中建科技集团有限公司是世界 500 强第 13 位、全球最大投资建设集团——中建集团开展科技创新与实践的“技术平台、投资平台、产业平台”,成立于 2015 年,是建筑工业化领域的“国家高新技术企业”“全国装配式建筑产业基地”“住建部装配式建筑头部企业”,具有建筑工程施工总承包特级资质和建筑行业甲级设计资质,连续两年获国务院国资委“科改示范企业”标杆。
中建科技始终坚守“科技型企业”本色,站位“双碳”战略最前沿,以 “智力 + 资本”“产品 + 服务”商业模式,构建“建造业务 + 新兴业务”双轮驱动业务格局,以产学研用一体化服务模式,深度服务京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈国家重点战略区域,为客户提供建筑工业化全产业链绿色建筑产品,为低碳城市建设管理运营提供系统解决方案,推动 “中国建造”生产方式根本性变革,在加快建设“科技强国”的新征程中引领建筑未来。
加快传统建筑业与信息化、数字化、智能化融合,推动传统建造方式向智能建造和数字化转型势在必行。当前传统建筑数字化智能化转型存在以下几个瓶颈,一是建筑产业链各环节是独立的,研发、设计、采购、生产、建造各环节不能共享、不能融合,整体生产成本居高不下;二是建筑各生产要素没有统一的接口和数据库,技术协调困难,实现智能化有很大难度;三是建筑本身很难用数字化定义并管理,导致全产业链难以实现数字化。
中建科技以智能建造为主攻方向,研发全球首创、具有自主知识产权的装配式建筑智慧建造平台,于 2018 年上线运行,已稳定运行 5 年。装配式建筑智慧建造平台通过 BIM 模型,搭建与实体建筑匹配的数字孪生建筑,将信息贯穿建筑全生命周期,打通工程建设的设计、采购、制造、建造、运维全产业链条,并与无人机、点云扫描机器人等硬件设备互联互通,完成工程质量全程实时监控。
搭建数字孪生建筑,为工程后续的采购、制造、建造、运维环节提供模拟场景。比如,在深圳长圳公共住房项目运用中,设计人员在平台上搭建起数字孪生建筑,采购、制造、建造、运维各环节可以分别按方案提前推进工程建设任务,突破了传统建造只能依次按照工序推进的局限。
运用智慧建造平台,可一键自动生成工程量清单、工程造价清单,省去传统采购方式的预算、审核、询价比价报价、采购等流程。比如,在深圳长圳公共住房项目中,项目人员可一键完成构件招采工作,降低了人工成本,提高了工作效率。
装配式 PC 构件工厂智能化设备可读取数字孪生建筑的构件信息数据,自动完成工厂生产准备,实现按需订制、按需生产。与传统建造方式比,可避免材料浪费。比如,在深圳长圳公共住房项目中,PC 构件工厂按项目需求,无缝对接完成自动排产,精准控制构件生产进度,实现按时交付。
平台引进工业互联网技术,控制构件的装配进度、质量、安全,形成全生命周期的质量、安全、进度、责任追溯体系。比如,在深圳长圳公共住房项目中,每个预制构件都有一个二维码,记录预制构件生产、进场、安装、验收全过程信息,建立全过程质量、进度追溯体系。体系涉及的工程量清单超 4 万页,若采用传统的方式,数量巨大的清单费时费力,很难形成质量、安全追溯体系。同时,依据平台“指挥”,项目主体、机电和装修等可实现同步建造,大大加快了建设速度。
无人机、点云扫描机器人与智慧平台互联。无人机通过平台内置的云端技术,实时监控项目施工过程和质量。点云扫描机器人利用高精度和高效率的扫描技术,生成扫描实际数据,为建筑质量报告提供依据。
项目从设计到完工全过程的核心数据,可以集成到数字孪生建筑模型,竣工时交付给业主电子说明书,实现数字交付。住户只需扫描二维码,戴上 VR 眼镜,就能看到房子隐蔽的机电管线、强弱电设备等所有隐蔽位置的施工信息。同时,业主也能随时了解构件产品编号、类型、项目名称、楼号等信息,为未来建筑的维保提供依据。
成效
装配式建筑智慧建造平台是数字化技术在建筑产业的集成运用,实现了 “三个一体化”即“设计、生产、施工一体化;建筑、结构、机电、内装一体化;技术、管理、产业一体化”,有效释放了数据要素的价值,催生了数据生产力,促进了数字技术与建造深度融合,提高了全要素生产率,推动装配式建筑建造效率、质量和性能提升及建筑数字化产业链升级。装配式建筑智慧建
造平台在助力节能、节水、节电、节材、环境保护等方面有着显著作用,以一栋 30 层的楼房为例,全面运用智慧建造平台能实现综合节能约 40%、节水约 65%、节电约 50%,节材约 20%,减少了建筑垃圾 75%。
装配式建筑智慧建造平台填补了装配式建筑数字化领域的技术空白,先后获得 6 项软件著作权、15 项专利。目前,中建科技在 100 多个项目和多个装配式 PC 预制构件工厂运用。智慧平台在降低工人成本、提升工效、缩短工期、节约资源、降低管理费用五方面取得了经济效益。比如,一个合同额 10 亿元的项目,管理人员可减少 8 人、工期可缩短 60 天,各类费用总计可节约 1500 万元。在深圳长圳公共住房项目运用中,节约了管理人员约 40 人,工期缩短了 180 天,该项目案例入选了世界经济论坛《新自然经济系列报告:中国迈向自然受益型经济的机遇》。
中建科技将将加快推进装配式建筑智慧建造平台在行业内的运用,与行业内企业开展技术交流,统一行业技术标准,促进数据彼此共享,技术协同进步,实现建造全产业链上下游互通共享,推动资源要素快速流动、业务体系融合协同,降低行业整体生产成本,提高行业生产效率,引领行业智能化数字化转型,助力数字中国建设。
(文 / 王伟、马小娟)