“與先進(jìn)制造業(yè)相比,建筑業(yè)主要依賴(lài)資源要素投入和大規模投資拉動(dòng)發(fā)展,勞動(dòng)密集特征明顯,資源消耗大、科技創(chuàng )新能力不足等問(wèn)題突出。特別是今年受新冠肺炎疫情影響,建筑業(yè)傳統建造方式受到較大沖擊,粗放型的發(fā)展模式難以為繼?!?0月12日,中國建筑集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中建集團)技術(shù)中心執行董事黃剛對科技日報記者表示,面對內外部發(fā)展形勢的倒逼,中國建造向以工業(yè)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(mén)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指導意見(jiàn)》),旨在推進(jìn)建筑工業(yè)化、數字化、智能化升級,加快建造方式轉變,推動(dòng)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,打造具有國際競爭力的“中國建造”品牌。
《指導意見(jiàn)》的出臺為今后一個(gè)時(shí)期內指導建筑業(yè)轉型升級、高質(zhì)量發(fā)展明確了路徑,描繪了藍圖。
傳統建筑高消耗多隱患
建筑業(yè)占國內生產(chǎn)總值的16%,對國民經(jīng)濟影響很大?!拔覈墙ㄔ齑髧?,建筑業(yè)創(chuàng )造了諸多世界第一,同時(shí)也面臨著(zhù)產(chǎn)品性能欠佳、資源浪費巨大、安全問(wèn)題突出、環(huán)境污染嚴重、生產(chǎn)效益低下等問(wèn)題?!敝袊こ淘涸菏慷×以普f(shuō)。
“現場(chǎng)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(huán)境污染嚴重,工程質(zhì)量和安全沒(méi)有保障?!弊》亢统青l建設部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心副主任文林峰說(shuō),就建材消耗而言,建筑業(yè)用量最大的鋼材、水泥都是高耗能產(chǎn)品,我國鋼材、水泥生產(chǎn)總量多年處于世界第一,并且建材循環(huán)使用比例很低。傳統建房過(guò)程易產(chǎn)生安全隱患,用材及使用時(shí)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(huán)路欣佳酒店發(fā)生樓體坍塌。據公開(kāi)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(shí),有建筑領(lǐng)域的專(zhuān)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(yè)內人士認為,按照此次《指導意見(jiàn)》提出的建筑工業(yè)化發(fā)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(shù),再運用物聯(lián)網(wǎng)、大數據等新科技,不斷創(chuàng )新安全管理、培訓和檢測診斷技術(shù),就能實(shí)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(yè)青睞
《指導意見(jiàn)》提出“要以大力發(fā)展裝配式建筑為重點(diǎn),推動(dòng)建筑工業(yè)化升級”。
裝配式建筑,可以像搭積木一樣蓋房子?!鞍l(fā)展裝配式建筑是建造方式的重大變革,有利于促進(jìn)建筑業(yè)與信息化工業(yè)化深度融合。因其提高質(zhì)量、縮短工期、節約能源、減少能耗、綠色環(huán)保等優(yōu)勢特征,裝配式建筑受到行業(yè)青睞。但裝配式建筑并非預制部品部件的簡(jiǎn)單堆疊,而是從生產(chǎn)到施工都有嚴格的技術(shù)與工藝要求?!秉S剛說(shuō)。
“裝配式裝修的地板是架空的,把傳統的水管、電管通過(guò)架空的空間進(jìn)行預留預埋,后期如果發(fā)現哪個(gè)位置的水管或者電管有質(zhì)量問(wèn)題,局部維保非常便捷便利?!北本┮患医ㄖ卷椖控撠熑硕【S說(shuō),《指導意見(jiàn)》對設計有專(zhuān)門(mén)的表述,即“完善設計選型標準,實(shí)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(xué)校、醫院、辦公樓、酒店、住宅等為重點(diǎn),強化設計引領(lǐng),推廣裝配式建筑體系”,這樣一來(lái),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(fā)展方興未艾?!笆濉币詠?lái),中建集團共牽頭裝配式建筑相關(guān)國家重點(diǎn)研發(fā)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?!霸?020年建設火神山、雷神山醫院過(guò)程中,為了同時(shí)間賽跑,中建集團創(chuàng )新采用分階段逆向設計、現代物流優(yōu)化、模塊化施工、快速驗收等組合技術(shù),形成設計、施工、物流與工藝優(yōu)化高度融合的應急醫院一體化建造技術(shù),實(shí)現了極限工期下應急醫院快速建造、快速交付?!秉S剛說(shuō)。
研究數據表明,裝配式混凝土建設項目在施工過(guò)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(yè)化協(xié)同發(fā)展
《指導意見(jiàn)》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(shù),加快構建數字設計基礎平臺和集成系統,實(shí)現設計、工藝、制造協(xié)同。加快部品部件生產(chǎn)數字化、智能化升級,推廣應用數字化技術(shù)、系統集成技術(shù)、智能化裝備和建筑機器人,實(shí)現少人甚至無(wú)人工廠(chǎng)?!?/p>
“實(shí)現智慧建造的路徑要以工業(yè)化筑基,用信息化賦能,推動(dòng)建造過(guò)程數字化、網(wǎng)絡(luò )化、可視化、自動(dòng)化、智慧化?!敝薪瘓F科技與設計管理部總經(jīng)理李琦說(shuō)。
北京亦莊京東總部二期項目是中建集團建成的全國首個(gè)5G智慧工地。中控室大屏上,5G實(shí)名制雙防監管系統、5G可移動(dòng)建筑職業(yè)健康分析系統、5G雙360度空間立體實(shí)時(shí)監控系統等十大應用場(chǎng)景十分清晰。
“這個(gè)5G智慧工地的架構充分發(fā)揮5G技術(shù)大帶寬、低時(shí)延、廣連接的優(yōu)勢,搭載AI、大視頻、BIM、區塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等多種先進(jìn)技術(shù)能力,將質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本作為四大核心驅動(dòng)引擎,實(shí)現了‘一通、多能、四驅動(dòng)’理念?!崩铉f(shuō),中建集團自主開(kāi)發(fā)的土木工程安全測控平臺,成為智慧施工的核心產(chǎn)品之一,集成應用了先進(jìn)的分布計算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等,實(shí)現了數據自動(dòng)采集、智能分析、超限報警等,已在中國尊等幾十個(gè)大型工程成功應用。
此次《指導意見(jiàn)》還強調,要加強智能建造及建筑工業(yè)化應用場(chǎng)景建設,發(fā)揮龍頭企業(yè)示范引領(lǐng)作用,定期發(fā)布成熟技術(shù)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(yè)內專(zhuān)家表示,要以加強示范應用為重點(diǎn),提升智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展整體水平。探索適合我國國情的智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展路徑和模式,但這個(gè)過(guò)程技術(shù)含量高、創(chuàng )新性強、工作難度大,需要充分調動(dòng)企業(yè)和地方的積極性,組織開(kāi)展試點(diǎn)示范,建設應用場(chǎng)景,推廣成熟技術(shù),打造一批可復制、能推廣的樣板工程,帶動(dòng)工作全方位推進(jìn)。
此外,《指導意見(jiàn)》還提出,要探索具備人機協(xié)調、自然交互、自主學(xué)習功能的建筑機器人批量應用,以工廠(chǎng)生產(chǎn)和施工現場(chǎng)關(guān)鍵環(huán)節為重點(diǎn),加強建筑機器人應用。
專(zhuān)家表示,加大建筑機器人研發(fā)應用,有效替代人工,進(jìn)行安全、高效、精確的建筑部品部件生產(chǎn)和施工作業(yè),已經(jīng)成為全球建筑業(yè)的關(guān)注熱點(diǎn)。建筑機器人應用前景廣闊、市場(chǎng)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(fā)應用方面取得了顯著(zhù)進(jìn)展,但在構配件生產(chǎn)、現場(chǎng)施工等方面,建筑機器人應用尚處于起步階段,還沒(méi)有實(shí)現大規模應用。因此,應積極推廣應用建筑機器人,促進(jìn)建筑業(yè)提質(zhì)增效。
來(lái)源:科技日報