智能建造擘畫建筑業(yè)零碳未來 讓好房子“觸手可及”
春風(fēng)掠過中建科技高碑店研發(fā)場地的智能生產(chǎn)線,“12分鐘建成一面墻,2個小時造出一間房”;流水線上,房屋模塊整齊排列。這些場景,正是中國建筑業(yè)從“汗水驅(qū)動”向“智慧驅(qū)動”躍遷的縮影。
在這場變革中,政策、技術(shù)與市場的三重齒輪緊密咬合?!半p碳”目標(biāo)與高質(zhì)量發(fā)展的雙重驅(qū)動下,中國建筑行業(yè)正經(jīng)歷一場從“量”到“質(zhì)”的深刻變革。裝配式建筑作為這場變革的核心引擎,如何通過智能化、工業(yè)化與綠色化,推動“好房子”建設(shè)?近日,中國建設(shè)報記者專訪國家卓越工程師、中國建筑科技研發(fā)序列首席專家葉浩文,深入探討智能建造的實踐路徑與行業(yè)藍圖。
智能建造的“中國樣本”
“當(dāng)房子可以像汽車一樣流水線生產(chǎn),像樂高一樣靈活組裝,建筑業(yè)與制造業(yè)的邊界在逐漸消融。”深耕建筑行業(yè)四十年,葉浩文見證了行業(yè)從“磚瓦水泥”到“數(shù)字孿生”、從“工地作坊”到“智能工廠”的深刻轉(zhuǎn)型。他表示,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部近期通報表揚了8個智能建造試點城市,為全國提供了可復(fù)制的經(jīng)驗?zāi)0?,也如棱鏡,折射出各地差異化探索的光譜。
北京市推動智能建造“入法”。北京將相關(guān)要求納入《北京市建筑綠色發(fā)展條例》,以地方法律法規(guī)形式確定下來,確保發(fā)展智能建造政策的長期性、連續(xù)性。同時,通過設(shè)計端專家評審制度,將質(zhì)量管控從“事后糾偏”轉(zhuǎn)為“源頭筑堤”。在BIM底層圖形引擎“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)方面取得了重要進展,發(fā)布了BIMBase、BIMMake兩款建模軟件平臺,打破了國外技術(shù)壟斷。
蘇州發(fā)布的《建筑機器人施工工法標(biāo)準(zhǔn)》,為智能裝備的應(yīng)用掃清了計價模糊的障礙,讓焊接機器人、3D打印設(shè)備等先進設(shè)備從實驗室走向施工一線。智能施工電梯生產(chǎn)基地將建筑業(yè)與制造業(yè)深度融合,形成產(chǎn)業(yè)聚合力。
“試點城市的經(jīng)驗證明,頂層設(shè)計、技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同缺一不可?!比~浩文認為,政策的制定需要因地制宜。結(jié)合本地資源和產(chǎn)業(yè)特點,選擇適合的技術(shù)路徑和應(yīng)用場景,避免盲目跟風(fēng);積極推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同創(chuàng)新,培育本地化的智能建造企業(yè),形成完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài);重視人才培養(yǎng)和技術(shù)交流,通過引進和培養(yǎng)專業(yè)人才,提升行業(yè)整體技術(shù)水平和創(chuàng)新能力。
裝配式技術(shù)賦能“好房子”建設(shè)
何為“好房子”?《政府工作報告》畫了像:“安全、舒適、綠色、智慧”。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《住宅項目規(guī)范》也為好房子劃定了新的底線。在葉浩文看來,裝配式建筑技術(shù)是推動“好房子”建設(shè)的重要手段,它通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理等手段,為提升建筑質(zhì)量、舒適度和功能性提供了有力支撐。
北京大興國際航空社區(qū)1號創(chuàng)新樓采用中建科技自主研發(fā)的CMC鋼-混組合模塊化建筑產(chǎn)品建造,除地下二層和地上主體一層為混凝土澆筑結(jié)構(gòu)外,其余地上建造部分由117個房屋模塊單元組合而成。1號創(chuàng)新樓的用鋼量是普通鋼筋混凝土房屋的1.2至1.4倍,進一步提升了建筑的抗震性能,實現(xiàn)“大震不倒、中震可修、小震不壞”。得益于現(xiàn)場拼接、混凝土澆筑的建造方式,建筑墻面幾乎無孔洞和縫隙,有效隔絕外界噪音,并具有更好的防水性能。1號創(chuàng)新樓以全裝修方式交付業(yè)主,采用裝配式裝修的先進工藝,最大程度減少裝修過程中的濕作業(yè),水電管線和墻體分離,后期維護更換時無需鑿墻開洞,避免了墻體破壞。與傳統(tǒng)裝修方式相比,在工廠完成的裝配式裝修大幅降低了噪聲和揚塵污染,減少了建筑垃圾排放,無甲醛污染、實現(xiàn)即裝即住,后期維護費用可減少80%。
“好房子”不僅要建得快,更要住得舒心。面對層高低、采光差的南禮士路50年老廠房,中建科技采用了裝配式裝修方案,僅用25天便讓“老房子”變身“好房子”。項目采用裝配式碳晶板與薄型墻體,將空間利用率提升5%,通過一體化柜墻與智能家居系統(tǒng),打造出11套充滿“未來感”的居所。特別是機電分離設(shè)計,水電管線不再與結(jié)構(gòu)體捆綁,維護時可像更換手機組件般便捷,用戶能根據(jù)生活需求自由調(diào)整空間布局。建筑從“凝固的藝術(shù)品”進化為“可升級的智能終端”。
“裝配式技術(shù)讓建筑從‘粗放制造’轉(zhuǎn)向‘精密智造’。”葉浩文表示,要將建筑當(dāng)作“工業(yè)化產(chǎn)品”來打造。在工廠進行工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn),在現(xiàn)場不僅要實現(xiàn)建筑主體結(jié)構(gòu)的“裝配化”,還要實現(xiàn)裝修、機電等整個建筑結(jié)構(gòu)和部品體系的一體化裝配。根據(jù)建筑功能不同,選擇與之匹配的技術(shù)體系,再進行一體化設(shè)計,不僅可以加快建設(shè)速度、降低成本,還能提高建筑品質(zhì)?!爱?dāng)以工業(yè)化思維打造建筑產(chǎn)品,速度、成本與品質(zhì)不再是非此即彼的選擇題?!?span style="margin:0px;padding:0px;border:0px;font-style:inherit;font-variant:inherit;font-weight:inherit;font-stretch:inherit;font-size:inherit;line-height:inherit;font-optical-sizing:inherit;font-kerning:inherit;font-feature-settings:inherit;font-variation-settings:inherit;vertical-align:baseline;box-sizing:border-box;">葉浩文說。
從低碳向零碳邁進
綠色是裝配式建筑的天然基因,葉浩文認為,行業(yè)需向更深層次的零碳邁進。
一座建筑的全生命周期中,70%的能耗集中于外墻保溫和空調(diào)系統(tǒng)。葉浩文表示,外墻與門窗一體化技術(shù)、外圍護結(jié)構(gòu)保溫裝飾一體化技術(shù)等先進技術(shù)的應(yīng)用,能夠大幅提升建筑的保溫隔熱性能和防水性能,有效減少能源消耗和廢棄物排放。同時,通過優(yōu)化門窗與外墻的銜接工藝和材料選擇,可以從根源上解決傳統(tǒng)門窗框滲漏問題,提升建筑的整體耐久性和節(jié)能性。
要實現(xiàn)真正的“零碳建筑”,需突破材料再生、能源自給與智能調(diào)控的三重關(guān)卡。在杭州的“碳中和示范樓”中,相變儲能墻體可動態(tài)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度,減少空調(diào)能耗達40%;蘇州的智能工地,無人碾壓機器人通過5G回傳數(shù)據(jù),實時優(yōu)化施工路徑,減少機械空轉(zhuǎn);廣州舊城改造中,模塊化外立面可隨季節(jié)更換透光率;北京某產(chǎn)業(yè)園的立體綠化外墻,通過光催化涂層吞噬空氣中的顆粒物;光伏玻璃幕墻讓建筑從“耗能者”變身“微型發(fā)電站”。這些實踐片段勾勒出行業(yè)進化的方向——建筑不再是冰冷的混凝土集合,而是“會呼吸的生命體”,在能源自給、污染凈化中重構(gòu)與城市的關(guān)系。
展望未來,葉浩文認為,行業(yè)需要突破的關(guān)鍵技術(shù)包括更高性能的低碳環(huán)保建材研發(fā)、建筑廢棄物的高效資源化利用技術(shù)研究、零碳施工技術(shù)以及AI驅(qū)動的智能建造技術(shù)等。這些技術(shù)的突破和應(yīng)用,將進一步推動裝配式建筑向更加綠色、低碳、可持續(xù)的方向發(fā)展。
從智能生產(chǎn)線到“搭積木”式的工地,從老房煥新到零碳藍圖的繪就,當(dāng)前,建筑行業(yè)的基因已悄然改寫。當(dāng)建筑被賦予工業(yè)化的靈魂,“好房子”將是每個家庭觸手可及的“中國制造”新名片。而這條從“建造”到“智造”的破局之路,也必將引領(lǐng)中國建筑業(yè)走向更高效、更綠色、更人性化的美好未來。
來源:中國建設(shè)新聞網(wǎng)