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区块链+建筑:能做什么?我们需要做什么?

18年04月10日      清大经管

[导读]关于区块链技术在建筑中的应用,这对于建筑业积极拥抱和融入互联网是一个很好的机遇。

建筑

  近年来,建筑业发展已日趋成熟,但有人指出,建筑业并未顺应时代积极作出改进,而这些改变看来是那么迫切。研究表明,文化和现实的障碍历史性地阻碍了它的变革。然而,现在潮流正在逆转。

  一个阻碍变革的明显问题是,建筑业是一个处于高度监管的行业。我们对我们居住的建筑环境有什么样的期望呢?这是我们的庇护所,因此需要结构健全坚固,建筑材料不会对人体有害的同时也不能太易燃烧。同时,发生火灾时,防火门宽度、逃生路线标志和距离也有严格的要求。我们希望室内照明设备良好运行且不会因插座而触电。我们希望它们能保持舒适温度的同时,在使用中能高效节能,不对环境造成不利影响。这些年,政府颁布了批准相关建筑业的公司和个人认证的最低标准。由于这项工作和涉及到的规范标准数量的复杂性,工作按找规范顺利落地目前仍存在信任和验证的问题——而这一问题正是区块链可以解决的。

  在建筑业,大量的团队正在设计和塑造着我们的建筑环境。随着科技和BIM(建筑信息模型)应用的逐渐推广,各个领域的协同合作和一些新概念在这个行业日趋增加,而这一趋势可促使区块链技术在该领域得到应用。

  1.区块链是什么?为什么它被誉为一项可以像互联网一样改变我们生活和工作的创新?

  区块链是一个去中心化的按照时间顺序安全记录交易的数据库。每一笔交易就是一个类似于比特币的数字加密货币(了解区块链技术可以先从研究比特币开始)。然而,区块链交易可以更好地代表类似于以太坊等的价值在系统内的转移。该价值可能是一种服务,一个产品或一个智能合约的许可。

  区块链四个可能的应用方向包括:

  ●记录价值的交换(如上述描述);

  ●监管智能合约;

  ●将智能合约结合起来从而建立一个去中心化的匿名组织(DAO,Decentralised Autonomous Organisation);

  ●确认数据的存在。例如,提供安全的后台数字身份(数字ID)确认。

  所有区块链的应用都与未来的建筑行业息息相关。以下是其在建筑中的应用的一个简单描述以及设想。

  智能合约:智能合约是根据if/then原则运行的一个计算机程序,通过这样的方式,该合约也受到了监管。所以,如果(if)粉刷工人已经将墙粉刷完毕,那么(then)他提出检查的请求。如果(if)负责检查该项工作的人认为质量合格,那么(then)粉刷工人则可得到酬劳。智能合约可以在这些if/then的场景中得到应用并记录在区块链上(还可以用数字加密货币作抵押)。另一个例子是,商品供应中顾客可以直接从供应商的手中购买商品,因为智能合约可以在交易中为双方提供信任。支付过程可以分成几个阶段同时债务也可以转移给不同的群体。以机械设备为例,业主可直接向供货商采购设备,当确认设备已离岸时支付一部分款项,那么此时债务(或责任)就转移给了轮船公司。然后当设备到达地点时,支付下一笔款项,又一次转移了债务,这一次对象为负责安装的承包人。最后,当设备安装完成并可投入运行时,支付最后一笔款项。所有的步骤可以储存在区块链上并且在不需要中间人的情况下提供直接的交易。

  DAO(去中心化的匿名组织):一系列的智能合约可以用于创建一个DAO,这个组织遵循着基于智能合约编译成计算机程序的规则而运行。在建筑内可以安装的测量设备传感器,它们通过物联网(IOT)与区块链相连,那么该建筑在工程开始、建造和使用阶段都可以被设置成为和视作一个DAO。

  区块链和建筑维护系统(BMS,Building Maintenance System)的结合可以形成一个建筑内的DAO,该DAO可以引导新的灯具的设置,接受运输和其对应的责任,叫人来安装并支付薪酬给供货商和安装承包人。同时,也可以从DAO的钱包(银行账户)付款,这是与住在建筑内的人的钱包相连接的。利用建筑的DAO来自主收取租金、团体费用和保险费用等,这一情景已不再遥远。

  而到了实际建造施工阶段,情况又不一样了。需要投入一些人力去理清楚施工需求,同时作出满足这些需求的决定。比如灯具的摆设,墙的粉刷,室内温度范围等等。所有的这些要求和决定通过之前提到的一系列if/then的逻辑关系(需要基于一系列相互关联的智能合约建立,这些智能合约是在业主和项目团队、承包人、设计人、监测、许可、投标、安装、授权和接手这一建筑资产的人之间执行运作的)来实现。项目管理过程也可以通过区块链记录。施工前的批准记录和建筑使用中的管理过程可以用于就施工中的各种问题进行表决。金钱、保险、投票和所有权的DAO交易通过程序规则(Program Rules)被记录并在区块链上得到维护。

  身份的验证授权:电子ID的创建使得人们可以共享经过权威机构验证的相关信息。人们和/或供应商的身份可以在区块链上被安全地记录,同时这些信息可以用于工作和合同中信誉的建立。这个身份和信誉系统可以使得并不互相了解和信任的人们发生商业联系。例如,在施工过程中,我们可以认为,我们有了相关专业机构颁发的成员证明从而在机场、学校和政府合同中进行自证工作并获得权威机构(公安局)安全许可。

  所以对于很多人(我希望他们在读我的文章)来说,相当一部分概念是新的。

  2.尽管在建筑业对科技的开放度不断增加,但现有的行业进步还是依托于旧的建筑方式。通过拥抱区块链,建筑业可能会看到其他行业出现重大的变革。

  目前的建筑方式出现的重大转变(或者说断裂disruption)应该是什么样子的?要想弄清楚如何转变,就要去调查大多数建筑工程中的采购流程。

  目前,与业主直接签订合同的仅限于其聘请的顾问和主要承包商。总承包商再雇用分包商进行各项细分的工作。

  一个建筑工程的采购流程可简化如下:

  ●业主聘请顾问制作招标文件;

  ●召集各个机构投标,同时一个主要承包商也参与;

  ●主要承包商再雇用多个分包商在现场从事各项细分工程;

  ●签订建筑合同,由顾问进行管理和监督;

  ●移交建筑物,要求依次对各种签字、认证和保证单进行检查和确认。

  下图展示了项目主要阶段的合同联系。可以看到每个顾问都有单独的合同。业主和总承包商有一份合同。总承包商的主要职责是管理所有的分包商和供应商或制造商,分包合同将包括他们安装的货物的供应。这种单点接触的方法有很多优点,但它意味着在业主和最终产品之间会有许多中间人。

  建筑合同具有各种功能,如:向总承包商支付费用、更改项目交接日期、损害赔偿、纠纷解决等,而所有这些都可以用一个智能合同进行管理。这是对英国和大多数英联邦国家建设项目进程的一种非常简单的解释,采购方法大多归结为整个过程中的风险分配。

  这个共同的过程,如果结合了区块链的应用,看起来可能是什么样?通过区块链的应用,我可以看到一个更加直接的与业主的合同关系。这也与零工经济(Gig Economy零工经济是指由工作量不多的自由职业者构成的经济领域,他们会利用网站或应用程序在网上签订合同。)的发展趋势联系在一起,甚至有助于弥补行业中的技能短缺。我不认为这会导致公司结构的彻底崩溃,但可能会导致更多规模较小的公司定期合作。它还将使那些从事该项建筑工作的人更好地反映和输出他们在职业生涯中所获得的真实经验。(我之前写过一篇文章叫做《建筑顾问会在零工经济中成为自由职业者吗?》原文链接:Will all construction consultants eventually become freelancers in the gig economy?)

  现在已经有一种形式的采购称为施工管理(Construction Management),由施工经理管理直接与业主签订分业务。我认为通过区块链,采用智能合同和DAOs交付工程项目并实现建筑管理和子合同的自动化,我们将在这个行业走的更远。这可以创建可供审查的交易记录和在建筑物的生命周期内的事件证明记录。

  通过电子ID,更多的合同可以在业主和从事设计、监测、出售和制造的个人之间直接签订,这就省去了需要付给中间人的费用。设计将以同样的方式进行,但是现场的施工安排是有可能发生变化的。因此,实际上可以直接从工厂购买材料,只雇佣劳动力。

  利用智能合同和项目创建DAO,报告交流、管理协调、监测责任和风险转移的负担可以减少。

  3.区块链+建筑,我们需要做什么?

  拥抱BIM和“二次建造”的精神将是关键。通过上述提到的直接的合同关系,专家的评审意见直接通过供应链导入到BIM系统中,区块链在建造过程中的应用将得到很好的促进。此外,一个能够将参与项目的各方聚集在一起的区块链上备份的协同工作平台也可以起到很好的促进作用。

  一个精确的BIM系统可以使得工程量清单(BoQ,Bill of Quantities)的创建更加容易。工程量清单可以分为贸易商通过市场投标的活动计划表。它还允许对所需材料进行计量。

  有了专业的投入,这些活动就可以用来创造一个工作方案。该方案和活动时间表可用于交易投标。可以输入一个智能劳动合同,并通过精确的算法,用一个均衡的经过校准的智能合同将这些活动进一步拆分成更小的工作包。同时,出于业主的利益,有人负责代表业主评估工作质量。

  这里我们可以再举一个粉刷工的例子。工程量清单上(BoQ)说,有10,000平方米的墙壁需要刷漆,同时需要X罐的涂料。10000平方米可以分解成更小块的工作量。一个具有数字证书支持的合格的粉刷工人可以对这些工作进行投标,并确认他们能够完成该方案的时间表,然后由业主代表输入一个智能合同中。当工作完成,由监理人员检查(该工作内容也是通过在智能合同中投标得到和记录),合格后粉刷工得到应得薪酬。

  与业主直接签约的建筑工作人员知道,一旦他们完成一部分工作,他们就会立即得到薪酬。如果他们有200平方米的工作量,3天时间完成后即可立即得到450元,那么他们的积极性将被调动起来,从而在更短时间完成更多工作。

  以同样的方式,一个项目的材料可以投标。粉刷涂料的供应商与业主直接签订一份智能合同,在规定的日期提供涂料以满足规定的要求。

  这一切都需要一个平台,在这个平台上,业主可以发布他们的需求,由投资者、顾问、制造商和交易人员组成的社区来应答业主的需求。通过使用安全数字ID,业主完全可以信任项目中持有相应资质的个人。

  主要承包商的角色仍然存在,如监测、程序编制、健康和安全等,但将直接与业主签订合同,而不是通过一系列分包合同。

  我所描述的非常简单,可能有些人会觉得这很天真,因为这其中有许多治理、管理、法律和责任问题需要考虑。区块链的一大优势就是将商业逻辑都自动化。我所描述的内容中,可以用这样的方式来建造一个简单的花园小屋,那么就没有理由不能通过增加复杂性,最终在数百万英镑的更大的工程项目计划中使用它。

  利用区块链和BIM的串联应用,加上其他快速推进技术,有机会创造一个精简的采购方法,更好的使分散的个人组成一个项目团队。这将通过移除中间商来降低成本,这样,业主在项目的成本、时间和范围上有更多的控制和透明度。

  原文作者:Dave Hughes

  原文地址:The Impact of Blockchain Technology on the Construction Industry

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编辑:邱婷丽

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