近年来,建筑业面临着生产效率低、事故率高、劳动力短缺、成本逐年上升的压力。在数字化、智能化技术快速发展的背景下,智能化建设被认为是行业发展的方向。虽然智能建筑在工业界和学术界频频被提及,但对于智能建筑整体的认知仍存在诸多质疑。为了有效推动智能建设的实施,我们不得不思考:什么是智能建设?如何实现智能化建设?
什么是智能建筑?
智能建设得益于数字化、智能化技术的发展,源于“数字化建设”。总体而言,智能施工是基于BIM、物联网、人工智能、云计算、大数据等技术的高度集成、协同的施工系统,能够实时适应不断变化的需求。智能施工不是单一生产环节的技术,而是多环节高度集成的施工系统,即集设计、生产、物流、施工等关键环节于一体。
根据智能建设的定义,智能建设系统由智能设计、智能生产、智能物流和智能施工组成。智能设计就是实现设计方法和流程的智能化。它不仅可以有效评估设计的功能性及其对智能生产和智能施工的支持,还可以对设计变更、供应变更以及工厂或施工现场环境的变化进行快速更改。回复。智能生产和智能施工不是简单地实现传统生产和施工环节的自动化和智能化,而是实现生产方式和工艺流程的自动化、智能化,适应设计变化、供应变化、
另一方面,智能物流根据生产建设的需要,实现原材料或零部件的智能采购和配送,还可以快速响应设计、生产、建设的变化。通过这些环节的有机结合,有利于实现施工过程的灵活性。
如何实现智能化建设?
由于施工产品的独特性、施工过程的不可重复性、施工过程的碎片化以及现场环境的复杂性和动态性,智能施工在实施过程中仍面临诸多困难。如何推进智能建设的实施?
一、构建跨行业多方协作机制
智能建设不是面向一个环节,而是面向多个环节,需要各个环节的高管通力合作,共同构建智能建设解决方案。同时,信息技术是智能化建设的支撑手段,相关主体也应参与整个方案的建设。因此,在顶层设计中,要构建集设计、生产、物流、施工、信息技术为一体的多行业、多专业的联合研究团队和协作机制。
2、加强基础技术和平台研发
BIM、物联网、人工智能、云计算、大数据等技术的快速发展及其在建筑行业的推广应用,为实施智能建筑奠定了坚实的基础。然而,相关技术的融合和平台的支持,还远远不能满足智能建筑系统的需求。因此,要加强产学研应用,开发适用的智能建设基础技术和平台,支持智能设计、智能生产、智能物流、智能建设的有效实施。
3、发展一体化智能施工装备
智能生产施工设备或机器人是实施智能施工理念的基础。智能装备或机器人涉及单专业机器人或平台机器人。前者一般以更换某项工作为目标,而后者则以完成一项综合任务为目标。考虑到智能施工是一个综合多环节的施工系统,在智能施工装备或机器人的开发中应充分考虑机器人之间的集成、交互和协同。因此,建议开发集群式施工机器人或集成多个单专业机器人的平台式施工机器人,并加强相关设备的工程示范应用和推广。
4、产业化与智能化协同建设
建筑工业化为智能建筑提供了便利条件。特别是预制构件(如混凝土构件、钢构件)的大规模推广应用,凸显了制造业的特点和优势,更容易整合各个施工环节,能够有效推动智能建筑的发展. 数字化、智能化技术在建筑行业的深入应用,也为预制构件的设计、生产、运输、装配的有效整合提供了可能。所以,
借助5G、人工智能、物联网等新技术发展智能建筑,已成为推动建筑业转型升级、提升国际竞争力的迫切需要。
装配砌块等预制构件,装配式建筑工程可有效减少污染、节约资源、降低成本;外墙喷涂机器人进行高空作业,效率可达人工的3-5倍;楼宇自动化系统可以实时调节室内温度和照明。等等,让建筑拥有“智慧大脑”……近年来,我国建筑业加快工业化、数字化、智能化转型,发展质量和效益进一步提升。
智能施工是指在施工过程中充分运用智能技术,通过智能系统的应用,提高施工过程的智能化水平,达到安全施工的目的,提高建筑物的性价比和可靠性。为加快建筑业与先进制造技术和新一代信息技术的深度融合,前不久发布通知,决定征集选择部分城市开展智能建筑试点. 本次试点安排了完善政策体系、培育智慧建筑产业、建设试点示范工程、创新管理机制四项任务,有利于形成可复制、可推广的政策体系、发展路径和监管模式,全面推动建筑业转型。提升和推动高质量发展发挥示范引领作用。
建筑业在我国国民经济中占有重要地位。去年,我国建筑业总产值29.3万亿元,同比增长11%,增加值占GDP比重达到7%,有力支撑了我国建筑业持续健康发展国民经济。但是,长期以来,我国建筑业的发展主要依靠资源要素的投入和大规模的投资。生产方式粗放、劳动效率低、能源资源消耗大等问题比较突出。“十四五”和2035年远景目标纲要提出:“发展智能建筑,推广绿色建材,
发展智能建筑是稳增长、扩内需的重要抓手。智能建筑行业具有科技含量高、产业关联度高、带动能力强等特点。它不仅有巨大的投资需求,也为新一代信息技术提供了巨大的消费市场。发展智能建筑,不仅可以带动人工智能、物联网、高端装备制造等新兴产业的发展,还可以培育建筑工业互联网、建筑机器人、数字化设计,培育新的经济增长点。
发展智能建筑也是助力实现调峰和碳中和目标的重要举措。借助先进的建筑技术,可以推动建筑业的绿色低碳转型。例如,装配式建筑可以减少脚手架用量,提高施工效率楼宇自控系统施工工艺,在节能、节材、节地等方面具有优势;“轻、蓄、直、活”的架构,实现用电量的自我调节和优化。
需要指出的是,智能建筑的发展是一项复杂的系统工程,涵盖了科研、设计、生产加工、施工装配、运营等环节,需要统筹规划、协调推进。其中,加大建筑行业互联网平台基础共性技术研究力度尤为关键,培育一批行业级、企业级、项目级平台和政府监管平台。同时,还要在资金支持、人才培养、推动建立以标准件为基础的生产体系等方面给予政策支持。以人才培养为例,既熟悉土木工程又熟悉信息技术的复合型人才相对缺乏。高校亟需围绕交叉学科新方向进行布局,打造适合的人才培养方案。不仅着眼于问题导向,更注重技术与管理的协同创新,着眼于产业融合,推出有效举措,才能更好地发展智能建筑,助力建筑业高质量发展。
发展智能建筑意义重大,潜力巨大。面向未来,推动智能建筑与建筑工业化协调发展,“中国建筑”的核心竞争力将不断提升,建筑业高质量发展的成就必将更加突出。