值得关注的11个建筑行业趋势(2025-2028),据麦肯锡称,建筑业是世界上最大的行业。其占全球GDP的13%左右。但它也是增长最慢的国家之一。然而,新的建筑技术正在加快变革的速度。继续阅读以了解建筑行业的一些最重要的趋势。
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1.虚拟建筑市场快速增长
建筑行业正在越来越多地采用各种新技术。
其中许多技术涉及虚拟设计和可视化。
它们的范围从建筑信息模型 (BIM) 到施工管理软件。
虚拟设计和施工 (VDC)描述了越来越多地使用虚拟环境来设计和可视化建筑物在物理世界中实际建造之前的施工。
这些虚拟环境可以通过桌面和移动设备以及增强和虚拟现实硬件访问。
毫不奇怪,这种做法会如此流行。
据估计,对有缺陷或不正确的建筑进行返工占建筑行业成本的近 30% 。
虚拟设计允许建筑商首先在虚拟环境中建造建筑物,从而有助于减少这种情况。
建筑信息模型 (BIM)可能是最受欢迎的 VDC 工具。
它允许建筑师、工程师或任何其他人生成物理建筑物或结构的虚拟模型
截至 2025 年,BIM 市场价值79.2 亿美元,预计到 2034 年将增长到 210 亿美元。
疫情期间,建筑业受到了一定程度的打击。
但预计未来几年将会反弹。
预计北美将在此期间成为市场领导者,占据超过 30% 的市场份额。
bim-北美分钟.png2021 年至 2025 年北美 BIM 市场的预期增长和市场份额。
麦肯锡发现,BIM技术目前已实现约60-70%的采用率。
然而,这一进程相对缓慢,耗时约35年。
然而,过去十年给我们带来了一些希望。
NBS 的 2020 年 BIM 报告发现,截至 2020 年,73%的受访者正在使用 BIM。
与 2011 年相比,当时几乎一半的 NBS 受访者从未听说过 BIM。
结合模块化建筑和预制技术,BIM不断帮助建筑公司控制预算并保证紧凑的施工进度。
bim-min 的影响.png资料来源:道奇数据与分析
施工管理软件(CMS)现在也是许多大型建筑公司的重要工具。
不明确的谷歌上“建筑管理软件”的搜索量在 10 年内增长了 133%。
建筑项目是一个非常分散的流程。通常涉及多方,并且同时进行多项任务。
CMS 可以帮助施工经理在一个地方存储和访问数据、蓝图和文档。
全球建筑管理软件行业价值估计为93 亿美元。
预计到 2031 年将增长至 239 亿美元(复合年增长率为 10.2%)。
Autodesk 是建筑和施工软件市场上最大的参与者。
该公司2024 年的收入超过 63.5 亿美元。
其AutoCAD、BIM 360、REVIT技术基本上是虚拟建模的标准。
其传统的AutoCAD软件占据了85%的市场份额,而据估计,该公司占据了约31%的整体市场份额。
Autodesk 的软件始终位居 行业最佳榜单的榜首。
根据Semrush 的数据,Autodesk每月的网站访问量还超过2600 万次。
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2.预制和模块化建筑改变了建筑结构的建造方式
模块化建筑通常涉及在将建筑物或其他结构运送到施工现场之前建造至少 60-90%的建筑。
不明确的10 年来,“模块化建筑”的搜索兴趣增长了 67%。
预制从技术上来说属于模块化建筑的一部分,它是指建筑结构的某些组件在场外组装或制造。
然后可以轻松地将预制部件固定到建筑物上。
截至 2022 年,全球模块化建筑市场价值约为 910 亿美元。预计到 2027 年将增长到 1204 亿美元。
竞技场连接数加利福尼亚州奥克兰的模块化住宅开发项目。
尽管与整个建筑市场相比,模块化建筑行业规模相对较小,但过去几年却经历了快速增长。
麦肯锡估计, 2015年至2018年间,北美永久性模块化建筑行业在新建筑项目中的份额增长了51% 。
同期,该行业的总收入增长了一倍多。
越来越多的总承包商 (GC)、建筑师和开发商发现,预制和模块化建筑有助于降低成本、缩短施工时间并减少浪费。
模块化建筑的影响-分钟.png资料来源:道奇数据与分析
模块化建筑预算的影响……资料来源:道奇数据与分析
正因为如此,大约 90% 的道奇 2020 年预制和模块化建筑报告的受访者表示,预制和模块化建筑方法比传统建筑更有利。
然而,某些类型的建筑确实更适合这种建造方式。
道奇发现,总体而言,医疗保健设施预计将在未来三年内从模块化建筑和预制中受益最多。
不过,酒店、汽车旅馆以及多户住宅结构也紧随其后。
预制建筑类型-min.png资料来源:道奇数据与分析
2018年至2020年间,酒店和汽车旅馆成为模块化建筑的主要受益者。
据道奇称,大约 43% 的建筑师和工程师以及 29% 的总承包商和建筑经理表示,酒店和汽车旅馆是模块化建筑增长最快的行业(2018-2020 年)。
随着模块化建筑市场的增长,它正在吸引新的进入者。
最有前途的新兴创业公司之一是Katerra。
它专注于完全模块化施工过程。
该公司在其工厂内制造建筑物的某些部分(如墙壁),以便开发商在施工现场组装建筑物。
目前,Katerra 主要专注于住宅房地产市场。
Katerra 已筹集16 亿美元资金,其中包括2018 年从软银获得的8.65 亿美元。
尽管 Katerra最近遇到了一些问题,但该公司在 2020 年仍创造了约 20 亿美元的收入。
3.智慧城市改变建筑公司的运营方式
影响建筑行业的最大趋势之一是智慧城市的兴起。
智慧城市是与物联网(IoT)基本完全融合的城市。
基础设施和建筑物都有助于收集数据,以帮助一切更高效地运行。
据估计,2020 年全球智慧城市支出总额达到1240 亿美元,比 2019 年增长近 20%。
IDC预测,到2025年,智慧城市的投资将增长到2030亿美元。
一些估计还表明,到 2028 年,市场规模将再次翻一番,达到6760 亿美元以上。
随着这一概念的成熟,它可能会改变大多数建筑行业的运作方式。
越来越多的建筑行业参与者将不得不开始在其建筑材料中使用物联网等技术进步。
最近的一项研究表明,大约 60%的美国建筑经理熟悉物联网技术。
43% 的人预计物联网技术将在未来几年影响他们的业务。
由于大公司和城市正在达成协议,将在明年内建设智慧城市,建筑行业将不得不尽快进行调整。
丰田宣布将在东京郊外建立一座可容纳 2,000 人的智慧城市。
该公司计划在真实市民环境中测试自动驾驶汽车和“智能建筑”。该项目已于2021年2月动工。
丰田智能城市 min.png丰田“编织城市”的数字化表现。
4. 绿色建筑有助于解决环境问题
绿色建筑涉及采用环境可持续的施工和设计流程来建造环境可持续的建筑。
随着世界各国政府和监管机构关注各行各业的环境因素,越来越多的建筑和设计公司正在实施绿色建筑方法。
根据道奇的《世界绿色建筑报告》,几乎一半的建筑和设计受访者表示,他们预计到今年年底,他们的大多数项目都将实现绿色建筑。
麦肯锡的一项研究发现,90% 的建筑行业受访者认为,向环境可持续性转变迫在眉睫。
截至2018年,加拿大参与绿色建筑的建筑商比例在北美最高,美国紧随其后。
绿色建筑活动分钟.png资料来源:道奇数据与分析
预计墨西哥将成为北美的领先者。
超过一半的建筑商希望他们的大部分建筑都是绿色的。
绿色建筑革命在住宅建筑市场表现尤为出色。
超过三分之一的单户住宅和多户住宅建筑商在建造至少一半的项目时采用绿色建筑技术。
能源效率被广泛认为是房屋建筑商提升绿色住宅性能的首要实践。事实上,96%的绿色住宅建筑商在建造房屋时都注重节能。
这是有道理的,因为建筑施工本身占建筑和房地产行业温室气体排放的绝大部分。
因此,超过 90% 的单户住宅建筑商表示,他们在至少部分建筑的建造过程中采用了某种节能措施。69% 的建筑商声称他们在大多数建筑中都采用了这种措施。
5. 活性建筑材料成为主流
建筑行业最激进的新趋势之一是使用生物建筑材料。
不明确的过去 5 年里,“生物建筑材料”的搜索量增加了 4,900%。
该行业的一部分仍然非常年轻,但有迹象表明其采用率正在增加。
从环境角度来看,改用这种材料的决定是明确的。
整个建筑供应链占全球温室气体排放量的11%。
而隐含碳(建筑过程中释放的碳)占建筑和房地产行业温室气体排放量的近30%。
预计新建建筑的数量短期内不会减少。
为了容纳不断增长的人口,预计到 2060 年全球建筑存量将翻一番。
全球建筑面积增长最小值.png预计全球建筑面积将增长。
水泥是生活资料领域重点关注的领域之一。
仅水泥生产就占全球二氧化碳排放量的8%。
为了符合《巴黎气候变化协定》,该行业的排放量需要在 2030 年前下降 16%。
据英国广播公司报道,如果水泥行业是一个国家,它将是继中国和美国之后第三大碳排放国。
这就是为什么要开发自复制混凝土和自修复生物水泥等新产品的原因。
生物水泥采用生物材料生长而成,而非由不可再生材料制成。而且,该过程实际上吸收了二氧化碳,而不是排放。
此类创新可以让“制造商”培育能够自我复制的建筑材料,从而更容易、更高效地扩大规模。
BioMason Inc.是该领域最有趣的公司之一。
该公司成立于 2012 年,利用生物工艺培育生物水泥块。
生物水泥块最小值.png由bioMason 种植的生物水泥块。
据 Crunchbase 称,bioMason迄今已筹集了超过 9500 万美元的风险投资。
2020 年,该公司员工人数增加了 50% 。
6. 无人机技术将为建筑行业带来巨大好处
建筑行业提高效率的另一种方式是使用无人机技术。
无人机曾经被认为是新奇事物,但现在却可以为大型建筑项目节省大量成本。
据估计,无人机的使用大大减少了建筑工地每年产生的价值 1600 亿美元的浪费。
事实上,使用无人机实时测量建筑材料库存已使测量精度提高了 61% 。
许多人希望无人机能够大幅减少建筑工人的伤亡。
在美国,20%的工作场所死亡事件发生在建筑行业,而该行业仅占美国劳动力的 6%。
通过使用无人机,建筑公司能够勘测和检查各个地点,而不会对任何实际人员造成危险。
由于无人机技术,建筑行业的安全标准提高了55%。
2018 年,无人机云计算公司 DroneDeploy完成了一项研究,发现建筑行业采用无人机技术的速度比其他任何行业都快。
无人机生长最小值.png
来源:DroneDeploy
7. 技术解决方案提高安全性
人们对建筑工地安全的担忧日益加剧。
不明确的过去 5 年,“建筑安全设备”的搜索量日益增长。
从 2011 年到 2019 年,跌倒受伤人数增加了 41%,非致命受伤人数增加了 8%。
可悲的是, 2020 年建筑行业有超过 365 人因跌倒、滑倒或绊倒而死亡。
这样的统计数据促使人们呼吁利用科技来改进安全设备。
过去几十年来,安全帽一直是建筑工地最普遍的安全设备之一。然而,如今建筑行业正在经历一场“头盔革命”。
安全帽,就像人们攀岩时戴的那种,由于多种原因而变得越来越受欢迎。
例如,由于它们配有下巴带,即使工人摔倒,它们也不会掉下来。
它们还为用户提供了更广阔的视野和更紧凑、更符合人体工程学的设计。
安全帽的许多最新发展都侧重于减少冲击,以防止头部和颈部受伤。
HexArmor 的一款头盔采用了Kinetix 悬挂系统,能够吸收冲击力,并将冲击力引导至颈部和脊髓之外。与其他头盔相比,该系统可将冲击力降低 40% 以上。
kinetix-min.pngKinetix 悬挂系统是一种高科技方法,可以保护建筑工人在坠落时免受冲击。
甚至还有一些安全帽,例如twICEme技术提供的安全帽,将用户的医疗信息、紧急联系信息和坐标直接集成到头盔中。
由于 twICEme 技术通过 NFC 技术工作,因此不需要 GSM、wi-fi 或 3G/4G/5G 进行通信。
可穿戴设备是建筑工地上越来越流行的另一种技术支持的安全设备。
Kenzen是一家专注于预测和预防工业工人伤害的科技公司,它为建筑工人开发了一套持续的健康监测计划。
工人们在上臂佩戴一个小型设备,用于监测核心体温、心率、出汗率和活动水平。这些数据会被输入到一个应用程序中,工人和经理都可以查看。
kenzen-健康监测-分钟.pngKenzen 的健康监测系统可以传输数百万个精确的数据点,帮助管理人员为工人提供实时安全支持。
8. 建筑公司面临严重的劳动力短缺
过去几年,建筑行业一直面临劳动力短缺的问题。但到了2022年,这一问题已达到“危机水平”。这是英国住宅建筑商协会(Home Builders Institute)首席执行官的说法。
不明确的2021年,“劳动力短缺”的搜索量激增。
2022年4月,建筑行业共有49.4万个职位空缺。这比2021年4月增长了40%,是自2000年开始追踪数据以来,建筑行业职位空缺总数最高的一次。
2022年5月,空缺职位数量有所减少,仅为46.6万个。然而,这仍然同比增长39%,创下了5月份的最高纪录。
随着最近出台的《基础设施投资和就业法案》中 1.2 万亿美元的一部分开始流入该行业,预计这场危机将变得更加严重。
建筑商和承包商协会估计,为了满足需求,该行业需要在 2022 年正常招聘速度的基础上再招聘 65 万名工人。
建筑支出最低.pngABC 的预测显示,10 亿美元的建筑支出相当于创造 3,900 个新工作岗位。
工人短缺正在影响项目时间表和完成率。
在最近的一项调查中,89% 的建筑公司表示难以填补职位空缺,61% 的建筑公司表示由于劳动力短缺导致项目延误。
美国住宅建筑商协会表示,建筑工人短缺是导致住房库存不足和负担能力下降的一个主要因素。他们的数据显示,近42%的建筑劳动力从事住宅建筑工作。
建筑劳动力市场最低工资.png2020年至2021年,该行业的职位空缺率上升,而招聘率下降。
一位行业分析师表示,空缺职位比招聘职位多出25%。他预计,“原本预计花费5亿美元的工作最终会花费6亿美元,因为你将需要支付更高的工资”。
不明确的过去 10 年中“建筑工人薪酬”的搜索量在近几个月急剧增加。
除了提高工资外,该行业还在尝试各种策略来招募和留住员工。
一些机构正在推出一些项目,让小学阶段的孩子对建筑工作产生兴趣。
其他公司则注重招聘的多样性,通过社交媒体吸引人才,并提供留任奖金。
社区学院建筑行业专业课程的入学人数有所增加,这无疑是一大亮点。2019年至2021年期间,这些课程的入学人数增长了5%。
9. 材料短缺持续,成本飙升
对于许多建筑公司来说,某些材料难以获得。即使他们能找到这些材料,成本也在飙升。
超过90% 的建筑商表示他们面临材料短缺。
在那项调查中,建筑商们收到了一份包含24种材料的清单,并被要求具体说明他们目前遇到的短缺情况。超过 70%的建筑商标注了其中一半的材料。
materials-2021-min.png调查显示,建筑商遭遇的电器、定向刨花板和胶合板短缺最为严重。
2022 年 6 月,美国建筑承包商协会发布的数据显示,自 2021 年 6 月以来,非住宅项目使用的建筑材料价格上涨了近 17%。
价格涨幅最高的建筑投入品是柴油(自 2021 年 6 月以来翻了一番)、沥青屋面产品(同比上涨 22%)和塑料建筑产品(同比上涨 27%)。
铝的需求和成本也大幅上升。
2021年,该材料的需求增长了7.7%。
2022 年第一季度,需求又增长了 5.3%。
铝价创历史新高。业内专家估计, 2022年铝均价将达到每吨3450美元。
钢铁是另一种稀缺且昂贵的材料。
美国劳工统计局生产者价格指数显示, 2021年8月钢厂产品价格同比上涨123% 。
过去十年,热轧卷钢的平均价格约为每吨400美元。塔塔钢铁公司的一位高管表示,未来几年钢价将达到每吨600美元。
超过三分之一的承包商面临钢材短缺。
建筑承包商苦苦挣扎……材料短缺给建筑公司带来压力并推高了其成本。
这些短缺和价格上涨意味着许多建筑公司担心他们的底线。
投入成本的增长速度远高于建筑公司项目投标的平均价格。2021年12月,平均投入成本上涨近20%,而平均投标价格仅上涨12.5%。
在德勤最近的一项调查中,20% 的 E&C(工程和建筑)受访者表示,他们的运营盈利能力和行业利润率可能会变得更糟。
10. 3D打印使用量增加
建筑3D打印市场正以惊人的速度增长。报告显示,到2030年,复合年增长率将达到100.7%。
不明确的过去5年,“建筑3D打印”的搜索量增长了91%。
这种 3D 打印可以使用多种材料:混凝土、土工聚合物、纤维、沙子等。
一些创新者甚至在 3D 打印房屋中使用了可生物降解的材料,如泥土、土壤和稻草。
在大多数情况下,只有建筑物的框架和墙壁可以通过 3D 打印制造。然而,技术进步如此之快,管道和电气设备也可以通过 3D 打印集成到建筑物中。
建筑行业将从 3D 打印中获得诸多好处。
第一个好处是节省时间。科技发展的速度比我们快,加州的 Mighty Buildings 公司就是明证。
该公司仅用八周时间就建造了面积为 700 平方英尺的 3D 预制房屋Mighty Duo B。而且,每平方英尺的成本仅为 314 美元。
强大的建筑-家-分钟.pngMighty Buildings 有几种住宅布局,包括这种小型住宅、1,100 平方英尺的住宅和 2,000 平方英尺的住宅。
该公司报告称,其项目可将施工时间缩短高达 75%。
较低的价格是3D打印在建筑领域应用的另一个显著特点。
建造这些建筑所需的人力和时间要少得多,因此支付的工资也更少。
迪拜建造的一座商业建筑比建造普通建筑节省了 50% 的劳动力。
大型 3D 建筑打印机提供商 Black Buffalo 3D 表示,使用其机器建造一个 1,000 平方英尺的空间比现场建造的传统木制框架成本低 40% 。
ICON 是一家利用 3D 打印技术建造房屋的公司,他们在 24 小时内建造了一座650 平方英尺(约 63 平方米)的房屋,耗资 1 万美元。他们表示,未来可以把造价降到 4000 美元。
由于 3D 打印建筑可以节省成本,仁人家园一直密切关注这一趋势。
该组织于 2021 年底在弗吉尼亚州建造了第一座3D 打印房屋。
3D打印房屋内部模型除了墙壁之外,橱柜固定装置和电灯开关盖也采用 3D 技术打印。
他们在亚利桑那州拥有第二栋3D打印房屋。该组织表示,这栋2400平方英尺(约227平方米)的房屋近80%都是采用3D技术建造的。
11.建筑机器人和自动化提高生产力
减少浪费、提高安全性、增强生产力、缩小劳动力缺口——建筑行业的早期采用者通过采用机器人技术和其他自动化策略实现了所有这些目标。
不明确的“建筑自动化”的搜索量正在日益增长,过去 5 年增长了 62%。
预计到 2031 年建筑机器人市场规模将达到3.59 亿美元。
ABB 去年委托进行的一项调查显示,超过一半的建筑公司目前正在使用机器人,81% 的公司预计将在未来 10 年内引入机器人。
建筑公司正在部署机器人来完成现场和场外的各种任务。
TyBOT是一种绑扎钢筋的设备,是最受欢迎的建筑机器人之一。
在没有机器人的情况下绑扎钢筋,工人需要弯腰或屈身,反复扭动手臂和手部,这可是一项非常繁重的工作。
tybot-建设项目-min.png2022年,TyBOT已参与30多个建筑项目。
TyBOT 只需不到四小时即可完成安装,每小时可完成 1,100 个钢筋连接。与人工相比,这可将生产效率提高高达40%。此外,它还能减少工伤事故的发生。
TyBOT 的创造者 Advanced Construction Robotics 计划于 2022 年推出IronBot。这款机器人可以自行放置重达 5,000 磅的钢筋捆。与 TyBOT 配合使用时,IronBot 可将生产效率提高至少 250%。
另一家在建筑自动化和机器人领域取得成功的公司是Dusty Robotics。
不明确的5 年来,“Dusty Robotics”的搜索量增长了 2,900%。
该公司的FieldPrinter可以自动在建筑工地的混凝土板上标记布局。该过程通常需要工人手动测量,并用粉笔线标出建筑工地内部特征的位置。自动化流程比传统方法快10倍。
它与 CAD 和 BIM 模型完全集成,一次性标记所有工种的规格。操作只需一名操作员和一个平板电脑界面。
fieldprinter-min.pngFieldPrinter 可直接在混凝土、胶合板地板或沥青上打印点、文本和线条。
2021 年 6 月,该公司在 A 轮融资中筹集了1650 万美元,随后在 2022 年 5 月进行了4500 万美元的B 轮融资,使公司的估值达到 2.5 亿美元。
自动驾驶建筑车辆的市场比建筑机器人更大。
2022 年,该市场价值为118.6 亿美元,预计到 2026 年复合年增长率将接近 18.5%。
Built Robotics成立于 2016 年,致力于开发建筑设备自动化软件和硬件。
该公司的Exosystem只需几分钟即可安装在新款挖掘机上。然后,车辆会被限制在特定区域内,并通过360度摄像头进行自我监控。只需一名训练有素的操作员即可启动机器,然后离开。
该系统的基本成本为每台机器每月 3,000 美元。
exosystem-min.pngExosystem可以快速安装,也可以根据需要从机器上拆卸。
Built Robotics 最近在 C 轮融资中筹集了6400 万美元,使其总融资额达到 1.12 亿美元。
结论
这就是我们对未来几年建筑行业重要趋势的预测。
总体而言,环境可持续性和软件采用似乎是将这些趋势联系在一起的首要主题。
有趣的是,这些主题往往还能节省成本,这应该有助于加快采用速度。