建筑業(yè)加速向綠色智能轉(zhuǎn)型 智能建造助力高質(zhì)量發(fā)展

回顧即將過去的2022年，建筑業(yè)經(jīng)受了疫情等各方面的考驗。隨著市場環(huán)境的變化，建筑業(yè)轉(zhuǎn)型迫在眉睫，建筑業(yè)以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，推動行業(yè)向工業(yè)化、綠色化、智能化轉(zhuǎn)型升級。

裝配式建筑促生產(chǎn)效率提升

近年來，我國大力發(fā)展以裝配式建筑為代表的新型建筑工業(yè)化，推動“中國建造”優(yōu)化升級。一批自主創(chuàng)新軟件崛起，裝備水平不斷提高，一系列世界頂尖水準(zhǔn)建設(shè)項目成為“中國建造”的醒目標(biāo)志，建筑業(yè)從現(xiàn)場攪拌砂漿、“滿面塵灰”的傳統(tǒng)作坊式時代，發(fā)展到“像造汽車一樣造房子”的建筑工業(yè)化時代，正在向數(shù)字建造時代邁進(jìn)。

建筑工業(yè)化讓建造從工地走進(jìn)工廠、從建造向制造轉(zhuǎn)型。中建科技集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，他們大力發(fā)展建筑工業(yè)化，數(shù)年前便開始制造基地全國布局，目前擁有24個新型建筑工業(yè)化制造基地及國內(nèi)領(lǐng)先的智能化生產(chǎn)線。

以中建科技深汕裝配式建筑智能工廠為例，全廠共配置生產(chǎn)線17條，擁有雙皮墻板、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力疊合板、預(yù)應(yīng)力雙T板、墻板、固定模臺、鋼筋、混凝土等自動化生產(chǎn)線，可生產(chǎn)梁、板、柱、樓梯、陽臺及各種預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，設(shè)計產(chǎn)能22萬立方米/年，能夠滿足200萬立方米/年的裝配式建筑需求。

鋼筋綁扎智能機(jī)器人已經(jīng)在深汕裝配式建筑智能工廠運(yùn)用，鋼筋綁扎智能機(jī)器人可自動識別與定位鋼筋網(wǎng)籠節(jié)點(diǎn)，通過工業(yè)六軸機(jī)械臂、工裝夾具、旋轉(zhuǎn)工作臺、集成控制系統(tǒng)等軟硬件，實(shí)現(xiàn)了飄窗鋼筋網(wǎng)籠的自動加工，生產(chǎn)效率提升了4倍，良品率提升至95%以上，實(shí)現(xiàn)了高效生產(chǎn)、安全生產(chǎn)、高質(zhì)量生產(chǎn)。

裝配式建造推進(jìn)了建筑業(yè)的節(jié)能減排和生產(chǎn)效率顯著提升。以北京亦莊藍(lán)領(lǐng)公寓項目為例，項目高32米，建筑面積12萬平方米，整體裝配率達(dá)92%。由于建筑的90%已在工廠完成制造，施工現(xiàn)場可免濕作業(yè)，可節(jié)水70%，實(shí)現(xiàn)零污水排放；免焊接等工序，可節(jié)電70%；免搭建腳手架，可減少80%的建筑垃圾；建筑材料可拆卸、可回收，可循環(huán)利用率達(dá)到90%。現(xiàn)場6名工人配合1臺塔吊，每小時可完成4個箱式房屋吊裝。如果4臺塔吊同時作業(yè)，一天可完成88個箱式房屋的吊裝，吊裝精度可控制在5毫米之內(nèi)，建造速度比傳統(tǒng)建造速度快60%。

日前，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《裝配式建筑發(fā)展可復(fù)制推廣經(jīng)驗清單》(第一批)，裝配式建筑將從政策引導(dǎo)、技術(shù)支撐、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、能力提升、監(jiān)督管理、創(chuàng)新發(fā)展等方面尋求新的突破。

目前，全國已有20多個省份出臺了裝配式建筑相關(guān)的扶持政策和補(bǔ)貼制度標(biāo)準(zhǔn)，將助力裝配式建筑的蓬勃發(fā)展。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，未來，雄安新區(qū)80%至90%都是裝配式建筑。北京市僅保障性住房的裝配式建筑規(guī)模已達(dá)到很高比重。裝配式建筑將成為未來建筑行業(yè)主要的建造方式，也必將迎來行業(yè)新的增長機(jī)遇。

加快清潔低碳轉(zhuǎn)型

有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國建筑全過程能耗占到全國能源消費(fèi)總量的45%，碳排放量占到全國排放總量的50.6%。黨的二十大報告提出，推動能源清潔低碳高效利用，推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域清潔低碳轉(zhuǎn)型。2022年，我國綠色建筑發(fā)展穩(wěn)步推進(jìn)。

加快綠色建筑發(fā)展是建筑領(lǐng)域清潔低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。截至2022年上半年，我國新建綠色建筑占比已超90%?！丁笆奈濉苯ㄖ?jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年，城鎮(zhèn)新建建筑全面建成綠色建筑，建筑能源利用效率穩(wěn)步提升，建筑用能結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，建筑能耗和碳排放增長趨勢得到有效控制，基本形成綠色、低碳、循環(huán)的建設(shè)發(fā)展方式，為城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域2030年前碳達(dá)峰奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

2022年9月份，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部曾對2022年度第一批三星級綠色建筑標(biāo)識項目進(jìn)行公示。按照新版《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，我國綠色建筑評價指標(biāo)體系由安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居5類指標(biāo)組成，每類指標(biāo)均包括控制項和評分項，且統(tǒng)一設(shè)置加分項。當(dāng)滿足綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)中的全部控制項要求時，綠色建筑等級應(yīng)為基本級。當(dāng)總得分分別達(dá)到60分、70分、85分且滿足相應(yīng)星級綠色建筑的技術(shù)要求時，綠色建筑等級分別為一星級、二星級、三星級。

從2022年度第一批三星級綠色建筑標(biāo)識項目公示中可以看出，對于民用建筑而言，獲得星級綠色建筑標(biāo)識須考察一些關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，包括建筑運(yùn)行階段碳排放強(qiáng)度，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)住宅建筑外窗傳熱系數(shù)降低比例，節(jié)水器具用水效率等級，建筑隔聲性能，室內(nèi)主要空氣污染物濃度，外窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能，全裝修綠地率，年徑流總量控制率，可再生能源利用率，非傳統(tǒng)水源利用率，綠色建材應(yīng)用比例。

發(fā)展綠色建筑，離不開創(chuàng)新技術(shù)手段。當(dāng)前，利用先進(jìn)技術(shù)使建筑產(chǎn)生的能量超過自身運(yùn)行所需能量，建造產(chǎn)能型建筑，也是推進(jìn)綠色建筑和建筑節(jié)能的重要方向?！肮鈨χ比帷苯ㄖ钱a(chǎn)能型建筑。國務(wù)院 《2030年前碳達(dá)峰行動方案》提出，建設(shè)集光伏發(fā)電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的“光儲直柔”建筑。

位于深圳的深汕特別合作區(qū)中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓是一座“光儲直柔”建筑。這座“光儲直柔”建筑，將屋頂太陽能光伏發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能儲存起來并實(shí)現(xiàn)柔性使用，運(yùn)行一年多來，節(jié)約用電超10萬千瓦時、節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約33.34噸、減少碳排放超47%，相當(dāng)于植樹16萬平方米，實(shí)現(xiàn)了建筑由能源的消費(fèi)者向生產(chǎn)者、存儲者與調(diào)節(jié)者轉(zhuǎn)變，使建筑成為一座“綠色發(fā)電廠”。不少業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“光儲直柔”建筑將是未來綠色建筑和建筑節(jié)能發(fā)展的一個主流方向。

智能建造助力高質(zhì)量發(fā)展

當(dāng)前，智能建造已成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢和轉(zhuǎn)型升級的重要抓手，是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必經(jīng)之路。2022年，智能建造加速推進(jìn)。2022年11月份，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部將北京市、天津市、重慶市、河北雄安新區(qū)等24個城市列為智能建造試點(diǎn)城市，試點(diǎn)為期3年。

智能建造是通過計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機(jī)械電子技術(shù)、建造技術(shù)與管理科學(xué)的交叉融合，促使建造及施工過程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計、機(jī)器人主導(dǎo)或輔助施工的工程建造方式，是加快建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)現(xiàn)代化的主導(dǎo)途徑。

中國工程院院士丁烈云認(rèn)為，智能建造是信息技術(shù)與工程建造融合形成的建造新模式。在工程要素資源數(shù)字化的基礎(chǔ)上，通過規(guī)范化建模、網(wǎng)絡(luò)化交互、可視化認(rèn)知、高性能計算以及智能化決策進(jìn)行全面賦能。智能建造實(shí)現(xiàn)數(shù)字鏈驅(qū)動下的立項策劃、規(guī)劃設(shè)計、施工生產(chǎn)、運(yùn)維服務(wù)一體化集成與高效協(xié)同，交付以人為本、智能化的綠色可持續(xù)工程產(chǎn)品與服務(wù)。智能建造促進(jìn)工程建造過程的互聯(lián)互通、線上線下融合、資源與要素協(xié)同，是實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要依托。

北京市通州區(qū)宋莊鎮(zhèn)的北京安貞醫(yī)院通州院區(qū)工地中，施工正在緊張進(jìn)行。在北京城建集團(tuán)北京安貞醫(yī)院通州院區(qū)項目總工程師熊正朝看來，醫(yī)療工程專業(yè)性強(qiáng)、要求高，結(jié)構(gòu)體量大，組織及材料管理難度大，機(jī)電專業(yè)較多，管線排布難度大。而依托高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化建設(shè)，通過推進(jìn)智能建造，確保了高質(zhì)量施工。

熊正朝介紹，通過搭建虛擬建造信息模型，工程在開工就能模擬大部分施工工序，或者對很多不能預(yù)見做法通過數(shù)字建模進(jìn)行優(yōu)化，施工人員在每一個工序開始前就能真正介入，摒棄傳統(tǒng)的以“見招拆招”，“摸著石頭過河”的形式去解決問題。通過數(shù)字賦能、模擬建造，能夠達(dá)到事半功倍的效果。同時引入數(shù)字化管理平臺，將施工過程中的各種信息及時上傳至管理平臺，項目決策者足不出戶就能了解工程動態(tài)，并能快速發(fā)現(xiàn)問題，作出決策，調(diào)配資源。

熊正朝說，通過運(yùn)用5G、大數(shù)據(jù)、AI人工智能、AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)技術(shù)，他們搭建了“5G智慧工地”綜合管理平臺，讓移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等與施工現(xiàn)場深度融合，既提高了工程管理效率，保證工程順利實(shí)施，也降低施工現(xiàn)場管理成本，積極實(shí)現(xiàn)綠色建造、生態(tài)建造和智慧建造。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，將24個城市列為智能建造試點(diǎn)城市，主攻方向是以科技創(chuàng)新為支撐，促進(jìn)建筑業(yè)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)深度融合，培育智能建造新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式，著力解決工程建設(shè)存在的生產(chǎn)方式粗放、勞動力緊缺、資源能源消耗大等突出問題，更好發(fā)揮建筑業(yè)對穩(wěn)增長擴(kuò)內(nèi)需的重要支點(diǎn)作用。

發(fā)展智能建造意義重大，潛力巨大。通過推動智能建造和建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展，“中國建造”的核心競爭力必將不斷提升，建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展成績也會更加亮眼。