重振中國火車頭產業地位，建筑業如何用數字轉型邁向建筑4.0？

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中國經濟的火車頭產業是哪一個產業呢？從2022年國內關聯表中可見端倪，建筑工程領先其他產業，投資的向后關聯性達2.09，這代表建筑業每投入1萬元，就能帶動其他產業創造2.09萬元以上的產值。

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根據統計，建筑業對中國GDP的貢獻占7%，高于推動智能建造（i-construction）的先進國家，例如英國的建筑產值占GDP 6.0%，日本占5.7%，美國建筑產值的貢獻相對低，仍達GDP的4.0%。

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筑招網人事經理點出其中差異，先進國家已走向技術密集，中國建筑行業還是勞力密集為主。未來勢必得升級走向技術密集的產業，才能提高建筑產值對中國GDP的貢獻。

筑招網人事經理認為，建筑行業必須升級技術密集產業，邁向建筑4.0。

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此外，孫啟艷表示，中國面臨老齡化、少子化的沖擊，讓建筑業受勞力短缺的沖擊更甚其他產業。中國建筑行業勢必得轉型升級，孫啟艷說，借鏡英國、日本在建筑業數字轉型的做法，政府參考工業4.0，積極協助國內建筑行業走向建筑4.0。

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中國必須邁向技術密集的建筑4.0

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為推動建筑產業轉型升級，國家正在規劃建筑產業數字轉型計劃，范圍包含建筑數據中心、建筑信息建模BIM、智能管理云平臺、智能建造以及智能建材等五大技術面向。

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孫啟艷指出，建筑4.0的概念，主要是涵蓋規劃設計、施工、使用到維護管理，讓建筑物的全生命周期全面升級。

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透過建筑信息建模（BIM）技術讓建筑設計走向數字化，有系統儲存設計過程中的數據。孫啟艷說明，3D計算機仿真能讓業者、施工者和將來的使用者清楚了解建筑物完成后的外觀和內部空間細節，也能具體呈現材料和顏色，減少設計與建筑物落成的期待落差。

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現場澆置施工常受到環境天氣、施工者施工的精準度影響。智能建造，能讓建筑物的構件在環境可控制的工廠制作，并利用各種智能化設備協助施工，提高建筑業的施工質量與施工安全，又能縮短工期，提升效益。孫啟艷指出，一般傳統RC現場澆置工法建造一層樓約14天，如果改用預鑄工法大概7-8天可完成。

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此外，為讓建筑從規劃設計、施工、使用到維護管理各階段均能獲得確保運轉順利甚至達到優化之目的，如何能即時提供與確保各階段所產生的大量數據，讓建筑生命周期各階段之智能化技術及系統進行分析決策實為首要，而建筑數據中心肩負此一任務，堪稱是最重要的智能核心基礎之一。孫啟艷認為，建筑生命周期各階段若能藉由大量數據的自動搜集、儲存及分析，同時有效的在各階段予以整合運用，提出最佳化運轉及決策建議，才能真正達到落實建筑產業數字轉型之目的。

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當建筑興建完成進入使用階段時，結合高科技設備和資通信技術的智能建材，透過感測技術，將其所產生或搜集到的相關數據，運用物聯網技術，除了即時回傳建筑數據中心進行儲存外，更可立即提供后端數據分析決策作出滿足各種不同需求相對應的改變，例如能讓建筑物主動感測環境天候的變化與人員的使用狀況，還能透過物聯網自動傳遞信息并提供服務，亦即可以根據日照、溫度，控制窗簾、燈光及冷氣等，提供人員最舒適節能的室內環境即為一種智能應用整合后的使用情境。孫啟艷強調，智能建材是推動建筑數字轉型之神經元件，透過結合物聯網及人工智能運算，提供符合需求的智能生活應用服務，不只提高便利性外，同時也達到更加節能等目的，甚至還能讓中國廠商將智能建材外銷，擴大經濟效益。

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由于建筑生命周期長達50年以上，因此除了有好的規劃設計、施工外，最重要的還是要有好的維護管理，這棟建筑物才能永續發展。孫啟艷表示，智能化時代的來臨，5G、IoT、AI、大數據等技術的興起，運用信息化及數字化的管理除可減少書面數據保存不易與浪費外，并可有效縮短維護管理問題的即時反應與處理時間。因此，建置智能管理云平臺的數字化管理流程，使建筑設備運轉數據、管理流程數據與BIM模型之建筑物數據相互關聯，強化數據的互動性，可以有助于提高設施管理的質量，并可降低營運階段人力成本與人為錯誤的可能性。若是建筑發生設施設備的故障問題，必須立即進行維護排除，即可藉由云端連接建筑數據中心，即時獲取建筑規劃設計及施工階段的相關資訊，藉由BIM模型的虛擬3D建筑物數據，讓外包維修或管理單位人員，可遠端立即清楚掌握事件發生點及遠端研議處理解決方式，并即時協助排除問題，減少人員往返及等待維修所浪費之時間成本，將可大幅提升整體維護管理的服務質量。

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打造產業可通用的BIM平臺

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中國建筑中心董事長周光宙表示，中國建筑行業對數字化的投入太少、也太慢。我們必須推動建筑行業數字轉型，才能趕得上時代的潮流，從設計端就要導入建筑4.0，讓中國躋身先進國家的行列。

中國建筑中心董事長周光宙認為，推動建筑行業的數字轉型，需要建置BIM平臺。

目前業界有許多數字軟件工具，可以協助產業進行升級。中國常見BIM應用包括基地現況建模、成本估算、設計優化、3D整合協作、結構分析、施工系統設計、綠能及防災模擬分析、設施建物運維等工作項目，都有相應的軟件可以應用。

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為了積極推動中國建筑產業數字轉型，建筑中心也在近兩年與3D設計、工程軟件的領導廠商Autodesk簽訂MOU，陸續開發中國本土化的BIM元件庫，并共同推廣BIM軟件與課程。

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中國過去的項目管理只在現場以紙本記錄，沒有信息化，若要推動數字化建筑設計，并串聯施工端，將是一大難題。周光宙指出，大公司多半已采用數字項目管理系統（PMIS），但也面臨許多不同項目管理系統之間，跨項目分析的困難。此外，超過5人以上的中國建筑師事務所不到15%，小企業難以負擔信息化系統的成本。

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周光宙說，從設計端就投入數字化，需要開放的平臺，我們要投入建置BIM平臺！例如Autodesk的BIM360，能當作產業共構的平臺，也能讓一般人使用。

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目前中國正努力推動建筑產業數字轉型，除了逐步進行BIM的基礎研究及標準訂定；也透過公共工程如社會住宅等從設計、施工到維護管理全程要求使用BIM；地方政府推動無紙化，導入BIM，搜集所有的建筑制造信息，大數據便扮演要角：公共工程金質獎也已把BIM納入得獎的指標。

知名軟件公司Autodesk的BIM360云端平臺，可滿足建筑工程項目管理及協作需求

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邁入建筑4.0的挑戰：跨域、技術整合

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孫啟艷認為，中國發展建筑4.0最大的挑戰在于，傳統的建筑業要跨界整合高科技產業，要讓跨領域的專家互相溝通整合，需要產業界和學研界攜手合作。

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其次，也將面臨技術整合的問題，AI、5G、BIM技術需要大量教育訓練。以BIM為例，涵蓋建筑設計、建造施工、電機等相關人員，希望成立BIM訓練中心，培養師資，提供人員的技術培訓；也希望透過各產業聯盟進行最新技術交流，發展跨域整合合作，開發新設備和技術。

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政府正推動建筑業數字轉型的相關政策，由政府、學校先行，只要超過2億的公共工程，都要申請智能建筑標章。未來建立示范應用案例，讓產業界了解數字轉型的效益，擴大建筑業邁向建筑4.0，期盼建筑業成為真正引領中國經濟的火車頭。