“與先進制造業相比，建筑業主要依賴資源要素投入和大規模投資拉動發展，勞動密集特征明顯，資源消耗大、科技創新能力不足等問題突出。特別是今年受新冠肺炎疫情影響，建筑業傳統建造方式受到較大沖擊，粗放型的發展模式難以為繼。”10月12日，中國建筑集團有限公司(以下簡稱中建集團)技術中心執行董事黃剛對科技日報記者表示，面對內外部發展形勢的倒逼，中國建造向以工業化、信息化、智能化為基礎的綠色建造轉型，已成為必然。

近日，住房和城鄉建設部等9部門聯合印發《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)，旨在推進建筑工業化、數字化、智能化升級，加快建造方式轉變，推動建筑業高質量發展，打造具有國際競爭力的“中國建造”品牌。

《指導意見》的出臺為今后一個時期內指導建筑業轉型升級、高質量發展明確了路徑，描繪了藍圖。

傳統建筑高消耗多隱患

建筑業占國內生產總值的16%，對國民經濟影響很大。“我國是建造大國，建筑業創造了諸多世界第一，同時也面臨著產品性能欠佳、資源浪費巨大、安全問題突出、環境污染嚴重、生產效益低下等問題。”中國工程院院士丁烈云說。

“現場澆(砌)筑的方式導致資源能源利用效率低，建筑垃圾排放量大，揚塵和噪聲環境污染嚴重，工程質量和安全沒有保障。”住房和城鄉建設部科技與產業化發展中心副主任文林峰說，就建材消耗而言，建筑業用量最大的鋼材、水泥都是高耗能產品，我國鋼材、水泥生產總量多年處于世界第一，并且建材循環使用比例很低。傳統建房過程易產生安全隱患，用材及使用時間都不易精確監控。

今年3月7日，福建省泉州市鯉城區常泰街道南環路欣佳酒店發生樓體坍塌。據公開資料，該坍塌建筑建設于2013年，主體7層，為鋼結構建筑物。在分析樓體坍塌原因時，有建筑領域的專家猜測，或是超載或損傷導致鋼柱失穩從而引起連鎖反應;也有人分析認為是改建(或裝修)增加建筑荷載導致的坍塌。

業內人士認為，按照此次《指導意見》提出的建筑工業化發展，采用標準模塊建材以及主體大空間可變結合裝配化裝修技術，再運用物聯網、大數據等新科技，不斷創新安全管理、培訓和檢測診斷技術，就能實現施工安全“零事故”，最大限度避免欣佳酒店樓體坍塌事故的重演。

裝配式建筑受到行業青睞

《指導意見》提出“要以大力發展裝配式建筑為重點，推動建筑工業化升級”。

裝配式建筑，可以像搭積木一樣蓋房子。“發展裝配式建筑是建造方式的重大變革，有利于促進建筑業與信息化工業化深度融合。因其提高質量、縮短工期、節約能源、減少能耗、綠色環保等優勢特征，裝配式建筑受到行業青睞。但裝配式建筑并非預制部品部件的簡單堆疊，而是從生產到施工都有嚴格的技術與工藝要求。”黃剛說。

“裝配式裝修的地板是架空的，把傳統的水管、電管通過架空的空間進行預留預埋，后期如果發現哪個位置的水管或者電管有質量問題，局部維保非常便捷便利。”北京一家建筑公司項目負責人丁維說，《指導意見》對設計有專門的表述，即“完善設計選型標準，實施建筑平面、立面、構件和部品部件、接口標準化設計，推廣少規格、多組合設計方法，以學校、醫院、辦公樓、酒店、住宅等為重點，強化設計引領，推廣裝配式建筑體系”，這樣一來，今后房建有了統一標準，不僅使用后少維修，而且即使維修也將更便捷。

我國裝配式建筑發展方興未艾。“十三五”以來，中建集團共牽頭裝配式建筑相關國家重點研發計劃項目4項，公司自主立項課題32項，內容涵蓋裝配式建筑的設計施工方法、新型裝配式建筑結構體系以及新型裝配式建筑高效施工等。“在2020年建設火神山、雷神山醫院過程中，為了同時間賽跑，中建集團創新采用分階段逆向設計、現代物流優化、模塊化施工、快速驗收等組合技術，形成設計、施工、物流與工藝優化高度融合的應急醫院一體化建造技術，實現了極限工期下應急醫院快速建造、快速交付。”黃剛說。

研究數據表明，裝配式混凝土建設項目在施工過程中相比傳統方式可減少建筑垃圾排放70%，節約木材60%，節約水泥砂漿55%，減少水資源消耗25%。

智慧建造與建筑工業化協同發展

《指導意見》提出：“要提升信息化水平，積極應用自主可控的建筑信息建模(BIM)技術，加快構建數字設計基礎平臺和集成系統，實現設計、工藝、制造協同。加快部品部件生產數字化、智能化升級，推廣應用數字化技術、系統集成技術、智能化裝備和建筑機器人，實現少人甚至無人工廠。”

“實現智慧建造的路徑要以工業化筑基，用信息化賦能，推動建造過程數字化、網絡化、可視化、自動化、智慧化。”中建集團科技與設計管理部總經理李琦說。

北京亦莊京東總部二期項目是中建集團建成的全國首個5G智慧工地。中控室大屏上，5G實名制雙防監管系統、5G可移動建筑職業健康分析系統、5G雙360度空間立體實時監控系統等十大應用場景十分清晰。

“這個5G智慧工地的架構充分發揮5G技術大帶寬、低時延、廣連接的優勢，搭載AI、大視頻、BIM、區塊鏈、物聯網等多種先進技術能力，將質量、安全、進度、成本作為四大核心驅動引擎，實現了‘一通、多能、四驅動’理念。”李琦說，中建集團自主開發的土木工程安全測控平臺，成為智慧施工的核心產品之一，集成應用了先進的分布計算技術和物聯網、云計算、大數據等，實現了數據自動采集、智能分析、超限報警等，已在中國尊等幾十個大型工程成功應用。

此次《指導意見》還強調，要加強智能建造及建筑工業化應用場景建設，發揮龍頭企業示范引領作用，定期發布成熟技術目錄，并在基礎條件較好、需求迫切的地區，率先推廣應用。

對此，業內專家表示，要以加強示范應用為重點，提升智能建造與建筑工業化協同發展整體水平。探索適合我國國情的智能建造與建筑工業化協同發展路徑和模式，但這個過程技術含量高、創新性強、工作難度大，需要充分調動企業和地方的積極性，組織開展試點示范，建設應用場景，推廣成熟技術，打造一批可復制、能推廣的樣板工程，帶動工作全方位推進。

此外，《指導意見》還提出，要探索具備人機協調、自然交互、自主學習功能的建筑機器人批量應用，以工廠生產和施工現場關鍵環節為重點，加強建筑機器人應用。

專家表示，加大建筑機器人研發應用，有效替代人工，進行安全、高效、精確的建筑部品部件生產和施工作業，已經成為全球建筑業的關注熱點。建筑機器人應用前景廣闊、市場巨大。目前，我國在通用施工機械和架橋機、造樓機等智能化施工裝備研發應用方面取得了顯著進展，但在構配件生產、現場施工等方面，建筑機器人應用尚處于起步階段，還沒有實現大規模應用。因此，應積極推廣應用建筑機器人，促進建筑業提質增效。(矯 陽)