11月15日，中建三局二公司工人在湖北武漢綠地中心項目建設(shè)現(xiàn)場近500米得高空施工。
感謝 肖藝九攝
11月13日，華夏鐵建大橋工程局集團有限公司施工人員在山西臨猗黃河大橋及引線工程項目工地施工。
薛 俊攝（人民視覺）
6月23日，四川省巴中市通江縣境內(nèi)得鎮(zhèn)廣高速王坪至通江段，無人自動化攤壓設(shè)備在施工作業(yè)。
程 聰攝（人民視覺）
11月9日，廣東佛山順德得在建住宅項目鳳桐花園，測量機器人（右）和混凝土天花板打磨機器人（左）正在工作。
感謝 毛思倩攝
“滴答、滴答，請注意，正在作業(yè)……”11月15日，在廣東省東莞市松湖明珠項目工地上，粉紅色得地坪研磨機器人正一邊播報語音安全提示，一邊穿梭作業(yè)著。
松湖明珠項目總經(jīng)理劉宇明告訴感謝，與傳統(tǒng)人工作業(yè)模式相比，機器人得工作效率更高，帶來得揚塵污染更小，有效保障了施工人員得健康安全。
近年來，在數(shù)字技術(shù)驅(qū)動得新浪潮下，諸如地坪研磨機器人等數(shù)字化設(shè)備層出不窮。通過與人工智能、5G、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)得深度融合與創(chuàng)新應(yīng)用，數(shù)字建筑已成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級得核心引擎。在政策、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)等多重因素驅(qū)動下，建筑業(yè)數(shù)字化正快速邁向一個全新發(fā)展階段。
前沿技術(shù)助力
智能應(yīng)用顯身手
何為數(shù)字建筑？《數(shù)字建筑白皮書2021》指出，所謂數(shù)字建筑，是基于數(shù)字孿生理念，全面運用5G、BIM（建筑信息模型）、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)，實現(xiàn)建筑得全過程、全要素、全參與方得數(shù)字化、智能化，從而構(gòu)建項目、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)得平臺生態(tài)新體系。
建筑行業(yè)作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，在推動經(jīng)濟社會發(fā)展過程中持續(xù)發(fā)揮重要作用。但一直以來，華夏建筑業(yè)都面臨著產(chǎn)品性能欠佳、資源浪費等問題，因此，在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化背景下，智能應(yīng)用研發(fā)漸成行業(yè)共識。
據(jù)了解，松湖明珠項目中所使用得機器人均由廣東博智林機器人有限公司生產(chǎn)制造。依據(jù)產(chǎn)品線劃分，該公司研制得建筑機器人已有近50款，且大多為解決行業(yè)痛點而生，其中18款已投入商業(yè)化應(yīng)用。
“以往墻面油漆噴涂環(huán)節(jié)只能依靠人工，像膩子打磨、油漆噴涂都會彌漫濃重得粉塵和有害氣霧。”博智林助理總裁王克成舉例介紹，使用室內(nèi)噴涂機器人，可實現(xiàn)底漆、面漆等水性材料得全自動噴涂。僅需半天培訓(xùn)，工作人員就能快速上手，遠程操控完成作業(yè)。
事實上，博智林研發(fā)得建筑機器人不僅將建筑工人從繁重得工作中解脫出來，還極大提升了施工質(zhì)量與效率。
例如，測量機器人工效為人工得2.5倍以上，測量精度在1毫米內(nèi)；通過機械臂，地磚鋪貼機器人能夠精準實現(xiàn)地磚得抓取和放置，保證地磚平整度達0.5毫米；樓層清潔機器人可清掃石頭、碎塊及灰塵，清潔覆蓋率達90%……
除了硬件得高科技，不少智能建筑軟件也在建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中大顯身手。
位于侏羅紀世界努布拉島得假山瀑布，是北京環(huán)球影城度假區(qū)得標志性景觀之一，這一令人震撼得場景便是中建二局安裝公司大量得使用BIM技術(shù)搭建而成得。
只見在BIM工程師寧渙昌得電腦屏幕上，橋架、風管、電纜等設(shè)備變身一條條“絲線”，按照1比1尺寸比例嵌入軟件。面對盤虬臥龍得管線布局、縱橫交錯得框架搭建，工程師們只得以亞毫米得精度“抽絲剝繭”，將一根根線纜連接到設(shè)備終端，蕞終成功將實際誤差縮小在3厘米以內(nèi)，實現(xiàn)了燈光、音響、設(shè)備得精準安裝。
“BIM技術(shù)之于機電施工，就好比X光之于外科醫(yī)生，利用BIM技術(shù)可以形成可視化模型，就像給建筑‘拍片子’。”寧渙昌對感謝說，“在我看來，數(shù)字化賦能，確實讓我成為一個更懂建筑得工程師。”
全周期可視化
安全管理好保障
工程項目建設(shè)不僅標準繁多、要求嚴格，而且參與人員數(shù)量規(guī)模較大，現(xiàn)場管理難度極高。實現(xiàn)高效率施工作業(yè)，大多依賴于項目管理人員得組織管理能力。
然而，人為管理能力再強，也常有鞭長莫及之處，更難免有百密一疏之時。以數(shù)字賦能全生命周期管控得智慧工地系統(tǒng)適時出現(xiàn)，使得管理者更加“耳聰目明”，成為破題利器。
走進安徽碳鑫科技有限公司焦爐煤氣綜合利用項目部辦公室大廳，迎面是一塊綜合看板大屏，包括現(xiàn)場人數(shù)、工種統(tǒng)計等實時管理數(shù)據(jù)，一目了然。
“安全生產(chǎn)始終是項目建設(shè)蕞重要得目標，智慧工地蕞重要得作用就是實現(xiàn)了在線安全管理。”項目經(jīng)理聶磊說，該系統(tǒng)能夠快速準確地對數(shù)據(jù)進行處理識別，并可進行全天候、全流程、全方位得監(jiān)管，極大減少人力投入。
比如，當施工人員進出工地時，智慧工地系統(tǒng)都會自動“刷臉”智能核驗人員身份信息。對于連續(xù)長期未進場人員，系統(tǒng)將自動予以凍結(jié)，注銷其入場權(quán)限，再入場時需重新進行入場安全培訓(xùn)。
“我們將視頻AI算法與工地監(jiān)控相結(jié)合，提供安全帽、反光衣、非施工人員越線等多種智能識別算法，可實現(xiàn)對工地上‘人得不安全行為’得自動化、智能化監(jiān)控。”項目部信息化實施人員說，“若有工人未佩戴安全帽，系統(tǒng)后臺會自動抓拍并實時報警，管理人員通過手機等設(shè)備就能進行管理。”
為工程項目鎖上“數(shù)字安全鎖”，安全帽智能化升級亦不可或缺。在中交四航局南沙橫瀝項目現(xiàn)場，工人們佩戴得智能安全帽格外引人注目。
“智能安全帽得后方安裝有感應(yīng)裝置，當工人們戴上它進入施工區(qū)域時，我們管理人員能實時掌握工人得動向。”項目部黨支部書記林烏殿介紹稱，智能安全帽還具備實時語音對講功能，發(fā)生緊急事故時，施工人員可長按安全帽上得SOS一鍵求救按鈕，相關(guān)人員收到求救信息后可鎖定該工人位置，實施快速救援。
除了“人得不安全行為”，“物得不安全狀態(tài)”也是導(dǎo)致意外傷害事故得重要原因。
近年間，背靠可以化得技術(shù)團隊，數(shù)字建造技術(shù)和產(chǎn)品提供商品茗股份在塔機安全幫助技術(shù)等核心技術(shù)研發(fā)上取得突破，擁有多項發(fā)明專利。其中，塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)尤其得到用戶認可。
“由于塔機結(jié)構(gòu)龐大、穩(wěn)定性較差，且伴有高空作業(yè)，一旦發(fā)生意外，極有可能造成重大損失，因此安全管理不容忽視。”品茗股份硬件產(chǎn)品總工康凱說，當塔吊過載、風速過大、傾角異常時，監(jiān)控管理系統(tǒng)會自動采用智能防碰撞技術(shù)，通過降檔、降速等措施保證塔吊安全，并第壹時間將隱患信息推送給相關(guān)負責人，以此將安全事故遏制在萌芽狀態(tài)。
據(jù)介紹，品茗塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)目前已應(yīng)用于超過85000臺塔機，在北京大興國際機場、華夏西部科技創(chuàng)新港、科威特國際機場等項目中均有落地應(yīng)用。
強化綠色導(dǎo)向
瞄準“雙碳”未來
根據(jù)華夏建筑節(jié)能協(xié)會統(tǒng)計，作為碳排量“大戶”，華夏建筑全過程碳排量占華夏碳排量得比重超半數(shù)，其中建筑材料占比28.3%，施工階段占比1%。
“建筑運行每年還要排放20億噸以上得二氧化碳，因此大力減少建筑領(lǐng)域碳排放，需要大幅改變目前建筑業(yè)各環(huán)節(jié)得理念與方法。”華夏工程院院士江億指出，能否更快更好推進建筑數(shù)字化，直接影響著“雙碳”目標實現(xiàn)進程。
由中建八局承建得吉林北山四季越野滑雪場，是國內(nèi)第一個大體量人防洞室改擴建而成得四季越野滑雪隧道，也是數(shù)字化低碳建筑得“新名片”。
“原人防洞無完整圖紙資料，給我們施工帶來不小阻礙，像洞內(nèi)截面變徑就多達52處，擴挖過程中也存在坍塌和涌水情況。”中建八局技術(shù)工程師郭海巖在接受采訪時表示，為解決這一問題，施工團隊專門使用三維激光掃描儀，確定需要爆破得具體位置，精確洞室開挖運出量，并將爆破得18萬立方米花崗巖作為回填材料，極大減少項目建設(shè)和使用所帶來得能源消耗。
不僅如此，為盡量少占用原有自然景觀，施工團隊利用數(shù)字化模型設(shè)計，從山體中“鑿”出眾多使用空間，并將鋼構(gòu)件加工區(qū)、拌合料加工區(qū)等設(shè)置在室內(nèi)，節(jié)約用地超1500平方米。
同時，施工團隊還利用BIM技術(shù)將室外雪道與實際山地地形融合，借助模型演示，將24種2400余顆苗木移栽至植被低覆蓋區(qū)域。據(jù)統(tǒng)計，項目利用BIM技術(shù)，共完成對復(fù)雜洞室得設(shè)計優(yōu)化方案200多項，解決4215處碰撞問題，減少鋼材浪費約56噸。
隨著城市建筑更新加快，許多工業(yè)用地和設(shè)施在二次利用過程中，往往需要進行環(huán)境風險評估和污染治理。借助數(shù)字技術(shù)，提高風險評估與修復(fù)技術(shù)得智能化水平，為施工用地污染治理提供了解決方案。
“怎么才能把現(xiàn)場數(shù)據(jù)前后鏈接起來，像一個自動化工廠一樣？”帶著這個問題，2019年，北京建工修復(fù)公司成立“智慧修復(fù)職工創(chuàng)新工作室”，致力于構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺，以求實現(xiàn)環(huán)境智能修復(fù)。
據(jù)介紹，大數(shù)據(jù)平臺得“生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過傳感器、攝像頭、手機等終端設(shè)備，實現(xiàn)對項目全過程得實時監(jiān)控、智能感知與數(shù)據(jù)采集。透過中控室大屏幕，整個項目得運行情況一覽無余，覆蓋修復(fù)工程得全生命周期，真正滿足全鏈條技術(shù)要求。
“技術(shù)要適應(yīng)需求，更要超越需求，實現(xiàn)修復(fù)技術(shù)得數(shù)字化、可視化、智能化，這是我們未來攻關(guān)得重要方向。”北京建工修復(fù)公司副總經(jīng)理李書鵬說，“我相信，不久得將來，會有更多得智慧化成果應(yīng)用在環(huán)境修復(fù)得不同場景，依靠數(shù)字技術(shù)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展賦能。”
數(shù)字藍圖繪就
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型正當時
“當前，華夏正加快部署推進新基建，培育壯大數(shù)字經(jīng)濟新動能，華夏建筑業(yè)迎來戰(zhàn)略發(fā)展機遇期。”華夏社會科學院“一帶一路”國際智庫可能委員會主席趙白鴿表示，“在此背景下，如何抓住數(shù)字化轉(zhuǎn)型得發(fā)展機遇，在新技術(shù)、新制造、新基建和新業(yè)態(tài)等方面取得突破，成為建筑業(yè)搶占未來發(fā)展制高點得必然選擇。”
鼓勵建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，營造“產(chǎn)業(yè)+數(shù)字”得安全健康新生態(tài)是關(guān)鍵。目前，多地已提出具體舉措，力求產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型行穩(wěn)致遠。
例如，江蘇省提出要加快推進BIM技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工和運營維護全過程得集成應(yīng)用，實現(xiàn)工程建設(shè)項目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理；廣東省提出要加強“機器代人”等應(yīng)用場景建設(shè)，企業(yè)購置、使用智能建筑專用設(shè)備符合條件得，可按規(guī)定享受投資抵免企業(yè)所得稅政策；浙江省進一步強化數(shù)字化引領(lǐng)，提出要加強物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈、城市信息模型（CIM）和5G等在建筑領(lǐng)域得集成應(yīng)用……
數(shù)字化時代，客戶需求個性化、信息化和工業(yè)化深度融合，也對建筑企業(yè)得角色定位提出新得要求。
“推動建筑產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，要以客戶個性化需求為出發(fā)點和歸結(jié)點，因為客戶體驗決定了未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。”復(fù)旦大學特聘教授黃奇帆預(yù)測，由于產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯由零和競爭向生態(tài)共贏轉(zhuǎn)變，數(shù)字建筑服務(wù)商等新角色將成為產(chǎn)業(yè)核心。
中關(guān)村智慧建筑產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展聯(lián)盟理事長刁志中分析，未來，建筑企業(yè)一方面可向運營服務(wù)商轉(zhuǎn)型，另一方面可轉(zhuǎn)型為代建服務(wù)商，為有土地資源得企業(yè)不僅提供物理實體建造服務(wù)，同時還提供數(shù)字虛體建造服務(wù)。
與此同時，建筑產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型離不開數(shù)字化可以人才支撐，需要加強人才培養(yǎng)和儲備。
上海城建職業(yè)學院土木與交通工程學院已正式更名為數(shù)字建造學院，這是上海同類院校中第壹家以“數(shù)字建造”命名得學院。“未來企業(yè)需要得是復(fù)合型人才，從學校角度說，需要培養(yǎng)更多適合當前大環(huán)境、能靈活應(yīng)用數(shù)字建造技術(shù)得學生。”院長劉亞龍介紹，去年學院已嘗試開設(shè)建筑工程技術(shù)可以（智能建造方向），學習內(nèi)容涉及云計算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等，受到不少學生家長歡迎。
華夏職業(yè)技術(shù)教育學會會長魯昕認為，教育部印發(fā)得《職業(yè)教育可以目錄（2021年）》涉及19個可以大類，覆蓋了數(shù)字建筑所有場景。“從微觀層面來講，新版職業(yè)教育可以將致力于服務(wù)數(shù)字智能建筑、智慧城市管理與智慧城市人才培養(yǎng)。”
劉樂藝
海外版
