碳，加速綠色建筑的建設。 四是提升資源協作水平。一方面，工業互聯網集成大數據、數字孿生、5G等新一代信息技術，連接政府、施工團隊、客戶等建筑建造、使用各參與方，實現供需雙方的信息互通和互利互惠。另一方面，工業互聯網將分散閑置的設備、資金、人才、產能、知識庫等社會化資源整合聚集，實現物流、資金流、信息流配置優化，提高資源利用率。 五是滿足建筑個性化需求。建筑企業可利用工業互聯網準確對接用戶個性化需求，將建筑的地域文化特點、功能，以及消費者的偏好、行為習慣等因素匯總分析并歸類，一方面，賦能建筑業個性化產品的規模化定制，另一方面，能夠更好地滿足建筑服務定制化需求。 人工智能作為新一輪產業變革的核心驅動力，經過60多年的演進，在移動互聯網、大數據、超級計算、傳感網、腦科學等新理論新技術以及經濟社會發展強烈需求的共同驅動下加速發展。特別是2000年提出云計算和2006年出現大數據后，以深度神經網絡DNN為代表的人工智能第三次崛起，呈現出深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主超控等新特征，發展進入了新階段。科技界稱之為“新一代人工智能”。 例如，去年11月30日美國人工智能研究實驗室Open AI發布的聊天機器人程序ChatGPT，就是人工智能技術驅動的自然語言處理工具。（以機器翻譯、智能對話、文本挖掘等為代表的自然語言處理技術被業界譽為人工智能皇冠上的明珠）。ChatGPT通過對自然語言輸入進行建模和預測，并經過訓練，學習和理解人類的語言來進行對話，還能根據上下文進行互動，像人類一樣來聊天交流，甚至能完成撰寫郵件、視頻腳本、文案、翻譯、代碼、寫論文等任務。ChatGPT將開創全新的信息探索體驗，成為傳統搜索引擎的顛覆者。由于對話非常接近人類、結果相對準確，ChatGPT剛剛問世就受到了廣泛歡迎，風靡全球，人工智能由此掀起了震撼世界的科技浪潮。 可以預見，未來十年，以人工智能為核心驅動力的智能經濟將成為中國經濟的新標簽。人工智能必將進一步帶動包括建筑業在內的各行業數字化轉型、智能化升級。因此，要以人工智能技術為核心，加速與建筑業的深度融合，強調未來生產方式、服務方式的換場，也就意味著“重塑建筑業”。 人工智能建筑，可以稱之為傳統建筑基礎上發生的一次巨大的行業變革，人工智能建筑不僅給建筑重新定義了功能和價值，同時還給建筑管理者和居住者帶來了更多的便利。（比如，人工智能建筑中的樓宇管理系統：降低運營及維護成本；控制能源使用，可持續發展；提升居住環境；自動數據監測分析等。） 一是融合了人工智能等數字技術打造的建筑信息模型技術（BIM），已經開始被建筑行業接受和使用。它是一種新型的計算機輔助設計和施工技術，以三維數字模型的形式來描述建筑的空間和構造特征，并以此模型為基礎，為建筑施工提供數字化支持，更有效地管理施工現場，改善工作流程，加快施工進度，降低施工成本，改善工程質量，提高施工安全性。 二是在智能建筑中應用建筑機器人等智能工程設備，輔助和替代“危、繁、臟、重”的人工作業，可實現建筑的自動化管理及運行，提高工程建設機械化、智能化水平。加快推廣智能家居、智能辦公、樓宇自動化系統等人工智能在智能建筑中的實際應用，不僅提高建筑的安全性，同時讓居住者享受到更舒適的體驗。 三是通過人工智能融合傳感器網絡、低功耗廣域網、5G、邊緣計算、射頻識別（RFID）及二維碼識別等物聯網技術在智慧工地的集成應用，能夠實現建筑數據的共享，并通過監測數據，對現場的施工情況進行及時的了解，優化現場的管理條件。提高建筑工人健康及安全檢測能力，推動物聯網技術在監控管理、節能減排和智能建筑中的應用。 四是通過人工智能推動大數據技術在工程項目管理、招標投標環節和信用體系建設中的應用，依托全國建筑市場監管公共服務平臺，匯聚整合和分析相關企業、項目、從業人員和信用信息等相關大數據，支撐市場監測和數據分析，提高建筑行業公共服務能力和監管效率。探索智能建造AI評價體系建設。 去年以來，在互聯網世界，似乎是在突然之間，元宇宙就火了。以至于在資本市場，很多企業都想和元宇宙攀上點關系，生怕找不到話題或講不出故事。全國超1/2省份也開始加快布局元宇宙產業發展，搶占先機。 元宇宙是什么？目前眾說紛紜，尚沒有一個約定俗成的定義。我們不妨簡單理解為，元宇宙就是利用各種前沿數字技術連接與創造的新型融合應用形態。作為沉浸式虛擬世界，元宇宙有兩條建設道路：一是現實-虛擬，即通過影像工具建設，把現實空間映射到虛擬空間；二是虛擬-現實，即通過算力工具建設，將人類的想象延伸出的虛擬空間加載到現實空間。兩條道路殊途同歸，牽引經濟和社會發展進入一個平行宇宙共存、跨界文明共生、虛實世界共融的新階段。 由于元宇宙的基本特征是“群智賦能，跨界融合”，尤其是與人工智能、區塊鏈、先進通信、腦機接口、數字孿生等綜合式場景驅動相輔相成，通過開源共享、相互借鑒、循序發展，將成為繼計算機和互聯網之后科技創新新高地；繼電商和平臺經濟之后的經濟發展新動能；繼廣電和社交網絡之后的生活新空間。所以元宇宙具有廣闊的發展空間和巨大的潛力，未來有可能成為數字經濟發展的重要依托和關鍵新賽道。 有研究表明，元宇宙與實體經濟深度融合后，將帶來更為可觀的市場聯動和疊加、倍增、放大效應，可以說商機無限。哪個國家率先發展元宇宙，盡早搶占元宇宙高地，哪個國家就更有可能引領數字經濟發展，掌握下一代互聯網的話語權和主動權。 技術為本，場景為王。元宇宙與數字化應用場景的深度融合，衍生出來的新產業新業態新模式將充滿著機會，需要大家主動把握。例如，元宇宙+智能建筑設計。近來建筑設計師紛紛進軍元宇宙，虛擬建筑將成為自由展示創意設計的空間。（有人甚至說，虛擬建筑將是元宇宙第一賽道？）主要有以下幾項應用：
一是提供虛擬建筑展示。傳統的建筑設計展示方式通常是通過平面圖、立體圖來展示設計方案，難以直觀地展示建筑的空間感和氛圍，而實物模型則需要耗費大量的時間和成本，同時也難以實現靈活的變化和調整。元宇宙基于擴展現實XR（包括VR 、AR、MR）和腦機接口技術提供沉浸式體驗，它將建筑設計和氛圍由平面的信息交互狀態變成一個立體、多維、實時的交互空間，讓客戶和觀眾可以通過虛擬現實頭盔或者增強現實眼鏡，進入虛擬世界，感受建筑的真實性和空間感。
傳統的建筑設計協作方式通常是通過線下會議、郵件或者共享文檔等方式進行協作，存在著信息傳遞不及時、效率低下等問題。元宇宙可以提供一個全新的虛擬設計協作平臺。設計師在虛擬空間創建自己的虛擬建筑工作室，通過虛擬現實技術和語音交流，更加直觀和高效地傳遞信息和意圖，與其他設計師和專家進行實時的協作交流，共同編輯和調整設計方案，完成復雜的建筑設計任務。 傳統的建筑測試方式通常是通過物理實驗和試驗室測試來進行，需要耗費大量的時間和成本，同時也存在著危險性和不可控因素。元宇宙可以為建筑設計師提供一個全新的測試方式，通過集成運用擴展現實、多維仿真等技術，對建筑的各種因素進行全面的測試和分析。設計師可以在元宇宙中對建筑的結構、材料、光線、氣候等因素進行模擬和測試，不僅可以快速和準確地找到問題和解決方案，同時也可以在虛擬空間進行多次測試和優化，最終達到更好的設計效果。 傳統的建筑教育和培訓方式通常是通過課堂教學、實習和現場訓練等方式進行，存在著時間和空間上的限制，同時也難以獲得真實的建筑設計和操作經驗。元宇宙可以為建筑教育和職業培訓帶來全新的機遇。以擴展現實技術開展職業技能培訓和仿真實踐，讓學生和實習生可以在虛擬課堂進行建筑設計和操作的實踐和訓練。同時可以探索多點協作教學、遠程互動教學、課后效果評價等融合應用。 總之，元宇宙在建筑設計中的應用具有廣闊的前景，將逐漸成為建筑設計的重要工具和平臺，為設計師帶來全新和高效的工作方式，同時也為客戶和觀眾帶來更加真實和直觀的建筑體驗。 面對“新時代建筑智能化”帶來的變革與重塑的歷史性機遇，相關企業和從業者要積極推進信息基礎設施建設，前瞻布局工業互聯網、人工智能、元宇宙等新型網絡與智能設施，加快在智能建筑領域的實際運用，開啟數字化賦能企業發展新篇章，行穩致遠，再創輝煌。為我國建筑業高質量發展做出更大的貢獻！
