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关于智能建造,你了解多少?

关于智能建造,你了解多少?

  • 分类:行业资讯
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  • 来源:工程技术部
  • 发布时间:2023-05-31 08:55
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  前言:

  “十四五”时期,高质量发展是建筑行业的“关键词”,建设高品质的建筑、实现提质增效是一切科技创新追求的目标导向。发展智能建造是当前和今后一个时期建筑业突破发展瓶颈、增强核心竞争力、实现高质量发展的关键所在。智能建造技术的产生、发展、以及与各相关技术之间急速融合发展,在建筑行业中使设计、生产、施工、管理等环节更加信息化、智能化。智能建造正引领新一轮的建造业革命。

  一、政策背景

  2015年5月,国务院正式印发《中国制造2025》,提出把智能制造作为两化深度融合的主攻方向,引领智能制造技术的变革。2016年国务院办公厅在《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》中提出大力推广智能与装配式建筑融合发展,推动建造方式的创新,加强技术研发应用。交通运输部在2018年11月出台了《“平安百年品质工程”建设研究推进方案》,提出提高智能建造能力,提高铁路工程建筑智能化应用,将智能建造技术运用于生活中的各个领域。国家发改委在2020年提出要积极推行绿色建造,加快推动智能建造于建筑工业化协同发展,提高资源利用率。2020年7月,住建部发布的《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》提出,加大智能建造在工程建设各环节应用,以数字化、智能化技术为基础,开展智能建造与智慧运维基础共性技术和关键核心技术研发与转化应用,促进建筑业与信息产业等业态融合,推动智能建造和建筑工业化协同发展。2022年11月住房和城乡建设部为贯彻落实党中央、国务院决策部署,大力发展智能建造,以科技创新推动建筑业转型发展,住建部将北京市等24个城市列为智能建造试点城市。

  二、智能建造是什么?

  智能建造得益于数字化和智能化技术的发展,由“数字建造”衍化而来。一般来讲,智能建造是以BIM、物联网、人工智能、云计算、大数据等技术为基础,可以实时自适应于变化需求的高度集成与协同的建造系统。智能建造不是一个面向单一生产环节的技术,而是一个高度集成多个环节的建造系统,即融合了设计、生产、物流和施工等关键环节。

  综合而言,智能建造是指在工程项目建造过程中应用数字化软件、智能化机械和互联网平台等技术,将现在劳动密集、生产率低、同质竞争、行业满意度差的传统建造状况,转变为设计、施工、运维等全过程智能感知、分析、决策和执行的人机协同建造方式,以推动建筑业工业化、数字化、智能化升级,减少对人的依赖,实现工程建设的高效益、高质量、低消耗、低排放的目标。

  三、为什么要智能建造?

  改革开放以来,我国建筑业发展迅速,取得了巨大成绩。一是国民经济的支柱产业作用更加突出,2022年建筑业总产值31.2万亿元,增加值为8.3万亿元,占国内生产总值比重为6.89%,带动上下游50多个产业发展,并提供了大量的就业岗位;二是为城镇化建设和民生改善作出重要贡献,2022年我国城镇化率已达到65.22%,城镇居民人均住房建筑面积超过40平方米,比1978年提高了5倍;三是我国建造水平不断提升,全球前10位的超高层建筑我国占据7位,诸如鸟巢、大兴机场等一批惊世建筑,在超深、超长、超高和超大跨等工程结构领域广受世人赞誉。

  然而,我国建筑业主要依赖资源要素投入、大规模投资拉动发展,生产方式粗放,导致总产值虽持续增长,但增加值低于GDP增速、产值利润率呈下降趋势,亟待提升发展质量和效益。同时建筑业将面临由大规模增量建设转为存量提升改造和增量结构调整并重,亟需通过发展智能建造提升工业化、数字化、智能化水平,实行质的稳步提升和量的合理增长。

  随着科技的进步,BIM、物联网、人工智能、大数据、元宇宙等新技术已在建筑业方面取得显著成效。2020年7月,住房和城乡建设部等多个部门颁发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,进一步明确提出了智能建造与建筑工业化协同发展的智能建造产业体系。2022年1月《“十四五”建筑业发展规划》中明确“智能建造”作为未来五年的主要任务。推进智能建造已成为国家推进建筑业高质量发展的关键举措,开展智能建造工作迫在眉睫。

  四、智能建造包括哪几方面内容?

  通过智能建造推进,切实实现建筑业转型升级和提质增效,应重点做好如下几个方面:

  一是数字化设计。强化建筑、结构、设备管线、装修等多主体多专业一体化集成设计。以BIM技术为代表,包括BIM正向设计,应用BIM进行工程项目深化设计、施工过程可视化模拟、施工方案优化、施工进度和成本的动态管控,制定BIM交付标准、开展三维数字化竣工验收备案,通过BIM技术结合物联网技术实现建筑运维故障实时报警、实时响应,延长设备使用寿命等。

  二是智能化生产。建立以标准部品为基础的专业化、规模化、信息化生产体系。其典型应用场景主要包括智能化技术在PC构件、钢构件、装配化装修墙板、门窗系统、机电设备管线、整体卫浴等部品部件生产中的应用。

  三是智能化施工。实现对工程项目“人、机、料、法、环”等关键要素的实时感知、全面掌控、自动预警和智能决策。其典型应用场景主要包括智慧工地平台、质量安全各类监测系统、自爬升空中智能工厂平台。

  四是建筑产业互联网。提升全产业链网络化协同能力,形成数据驱动的工程建设组织方式。其典型应用场景主要包括建材集采平台、工程设备租赁平台、项目管理数字化解决方案平台等。

  五是建筑机器人。辅助替代“危、繁、脏、重”的人工作业。其典型应用场景主要包括机器人焊接、机器人测量、管道探测机器人、抹灰机器人等。

  六是工程项目全过程智慧监管。实现工程项目审批、审查、监督、验收等系统的数据共享和业务协同。其典型应用场景主要包括工程建设“全链管”管理系统、集团自主研发的全链指挥系统等。

  五、集团公司智能建造的发展之路

  近年来,集团公司紧紧围绕数字中国、智能建造的国家战略,专注建筑行业的数字化赋能,大力推广BIM技术应用,积极采用湖南省“互联网+智慧工地”管理平台,从施工技术管理向施工全过程精细化管理拓展、从单个阶段碎片化应用到全生命期集成式应用拓展、从项目现场管理向企业经营管理拓展,助力项目、企业实现数字化转型,推动建筑行业迈向智能建造。

  案例一:长沙机场T3航站楼项目,开工前运用BIM技术建立工程数据模型,以此完成了图纸会审、管线碰撞问题检查及提出了不适用与不合理设计意见。施工过程中运用了集团自主开发的全链指挥系统,系统集成了安施达、进有序、质必优、绿施通等管理平台对施工过程中的工程质量、安全、进度、成本、碳计算等进行分析、监测与管理。运用集团公司自行开发的建文管理平台进行办公流程管理,运用湖南省建筑工人实名制管理平台进行劳务管理,运用NAS系统进行内部资料的共享管理,后续项目将通过更多的智能建造平台以实现工程建造智能化。

  案例二:岳麓山实验室集聚区农科院片区项目,以“人材机”为主线,构建智慧建造综合服务中心(由易匠通综合服务中心、智慧工地数控指挥中心、数字仓储物料管控中心联合组成),在三大生产要素数字化、智能化、标准化升级道路上进行探索,为使用者带来新的工作习惯和方式,促进行业变革。针对超高层建筑塔吊人工驾驶过程中遇到的痛点问题,结合工业自动控制技术和 5G 通信技术,项目部采用一套基于 5G 网络的远程塔吊控制设备。此外,项目还使用建筑机器人、3D打印等智能化技术提高现场机械化、自动化程度,达到减轻劳动强度,节约人力资源的目的。

  结束语:

  智能建造作为建筑业的发展方向和新的引擎,将有利于推进建筑业的改造升级和高质量发展。现代社会信息技术突飞猛进,“双碳”目标下节能减排势在必行,客观上使智能建造成为未来建筑业发展的必然!

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