无论是高耸入云的上海中心，曲线曼妙的上海迪士尼乐园小屋，还是可以“行走”的玉佛寺大雄宝殿，能够主动上报建筑健康体征的上海音乐厅……这些由上海建工建造的高精尖重大工程，在建造方式上早已突破人们的想象，从依赖人海战术变为数字化技术并行；它们的幕后团队，也不仅仅是开吊机、砌砖的建筑工人，还有用电脑写代码和绘图的工程师们。

先于建造方式转型的，往往是建筑企业本身。在上海建工，有一支先锋队早在十年前就开始探索数字化转型。作为上海建工旗下最具科技竞争力的总承包企业，上海建工四建集团从设计、施工、运维、更新的建筑全生命周期维度推动创新转型升级，从2010年建立BIM研究应用机构开始，逐步在总部层面形成了一支以清华大学博士领衔的复合型数字研发团队，团队工作人员超过30人，平均年龄28岁，来自985高校的十多个专业。十年间在模型深度应用、数字化测绘、平台化管理以及智慧运维等领域做了大量先行探索，在国内率先启动基于BIM和AI的建筑产业互联网平台的研发，有极为庞大和丰富的项目应用场景，尤其在中共一大纪念馆、上海大歌剧院、上海图书馆东馆、新华医院儿科综合楼等备受瞩目的重大工程示范应用中，获得了极大的成功。

从承包商向服务商转型，四建持续加大数字科研投入，推动工程建造向服务化方向转型，自主研发的科研产品不仅为内部工程管理提供集成化、精益化服务，也服务行业数字化转型，获得了大型房产商、三甲医院等外部市场主体的欢迎和认可。短短两年时间内，仅数字建造和运维平台两项对外服务就获得了2400万元的合同订单，获25项软件著作权，申请相关发明专利30项（授权10项），获省部级以上课题资助总额超过2200万元。

“数字化转型将成为建筑行业转型发展的推动力，成为建筑企业生存、发展的自身需求。”四建集团党委书记、董事长沈军表示，从市场需求出发，让企业武装先进的数字神经系统，以数字赋能为业主提供一流的建筑全生命周期服务，不仅为我们赢得了新的市场空间，也推动了项目管理的全面升级，成就核心竞争能力。

为建筑行业重塑“筋骨”

和普通产品不同，建筑本身是一项非标产品，在不同地形上要呈现个性化的设计风格，建造方式可能千差万别，要融合数字化技术是一项极大挑战。然而在传统建筑业的变革时期，对于头部企业而言，数字化转型迫在眉睫。

2015年，上海建工将数字化和工业化建造列为新兴业务，在业内率先将其列入集团的发展战略。而在此之前的两年，上海建工就意识到，要从单一的施工企业转型为建筑全生命周期服务商，需要主动为客户优化产品方案，提高使用效率，降低建造成本，这些势必要借力于数字化应用。

无论从理论还是从实践角度来看，数字化技术具备颇多优势，比如可以实现精益建造、高效建造，完成复杂的高难度工程，也能让建筑企业从劳动密集型的、粗放型的生产模式转向技术密集、精益型的生产模式，从经验驱动的管理转向数据驱动的管理。

但管理企业是一个纷繁复杂的系统工程，改革之路总不会一帆风顺。起初，企业内部也存在一些质疑声：毕竟从人才培育到研发投入，每一笔都不是小数目，况且数字化技术短期内很难出现规模化效益，投资这个产业到底值不值得？

排除万难，上海建工集团管理层推动数字化转型战略不断向基层渗透、重塑。在不断打造地标建筑的同时，这家国内建筑业巨头也在逐年提高研发投入比例。为了保证研发投入的有效性，数字化技术始终围绕行业的核心技术进行研究——

首先是超前研究，就是始终关注行业热点、跟踪国际前沿技术。其次是应用技术研究，投入占比50%以上，能在短期内产生效益，不断体现科研的价值。第三是前沿设备技术的合作开发。

回过头来看，正是因为前期大量且合理的研发投入，才促使企业走到行业领先阵列中。

全面赋能建筑生命周期

“数字建造是一项全新的技术，但不是一项独立的技术，它将赋能建筑业的转型发展。”上海建工集团副总工程师，四建集团副总裁、总工程师张铭说，“我们在探索、实践数字设计、数字加工、数字施工的基础上，发展数字运维、数字更新技术，更好地塑造上海建工数字赋能全生命周期建筑服务商领跑者形象。”

数字建造技术与复杂工程施工的融合，为上海城市更新进程中的老建筑功能升级，提供了范例。位于南京西路闹市商圈的锦沧文华项目改造方案面临高难度的施工挑战。施工团队通过BIM技术对复杂的空间关系进行解构，模拟改造流程，并不断复核改建方案，同时使用自重较轻的全钢结构搭建新增建筑结构，实现地基荷载的平稳过度。使用国内建设中各种最先进设备，进行老结构加固，为安全再添保障。

数字化建造技术与工业化建造技术的融合，为上海第一条全预制城市高架——嘉闵高架北二期工程以及后续一大批工业化建筑和市政项目的建设提供了有力支持。在嘉闵高架建设中，借助数字化技术，四建集团成功实现了钢筋的数字化、自动化加工，节省了10%工人和管理人员；通过自主研发的“基于BIM的城市高架智慧建造平台”，减少了库存积压30%，实现了预制构件加工、运输、现场安装全过程的智慧管理。

数字化建造技术与现代测绘技术的融合，成功解决了上海迪士尼乐园、上海玉佛寺改建、广州泰和医院等项目的复杂建筑建模、现场实景测量、高精度管线定位复核等难题。上海工匠、上海建工四建集团副总工程师谷志旺表示：“修缮优秀历史建筑，最难的就是原来资料、图纸的缺失。在有着90年悠久历史的上海音乐厅项目修缮前，项目团队寻找历史资料，在电脑中建立了“电子档案”，还对上海音乐厅进行了三维激光扫描、无人机航拍、近景测量等，在电脑里先搭建了一个“虚拟音乐厅”。这套由四建集团自主研发的基于5G+BIM的历史建筑全生命周期数字孪生平台，为历史建筑数字模型整合、历史信息集成、传统工艺传承、特色部位保护、健康安全监测、智慧运维管理提供整体解决方案，在行业内尚属首次，极大地提升了修缮效率和效果，拓展了文物和历史保护建筑等城市更新业务的发展空间。

数字化建造技术与实时监控技术的融合，在动态高风险项目施工中也提供了实时的安全保障。百年古刹玉佛寺大雄宝殿整体向北平移30.66米，并抬高1.05米，这一牵动海内外多方关注的平移工程最终得以安然落定，有赖于四建整个团队实施了多项技术创新。其中包括基于多源数据的数字化建模，开发了互联网+移位远程智能监控系统，在建筑物和佛像上布置了很多监测点，通过力学传感器、光学传感器等多种方式实现托换移位全程的直观、远程、实时监控，并启动相应的预警措施。南京金鹰天地广场由超高层塔楼组成，在这个超级工程建设中，要将重达2800吨的空中连廊整体提升130.3米至近200米的高空，提升跨度之大，在当今世界绝无先例。施工团队于塔楼45层外框安装了12处智能提升装置，全程由先进的计算机系统进行同步控制。利用上海建工自行研发的超高群塔间超大空中连廊提升远程智能监控系统，对提升设备、塔楼结构、周边环境等进行全方位监控，并将数据实时驱动至连廊BIM模型，保障了这一壮举的成功实现。

数字化建造技术同样也为智慧工地建设和现场质量、安全、进度、物资的精细化管理提供了支持。上海轨道交通网络运营指挥调度大楼工程，被誉为上海轨交系统“数字大脑”，更是一块“数字工地”。四建集团自主研发基于BIM技术的智慧建造平台，建设过程实现全流程“数字化”。运用BIM的可视化能力，实现数字化模拟进度、施工工艺。基于物联网的进度管理，可以及时掌握现场施工进度状况，合理安排资源。基于BIM平台实现在线化、集成化、协同化管理，从而提高项目整体质量水平、减少安全隐患10%以上。

数字化建造技术延伸至运维领域，让建筑运营维护，而且“更为高效”。四建集团技术总监余芳强介绍,“在东方医院改造中，由于新大楼地处陆家嘴地区，对医院建成后的运维保障要求很高。我们在BIM模型上集成了30个系统，这是当时国内首次将BIM技术大规模应用到医院建筑运维领域，吸引了南京、深圳、青岛等各地的医院领导前来参观。我们的运维系统采用了多终端的架构，面向不同用户和使用场景，让智慧运维模型和数据触手可得。”

在人工智能技术方面，四建集团研发出图像识别微信小程序“钢筋云点数”。按照人工点数每根钢筋需2秒计算，人工不间断点数同等数量钢筋共需40小时，使用钢筋云小程序点数仅需50分钟，点数效率提高48倍，显著提升了此项重复性工作在施工现场的工作效率。同类技术也用于钢管等材料和物资的清点。人工智能技术还可以对资料、图纸进行机器学习和语义分析，根据关键词和摘要进行文档快速检索，系统还会推荐同类相似文档，从而提升历史数据使用效率，让海量的文档资料和图纸应用活起来。

探索数字技术落地应用

今年3月，位于嘉定新城的菊园项目正式启动，这是由四建集团主要参与的住建部智能建造与建筑工业化协同发展试点，也是长三角区域首个也是唯一一个试点项目。菊园项目将探索突破智能建造核心技术，提升智能建造与建筑工业化协同发展整体水平。

建筑业的数字化转型已经到来。伴随着国家、城市、行业的整体数字化转型进程，数字化建造技术将迎来巨大的发展机遇。

在四建看来，要打造数字建造能力，首先要从技术研发层面，针对痛点问题开展专项技术研发。以可靠、便捷、实用为目标，加大力度，开展应用软件、平台、数字化环境和智能装备的研发，提升技术水平，形成强大的研发团队。接下来，还要建立体系化的专业培训机制，在既有的木工翻样等传统岗位基础上，探索深化设计工程和BIM工程师岗位的建设。同时，在基层单位设立专门的BIM团队和机构，鼓励技术竞赛等。

要做技术的领跑者，除了加大技术研发，关键在于抓好数字建造技术的落地应用。四建集团将进一步推进面向建筑全生命期的数字建造技术深化应用，发挥实际效益，提高应用实效。与商务条线等开展协同，拓展应用场景，包括开展总承包施工阶段的转序管控的探索。制定相关制度，如在创优工程的特色部位全面开展基于BIM的深化设计。

“工程师气质”是上海建工一贯以来坚持的文化建设重心。在上海建工看来，在新时代实现高质量发展，最根本的是创新能力、研发能力和技术执行能力。要提升这些能力，核心骨干队伍是不是崇尚技术非常重要。

结合“工程师气质”打造，四建集团也将进一步推进数字化建造技术向基层渗透，在需求和供给端架设桥梁。如通过项目管理人员将需求提炼出来，变成“应用场景”，让专业技术人员去开发相应的软、硬件。同时推进各专业、各岗位协同参与。在数字建造推广应用之初，通过示范工程的模式，集中力量进行尝试，不断探索、不断总结，在取得经验的基础上及时进行推广。