建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展一直都是行業(yè)里的熱點話題。2021年是“十四五”開局之年，是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程開啟之年，今年的“兩會”也備受關(guān)注。

全國政協(xié)委員、碧桂園創(chuàng)始人楊國強提交了四份提案，其中包括：研發(fā)應(yīng)用智能建造技術(shù)，推動建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。這一提案引發(fā)了媒體廣泛關(guān)注。

智能建造的發(fā)展歷程？如何落地？未來去向何方？我們一起來剖析。

工業(yè)化進程推動智能建造，每一次進步都源于實際需求。國外發(fā)達國家經(jīng)歷了從工業(yè)化，再自動化，進一步信息化，然后邁向智能化的歷史進程。每一個階段的發(fā)展都帶動了建造業(yè)的進步，智能建造作為第四次工業(yè)革命的重要組成部分，還處于蓄勢待發(fā)階段。

而在碧桂園，智能建造卻只用了幾年的時間，就實現(xiàn)打開了傳統(tǒng)到智能的大門。

01

裝配式建筑打開建造工業(yè)化萌芽

最早提出建造工業(yè)化的是法國的現(xiàn)代建筑大師勒·柯布西耶，一戰(zhàn)結(jié)束后城市建筑受損嚴重，勞動力緊缺，需要在短時間內(nèi)以較少人建造出大量的住宅、工廠等，滿足當時的居住和生產(chǎn)需求，因此他便開始構(gòu)想房子也能夠像汽車底盤一樣工廠化成批生產(chǎn)。此后，裝配式建筑便萌生于此，它在西方戰(zhàn)后重建和經(jīng)濟恢復方面發(fā)揮了非常重要的作用。

▲法國的現(xiàn)代建筑大師勒·柯布西耶

2016年，碧桂園開始試點“新建造體系”，以鋁模、爬架、全現(xiàn)澆外墻和穿插施工等技術(shù)為代表。2017年至今，該套體系在碧桂園全國各省市廣泛采用，對施工現(xiàn)場的安全、質(zhì)量和進度等方面都有不同程度的改進和提升。

▲碧桂園新建造體系的應(yīng)用

02

日本率先實現(xiàn)“如同生產(chǎn)汽車一樣生產(chǎn)房屋”

20 世紀 50 年代后，經(jīng)歷了二戰(zhàn)摧殘的日本面臨住宅短缺的社會問題。為了解決這一問題， 1966年日本制定、實施了《住宅建設(shè)的五年計劃》就包含新技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容。隨后，日本廣泛開展了對材料、設(shè)備、制品標準、住宅性能標準、結(jié)構(gòu)材料安全標準等方面的調(diào)查研究，加強住宅產(chǎn)品的標準化工作，對房間、建筑部件、設(shè)備等尺寸提出了要求。1968年后，大量部件通過機器生產(chǎn)，產(chǎn)品標準固定化，建筑過程精準化，日本已經(jīng)完全可以做到“如同生產(chǎn)汽車一樣生產(chǎn)房屋”。

▲日本裝配式住宅的施工細節(jié)

03

數(shù)字化、智能化技術(shù)推動智能建造進程

2000年以后，隨著信息化時代的到來，AutoCAD 軟件、BIM 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等在建筑領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在建筑行業(yè)，通過這些技術(shù)可以實現(xiàn)政府與企業(yè)之間、項目實施各方之間及企業(yè)內(nèi)部的信息化，還能實現(xiàn)工程項目實施過程中的可視化，促進規(guī)劃方、設(shè)計方、施工方和運維方協(xié)同工作，對項目進行全生命周期管理，特別是設(shè)計方案、施工進度、成本、質(zhì)量、安全、環(huán)保等方面，增強項目的預知性和可控性，讓建筑更加高效，集成，節(jié)能，同時還能滿足個性化，風格化的需求。

▲碧桂園智慧工地

智能建造的誕生其實也是源于數(shù)字化和智能化技術(shù)的發(fā)展。在建造行業(yè)，人工智能需要對“人，機，料，法，環(huán)”等要素進行感知，獲得大量的數(shù)據(jù)后進行分析、計算、優(yōu)化，進而指導施工。因此，要實現(xiàn)智能建造，首先要有數(shù)字建造。

事實上，碧桂園在2018年就已經(jīng)開始重點推進數(shù)字化建設(shè)。2018年至今，碧桂園在全國54個項目推行以大數(shù)據(jù)云、綠色施工、AI監(jiān)控等十余個智能化系統(tǒng)監(jiān)督生產(chǎn)的“智慧工地”，2019年上線了自主研發(fā)的“鳳凰云”直營平臺，以數(shù)字營銷賦能提效……這一系列的數(shù)字化嘗試，都為實現(xiàn)智慧建造奠定了數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)。

▲碧桂園鳳凰云數(shù)字營銷

04

碧桂園智能建造大門已打開

目前，人們對生活質(zhì)量和環(huán)境提出了更高的要求，建造業(yè)的內(nèi)涵也不再只是建造一項工程那么簡單，人們還產(chǎn)生了設(shè)計的合理性、環(huán)保性、智能家居等多元化需求。同時，隨著信息化、數(shù)字化的提升，各項技術(shù)的成熟，高科技手段進入建造行業(yè)，迅速地實現(xiàn)建造業(yè)從信息化到智能化的過渡。

▲博智林智能制造工廠

2018年，碧桂園成立全資子公司廣東博智林機器人有限公司（簡稱“博智林”），大力引進國內(nèi)外的土木工程、機器人、人工智能、數(shù)字化領(lǐng)域的專業(yè)人才，聚焦建筑機器人的研發(fā)、制造與應(yīng)用，同步實施系統(tǒng)化產(chǎn)業(yè)布局。

截至2021年2月，博智林在研建筑機器人及智能產(chǎn)品近50款，已遞交專利有效申請3042項；已獲專利授權(quán)984項，其中發(fā)明專利262項。目前博智林已形成混凝土施工、混凝土修整、砌磚抹灰、內(nèi)墻裝飾等12個建筑機器人產(chǎn)品線，適用于大多數(shù)現(xiàn)澆住宅、PC裝配式住宅、工廠、公共建筑等建筑類型。

▲博智林建筑機器人

2021年2月初，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在全國范圍內(nèi)確定了7個智能建造試點項目，要求加大智能建造在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)應(yīng)用，盡快探索出一套可復制可推廣的智能建造發(fā)展模式和實施經(jīng)驗。碧桂園鳳桐花園項目位列其中，這是博智林首個建筑機器人商業(yè)應(yīng)用項目，也是目前國內(nèi)唯一引入建筑機器人并批量應(yīng)用于工程建造過程的試點項目。該項目已累計進場各類機器人20多款50余臺。

05

智能建造幫助我們在建設(shè)中少留遺憾

1 完成高難度工作

原來，建造行業(yè)之所以能工業(yè)化，因為房屋產(chǎn)品的使用、經(jīng)濟屬性、房屋內(nèi)的組成部分無一不是工業(yè)產(chǎn)品，其標準化和智能化的特點與工業(yè)一致。

但建筑產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品有很大的區(qū)別：工業(yè)產(chǎn)品是先進行設(shè)計，設(shè)計后進行仿真，仿真以后形成工業(yè)數(shù)字樣機，經(jīng)過修改調(diào)整然后再量產(chǎn)；而建筑往往只有一次機會，所以一些建筑產(chǎn)品會留下很多遺憾。

例如著名的北京大興機場，頂部曲面造型非常復雜，這個曲面有自己的內(nèi)在的邏輯，人是沒有辦法畫出來的，只能用計算機生成，這就是數(shù)字化的設(shè)計。北京大興機場通過適用、高效的BIM和協(xié)同設(shè)計平臺，得以整合上百人的設(shè)計團隊，只用了一年的時間，就完成了新機場從方案調(diào)整深化、初步設(shè)計、施工圖的全部設(shè)計過程，體現(xiàn)出了BIM技術(shù)對于設(shè)計效率的巨大提升。

從大興機場的例子可以看出，通過使用智能技術(shù)，在設(shè)計階段就將建設(shè)階段可能會出現(xiàn)的一些問題，例如不合理的、錯誤的設(shè)計，通過數(shù)字化的數(shù)據(jù)找出來，并不斷地進行優(yōu)化，完成了人類無法完成的高難度工作。

▲北京大興國際機場

2 兼顧安全、質(zhì)量和成本

中國擁有世界上最大的建筑市場，2020年建筑業(yè)約占我國GDP份額的26%左右，有力支撐了國民經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展。中國工程院院士丁烈云就曾表示：我國建筑業(yè)創(chuàng)造了諸多世界第一，同時也面臨著產(chǎn)品性能欠佳、資源浪費巨大、安全問題突出、環(huán)境污染嚴重、生產(chǎn)效益低下等問題。

“機器人正在積蓄澎湃的力量，未來的發(fā)展?jié)摿Σ豢上胂螅苯ㄖと顺錾淼臈顕鴱娤壬诓煌瑘龊媳硎荆Ｍǚ窟^程中繁重、重復、危險的部分工作能夠由機器人來完成，“首先是符合我們對零傷亡和安全的追求，第二能使我們的質(zhì)量提升，第三能使我們的效率提升”“過去是工人在地盤走來走去,未來是機器人在地盤走來走去,我們像生產(chǎn)汽車一樣在工地生產(chǎn)我們的房子”。

簡單來說，智能建造的發(fā)展不僅能保證工作人員的安全、保證工程的質(zhì)量，也能省下來不少錢。

▲博智林建筑機器人在作業(yè)

3 人機協(xié)同，改變工作模式

有一項研究預測，未來的十年內(nèi)，美國38%的工作將處于被智能化取代的高風險中。在建筑業(yè)，這一預測顯得尤其可怕：由機器人引發(fā)的建筑業(yè)失業(yè)率在英國為24%，在德國為41%。人們在討論建筑機器人的時候，也會產(chǎn)生一個疑問，工人的工作會完全被機器人取代嗎？

另一方面，在中國，建筑行業(yè)存在“招工難”“用工荒”“農(nóng)民工老齡化”現(xiàn)象也很突出，用建筑機器人去替代這些工人，難道就不是一個好辦法嗎？

雖然越來越多的研究人員致力于證明建筑機器人的價值，但蘇黎世聯(lián)邦理工學院(ETH Zurich)在研究“數(shù)字制造”這一課題時，通過比較人造墻體和機造墻體所花費的時間和成本，他們發(fā)現(xiàn)，隨著項目的復雜程度不斷增加，使用建筑機器人產(chǎn)生的回報率更勝一籌。另外,如果使用機造墻體，建筑師、設(shè)計師、工程師和承包商進行后期調(diào)整的時候，就會有更大的靈活性，而且無需耗費大量成本或?qū)е马椖垦悠谕旯ぁ?/p>

與此同時還發(fā)現(xiàn)，簡單的工程由人來完成會更加有效率。這也說明，在可預見的許多年里，人類和機器人將共存于建筑工地，建筑機器人并不會取代人，而是人和建筑機器人相互協(xié)同造房子，全新的建筑工地工作模式將會誕生。

06

智能化的技術(shù)對建造行業(yè)至關(guān)重要

楊國強先生在今年的“兩會”中提議：

第一，大力支持建筑機器人及智能施工設(shè)備研發(fā)應(yīng)用。鼓勵行業(yè)重點企業(yè)加大建筑機器人及智能施工設(shè)備研發(fā)力度，支持相關(guān)核心零部件和關(guān)鍵技術(shù)的重點攻關(guān)。在現(xiàn)有龍頭企業(yè)研發(fā)成果基礎(chǔ)上，大力推動建筑機器人及智能施工設(shè)備投入工程項目建設(shè)，加快試點推廣，提升工程施工智能化水平。

第二，加快推進以BIM數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)。

第三，研究建立和完善智能建造標準體系及評價體系。

對比2020年在“兩會”上的提案，很明顯，楊國強先生已經(jīng)由原來的“國家應(yīng)該完善智能建筑的政策體系、行業(yè)標準、監(jiān)管機制”等關(guān)注點轉(zhuǎn)移到了實操層面。碧桂園建筑機器人從概念到真正走進工地，讓行業(yè)看到了“智能建造”的曙光。

今年，持續(xù)關(guān)注該話題的還有全國政協(xié)委員王美華，他提出：作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑業(yè)，當前仍處于高環(huán)境負荷下的低質(zhì)量供給，行業(yè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展緩慢，亟需借助基于大數(shù)據(jù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型對全產(chǎn)業(yè)鏈進行更新、改造和升級。

盡管我們依然需要更多的時間去探索和評估智能建造的商業(yè)模式、就業(yè)市場、成本效益等方面的問題，但人們正逐漸達成共識：智能化的技術(shù)對建造行業(yè)至關(guān)重要。

為了確保建筑行業(yè)順利向更高的智能化程度過渡，碧桂園正在以科技賦能生產(chǎn)，整合房地產(chǎn)開發(fā)上下游產(chǎn)業(yè)鏈，在實踐中深度探究智能建造的可實踐性。

（責任編輯：何雯麗）

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