人类社会每一次重大的科技与产业革命,必将引起建筑业的新变革。第一次产业革命,蒸汽机的诞生引发了工业革命,英国人用工厂制造的钢和玻璃建造了伦敦水晶宫,标志着建筑工业化时代的到来;第二次产业革命,电力驱动的设备和自动化的控制系统让纽约帝国大厦等层以上的摩天大楼成为可能;第三次产业革命,计算机及其信息科学辅助了悉尼歌剧院、北京大兴机场等复杂结构建筑的设计与建造。当前,在互联网、大数据和人工智能的技术驱动下,智能建造已经成为建筑业发展的必然趋势。
国外发达国家经历了先工业化(工业1.0),再自动化(工业2.0),进一步信息化(工业3.0),然后迈向智能化(工业4.0)的历史进程。我国40年的改革开放,将工业化、自动化和信息化(简称“三化”)同步引进,实现“三化合一”,成功跨越了工业化、自动化、信息化三道难关,加快了工业现代化进程。经过持续跟跑,抓住与互联网、5G等新一代信息技术融合发展的历史机遇,发展先进制造业,目前部分领域已实现并跑并有望领跑。
借鉴上述经验,以装配式建筑为抓手,实现“三化融合”,并积极推进装配式建筑与智能建造融合发展,是改变我国建筑产业大而不强现状,实现高质量发展的历史性机遇。世界上主要发达国家,也都将建筑业与制造业的数字化转型相关联,积极推动智能化升级。比如德国将装配式建筑工业归纳于“工业4.0”范畴的创新战略和实施路线图,用数字信息驱动机器手代替人工作业。以新一代智能机器人混凝土构件生产线为例,每个班组仅需用5名工人,每天两班,就能年产10万立方米混凝土构件,用工量是我国普通构件厂的1/40,目前处于全球领先水平。《英国工业战略》对建筑领域成本、时间、缺陷率、事故发生率等指标进行量化,提出最终实现产值利润率提高10%的目标,并通过修订建筑条例,让智能建造得到国家建筑法规层面的支持,形成了推动发展的长效机制。
我国从年开始,以发展装配式建筑为抓手,将工业化、自动化和信息化技术在建筑领域中同步应用。通过“十三五”期间的国家重点研发计划建筑工业化重点专项等科技攻关投入,目前在工厂成套装备、生产工艺、BIM技术等方面基本实现“工业化、自动化和信息化”。与之相适应的多种装配式建筑体系在北京、上海、深圳、南京等地实施应用,发展势头良好。
在智能建造方面,目前我国在数字设计和数字工地方面有一定的探索,尚处在碎片化的尝试阶段,缺少系统性的集成创新。解决这些问题,需要在组织模式、平台软件开发、机器人智能装备等关键技术方面取得全方位突破。总体而言,智能建造在推进实施过程中主要存在以下三个方面的问题。
一是在智能建造推进方向上存在误区。目前的实践主要集中在数字设计和数字工地两个方面,有的数字设计达到很高的水平,但仍然只能依靠现浇抹灰等“拖泥带水”的旧方式来实现;有的在工地尝试了机器人的应用,但只是简单模仿传统抹灰等即将被工业化建造方式淘汰的老工种。同时存在将装配式建筑与智能建造割裂开来,分别推进的方向性错误。究其原因,一方面是没有认识到建筑工业化、自动化和信息化进程是智能建造的前提和基础,没有用工业化思维去发展智能化。另一方面是认为目前尚在“工业1.0”阶段,发展智能建造还要“等一等”,态度消极,动作滞后。
二是没有在顶层设计层面将装配式建筑与智能建造相关联,缺少战略规划和实施路线图。由于缺乏整体统筹和战略规划。造成建筑产业科技攻关投入少,缺少产业与科技融合发展的强力推动。
三是还在沿用前工业化时期碎片化的施工组织管理模式。实施主体只
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