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2018-02-05 11:20:41

中国建造1.0到3.0的演变之路

综观我国改革开放后的建筑也发展历史,长期停留在传统作坊式阶段,虽然在施工材料、工艺和建筑机械支撑等都在迅速发展,但整体的上建造模式并没有发生本质变化,而实际上德国、日本和其等发展国家几十年前就早已经实现“建筑工业化”。随着这几年我国绿色转型、老龄化、劳动力成本上升的倒逼,这些年我国才开始有意识的向“建筑工业转型”。自2014年住建部提出建筑产业现代的概念以来,才开始正式的提上日程。但同时,随着现代互联网、物联网、云计算、人工智能等技术发展,世界建造理念又迎来一个新的转型—向数字建造转型。中国建造也就同时面临着向建筑工业化和数字建造转型的“两期叠加”时期,当然建筑的标准化、装配化、构件化又不可逾越的阶段,否则数字建造就成了无本之末。按照建造模式,我们对中国建造进行了三阶段划分:

1、中国建造1.0——泥腿子做工程

目前我国建筑施工行业还是延续了80年代的现浇体系,以现场湿作业为主,现场搅拌砂浆或其它带水作业的工作项目,普遍存在着建筑资源能耗高、生产效率低下、工程质量和安全堪忧、劳动力成本逐步升高、资源短缺严重等问题。这要求建筑业企业必须改变传统建筑生产方式,满足未来建筑业可持续发展的要求。

长期以来没有提升和转型的动力,一方面是由于我国一方面确实缺少新型产业工人;另一方面是我由于我国劳动丰富的国情,传统的作业模式更有利于带动大量的就业。但是随着我国绿色转型的战略、老龄化时代的来临、劳工成本的提升等多重压力,这种模式已经到了非转型不可的地步。

2、中国建造2.0——像造汽车一样造房子

“像造汽车一样造房子”。建筑产业现代化就是引入工业化的思维,用标准化设计、工厂化生产、装配化施工和一体化实施等为主要特征的建筑生产方式。同时,又结合了现代化的产业组织模式和管理方法来管理建筑产业,从而形成的完整的有机的产业模式。具体场景为:像生产汽车的“零配件到组装成品”的思路,提前在工厂生产线里进行标准构件生产,再运到工地,像搭积木似的进行拼装。

其工业体系完全接近了汽车工业体系,包括新型建材的开发、研发创意设计、建筑构件、现场的施工装配。同时也包括类似汽车产业的后市场服务,同时也依赖于流水线生产设备、工程机械、电子商务等外部性支持产业。

建筑工业化在日本、德国等西方国家在这几十年取得了长足的发展,主要有以下优点:一是有利于提供施工质量。装配式构件是在工厂里预制的,能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性;二是有利于加速工程进度。效率即回报,装配式建筑比传统方式的进度快30%左右;三是有利于提高建筑品质。建筑业的玻尿酸,可使建筑产品长久不衰、永葆青春。室内精装修工厂化以后,可实现在家收快递,即拆即装,又快又好。四是有利于调节供给关系。提高楼盘上市速度,减缓市场供给不足的现状,买房从此不用彻夜排队。行业普及以后,可以降低建造成本,可有效的抑制房价;五是有利于文明施工、安全管理。传统作业现场有大量的工人,现在把大量工地作业移到工厂,现场只需留小部分工人就行啦,大大减少了现场安全事故发生率;六有利于环境保护、节约资源。现场原始现浇作业极少,健康不扰民,从此告别“灰朦朦”。此外,钢模板等重复利用率提高,垃圾、损耗、节能都能减少一半以上。

3、中国建造3.0——像智能手机一样集成房子

“像造智能手机一样集成房子”—主要引入新型工化中“数字制造”的理念,基于BIM的平台,并综合运用信息技术、大数据、云计算、人工智能等。形成从客户需求分析、决策、规划设计、审批、构件生产、智慧建造、智慧应用集成、智慧运维等全生命周期的数字实体融合。(这是时代建筑就像一个巨型的手机,上面集成了智能家具、智能娱乐、智能冰箱、智能马桶……每个"功能组件"都像一个"手机上的微信、qq或其它app)

同时建筑的功能也原来的简单的人的生活交流功能,日益变为“智慧应用服务和需求感知平台”,未来的建筑可能就像一个智能手机一样融合了“物理模块+信息系统+智慧应用模块”三方面,成了可感知、会呼吸、有意识、能节能、会管理的“建筑生命体”。

4、中国建造3.0到底是什么?

中国建造3.0是在借鉴工业.0和数字制造等理念,在建筑工业化的基础上,进行的数字化升级,主要表现在以下几个方面:

第一,中国建造3.0是互联。核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。“中国智慧建造3.0”适应了万物互联的发展趋势,将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过信息物理系统(CPS)形成一个智能网络,使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间以及数字世界和物理世界之间能够互联,使得机工作部件、系统以及人类会通过网络持续地保持数字信息的交流。主要包括:虚拟和现实的互联、生产设备的互联、设备和建筑构件的互联等。

第二,中国建造3.0是数据。在数字建造的背景下大数据将呈现爆炸式增长态势。数字工厂的数据、建筑构件的数据、建造过程产生的数据,将对建筑的全生命周期管理,企业的运营、价值链的优化的优化起到重要支撑作用。

第三,中国建造3.0是逻辑。“逻辑-设计-建造”的古老建筑学逻辑,将被重新设阐释为“算法—形式—建构”的逻辑(观点来源袁烽:城市建筑)随着近年来BIM标准化建设、PC预制工厂发展,数字建造也逐渐从前沿的研究课题走向实际的建造工程。但是作为一个完整的设计系统,数字建造在如今的工程应用中还只是“凤毛麟角”,需要更多的专业人士投入来推动其发展。诚然,数字建造并不是“万灵药”,传统建造方式的经验和技术积累远超过数字建造,如今的数字建造可能需要通过特殊的复杂造型才能体现其精确性、优越性,但随着技术的发展、算法的进步,也许有一天数字建造变得便宜、便捷,或是社会需要模块化的生产,那时我们如今的尝试将变得有意义。

第四,中国建造3.0是集成。更多的智能化设备、传感设备、嵌入式终端嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施基于BIM+大数据+云计算形成一个智能网络,使建筑构件间、建筑与建筑、建筑与人的活动、建筑与商业活动服务能够互联,从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。

第五,中国建造3.0是创新。其实施过程实际上就是中国建造创新发展的过程,包括技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新将会层出不穷。尤其是建造过程中数字模拟技术拓展了人的想像力的实现,在加上新型科技材料、机器人精确加工、3D打印技术的应用,将产生出一些更绚丽的新工艺、新产品。