建筑業(yè)加速向綠色智能轉型
發(fā)布時(shí)間:2022-12-27
回顧即將過(guò)去的2022年,建筑業(yè)經(jīng)受了疫情等各方面的考驗。隨著(zhù)市場(chǎng)環(huán)境的變化,建筑業(yè)轉型迫在眉睫,建筑業(yè)以科技創(chuàng )新為引領(lǐng),推動(dòng)行業(yè)向工業(yè)化、綠色化、智能化轉型升級。
裝配式建筑促生產(chǎn)效率提升
近年來(lái),我國大力發(fā)展以裝配式建筑為代表的新型建筑工業(yè)化,推動(dòng)“中國建造”優(yōu)化升級。一批自主創(chuàng )新軟件崛起,裝備水平不斷提高,一系列世界頂尖水準建設項目成為“中國建造”的醒目標志,建筑業(yè)從現場(chǎng)攪拌砂漿、“滿(mǎn)面塵灰”的傳統作坊式時(shí)代,發(fā)展到“像造汽車(chē)一樣造房子”的建筑工業(yè)化時(shí)代,正在向數字建造時(shí)代邁進(jìn)。
建筑工業(yè)化讓建造從工地走進(jìn)工廠(chǎng)、從建造向制造轉型。中建科技集團有關(guān)負責人告訴記者,他們大力發(fā)展建筑工業(yè)化,數年前便開(kāi)始制造基地全國布局,目前擁有24個(gè)新型建筑工業(yè)化制造基地及國內領(lǐng)先的智能化生產(chǎn)線(xiàn)。
以中建科技深汕裝配式建筑智能工廠(chǎng)為例,全廠(chǎng)共配置生產(chǎn)線(xiàn)17條,擁有雙皮墻板、預應力構件、預應力疊合板、預應力雙T板、墻板、固定模臺、鋼筋、混凝土等自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),可生產(chǎn)梁、板、柱、樓梯、陽(yáng)臺及各種預應力構件,設計產(chǎn)能22萬(wàn)立方米/年,能夠滿(mǎn)足200萬(wàn)立方米/年的裝配式建筑需求。
鋼筋綁扎智能機器人已經(jīng)在深汕裝配式建筑智能工廠(chǎng)運用,鋼筋綁扎智能機器人可自動(dòng)識別與定位鋼筋網(wǎng)籠節點(diǎn),通過(guò)工業(yè)六軸機械臂、工裝夾具、旋轉工作臺、集成控制系統等軟硬件,實(shí)現了飄窗鋼筋網(wǎng)籠的自動(dòng)加工,生產(chǎn)效率提升了4倍,良品率提升至95%以上,實(shí)現了高效生產(chǎn)、安全生產(chǎn)、高質(zhì)量生產(chǎn)。
裝配式建造推進(jìn)了建筑業(yè)的節能減排和生產(chǎn)效率顯著(zhù)提升。以北京亦莊藍領(lǐng)公寓項目為例,項目高32米,建筑面積12萬(wàn)平方米,整體裝配率達92%。由于建筑的90%已在工廠(chǎng)完成制造,施工現場(chǎng)可免濕作業(yè),可節水70%,實(shí)現零污水排放;免焊接等工序,可節電70%;免搭建腳手架,可減少80%的建筑垃圾;建筑材料可拆卸、可回收,可循環(huán)利用率達到90%?,F場(chǎng)6名工人配合1臺塔吊,每小時(shí)可完成4個(gè)箱式房屋吊裝。如果4臺塔吊同時(shí)作業(yè),一天可完成88個(gè)箱式房屋的吊裝,吊裝精度可控制在5毫米之內,建造速度比傳統建造速度快60%。
日前,住房和城鄉建設部發(fā)布了《裝配式建筑發(fā)展可復制推廣經(jīng)驗清單》(第一批),裝配式建筑將從政策引導、技術(shù)支撐、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、能力提升、監督管理、創(chuàng )新發(fā)展等方面尋求新的突破。
目前,全國已有20多個(gè)省份出臺了裝配式建筑相關(guān)的扶持政策和補貼制度標準,將助力裝配式建筑的蓬勃發(fā)展。業(yè)內人士預計,未來(lái),雄安新區80%至90%都是裝配式建筑。北京市僅保障性住房的裝配式建筑規模已達到很高比重。裝配式建筑將成為未來(lái)建筑行業(yè)主要的建造方式,也必將迎來(lái)行業(yè)新的增長(cháng)機遇。
加快清潔低碳轉型
有關(guān)數據顯示,我國建筑全過(guò)程能耗占到全國能源消費總量的45%,碳排放量占到全國排放總量的50.6%。黨的二十大報告提出,推動(dòng)能源清潔低碳高效利用,推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域清潔低碳轉型。2022年,我國綠色建筑發(fā)展穩步推進(jìn)。
加快綠色建筑發(fā)展是建筑領(lǐng)域清潔低碳轉型的重要抓手。截至2022年上半年,我國新建綠色建筑占比已超90%?!丁笆奈濉苯ㄖ澞芘c綠色建筑發(fā)展規劃》提出,到2025年,城鎮新建建筑全面建成綠色建筑,建筑能源利用效率穩步提升,建筑用能結構逐步優(yōu)化,建筑能耗和碳排放增長(cháng)趨勢得到有效控制,基本形成綠色、低碳、循環(huán)的建設發(fā)展方式,為城鄉建設領(lǐng)域2030年前碳達峰奠定堅實(shí)基礎。
2022年9月份,住房和城鄉建設部曾對2022年度第一批三星級綠色建筑標識項目進(jìn)行公示。按照新版《綠色建筑評價(jià)標準》,我國綠色建筑評價(jià)指標體系由安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節約、環(huán)境宜居5類(lèi)指標組成,每類(lèi)指標均包括控制項和評分項,且統一設置加分項。當滿(mǎn)足綠色建筑評價(jià)標準中的全部控制項要求時(shí),綠色建筑等級應為基本級。當總得分分別達到60分、70分、85分且滿(mǎn)足相應星級綠色建筑的技術(shù)要求時(shí),綠色建筑等級分別為一星級、二星級、三星級。
從2022年度第一批三星級綠色建筑標識項目公示中可以看出,對于民用建筑而言,獲得星級綠色建筑標識須考察一些關(guān)鍵技術(shù)指標,包括建筑運行階段碳排放強度,圍護結構熱工性能,嚴寒和寒冷地區住宅建筑外窗傳熱系數降低比例,節水器具用水效率等級,建筑隔聲性能,室內主要空氣污染物濃度,外窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能,全裝修綠地率,年徑流總量控制率,可再生能源利用率,非傳統水源利用率,綠色建材應用比例。
發(fā)展綠色建筑,離不開(kāi)創(chuàng )新技術(shù)手段。當前,利用先進(jìn)技術(shù)使建筑產(chǎn)生的能量超過(guò)自身運行所需能量,建造產(chǎn)能型建筑,也是推進(jìn)綠色建筑和建筑節能的重要方向?!肮鈨χ比帷苯ㄖ钱a(chǎn)能型建筑。國務(wù)院 《2030年前碳達峰行動(dòng)方案》提出,建設集光伏發(fā)電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的“光儲直柔”建筑。
位于深圳的深汕特別合作區中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓是一座“光儲直柔”建筑。這座“光儲直柔”建筑,將屋頂太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能儲存起來(lái)并實(shí)現柔性使用,運行一年多來(lái),節約用電超10萬(wàn)千瓦時(shí)、節約標準煤約33.34噸、減少碳排放超47%,相當于植樹(shù)16萬(wàn)平方米,實(shí)現了建筑由能源的消費者向生產(chǎn)者、存儲者與調節者轉變,使建筑成為一座“綠色發(fā)電廠(chǎng)”。不少業(yè)內人士認為,“光儲直柔”建筑將是未來(lái)綠色建筑和建筑節能發(fā)展的一個(gè)主流方向。
智能建造助力高質(zhì)量發(fā)展
當前,智能建造已成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢和轉型升級的重要抓手,是建筑業(yè)轉型升級的必經(jīng)之路。2022年,智能建造加速推進(jìn)。2022年11月份,住房和城鄉建設部將北京市、天津市、重慶市、河北雄安新區等24個(gè)城市列為智能建造試點(diǎn)城市,試點(diǎn)為期3年。
智能建造是通過(guò)計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、機械電子技術(shù)、建造技術(shù)與管理科學(xué)的交叉融合,促使建造及施工過(guò)程實(shí)現數字化設計、機器人主導或輔助施工的工程建造方式,是加快建筑業(yè)轉型升級,實(shí)現建筑業(yè)現代化的主導途徑。
中國工程院院士丁烈云認為,智能建造是信息技術(shù)與工程建造融合形成的建造新模式。在工程要素資源數字化的基礎上,通過(guò)規范化建模、網(wǎng)絡(luò )化交互、可視化認知、高性能計算以及智能化決策進(jìn)行全面賦能。智能建造實(shí)現數字鏈驅動(dòng)下的立項策劃、規劃設計、施工生產(chǎn)、運維服務(wù)一體化集成與高效協(xié)同,交付以人為本、智能化的綠色可持續工程產(chǎn)品與服務(wù)。智能建造促進(jìn)工程建造過(guò)程的互聯(lián)互通、線(xiàn)上線(xiàn)下融合、資源與要素協(xié)同,是實(shí)現建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要依托。
北京市通州區宋莊鎮的北京安貞醫院通州院區工地中,施工正在緊張進(jìn)行。在北京城建集團北京安貞醫院通州院區項目總工程師熊正朝看來(lái),醫療工程專(zhuān)業(yè)性強、要求高,結構體量大,組織及材料管理難度大,機電專(zhuān)業(yè)較多,管線(xiàn)排布難度大。而依托高標準的數字化建設,通過(guò)推進(jìn)智能建造,確保了高質(zhì)量施工。
熊正朝介紹,通過(guò)搭建虛擬建造信息模型,工程在開(kāi)工就能模擬大部分施工工序,或者對很多不能預見(jiàn)做法通過(guò)數字建模進(jìn)行優(yōu)化,施工人員在每一個(gè)工序開(kāi)始前就能真正介入,摒棄傳統的以“見(jiàn)招拆招”,“摸著(zhù)石頭過(guò)河”的形式去解決問(wèn)題。通過(guò)數字賦能、模擬建造,能夠達到事半功倍的效果。同時(shí)引入數字化管理平臺,將施工過(guò)程中的各種信息及時(shí)上傳至管理平臺,項目決策者足不出戶(hù)就能了解工程動(dòng)態(tài),并能快速發(fā)現問(wèn)題,作出決策,調配資源。
熊正朝說(shuō),通過(guò)運用5G、大數據、AI人工智能、AR增強現實(shí)等先進(jìn)技術(shù),他們搭建了“5G智慧工地”綜合管理平臺,讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數據等與施工現場(chǎng)深度融合,既提高了工程管理效率,保證工程順利實(shí)施,也降低施工現場(chǎng)管理成本,積極實(shí)現綠色建造、生態(tài)建造和智慧建造。
住房和城鄉建設部有關(guān)負責人介紹,將24個(gè)城市列為智能建造試點(diǎn)城市,主攻方向是以科技創(chuàng )新為支撐,促進(jìn)建筑業(yè)與數字經(jīng)濟深度融合,培育智能建造新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式,著(zhù)力解決工程建設存在的生產(chǎn)方式粗放、勞動(dòng)力緊缺、資源能源消耗大等突出問(wèn)題,更好發(fā)揮建筑業(yè)對穩增長(cháng)擴內需的重要支點(diǎn)作用。
發(fā)展智能建造意義重大,潛力巨大。通過(guò)推動(dòng)智能建造和建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展,“中國建造”的核心競爭力必將不斷提升,建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展成績(jì)也會(huì )更加亮眼。