葉浩文:智能建造讓好房子“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分鐘一面墻,2個(gè)小時(shí)一間房——流水線上,房屋模塊整齊排列,顛覆了人們對(duì)建造房屋的印象。距離生產(chǎn)線幾十公里處,北京西城區(qū)南禮士路的一座老廠房正悄然蛻變:25天內(nèi),近50年歷史的老房子被裝配式技術(shù)重塑為11間智能精裝公寓。這些場景,正是中國建筑業(yè)從“汗水驅(qū)動(dòng)”向“智慧驅(qū)動(dòng)”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。此前住建部通報(bào)表揚(yáng)的8個(gè)智能建造試點(diǎn)城市,如同投入湖面的石子,昭示著在“雙碳”目標(biāo)與高質(zhì)量發(fā)展的雙重驅(qū)動(dòng)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(dòng)“好房子”建設(shè)?近日,本報(bào)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(shí)踐路徑與行業(yè)藍(lán)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)的邊界也在逐漸消融。”深耕建筑行業(yè)四十年,葉浩文親歷了從“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,住建部近期通報(bào)表揚(yáng)了8個(gè)智能建造試點(diǎn)城市,為全國提供了可復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)?zāi)0?/span>,也如同一面面棱鏡,折射出差異化探索的光譜。
北京市積極推動(dòng)智能建造“入法”,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。此外北京市通過設(shè)計(jì)端專家評(píng)審制度,將質(zhì)量管控從“事后糾偏”轉(zhuǎn)向“源頭筑堤”。還在BIM底層圖形引擎“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)方面取得了重要進(jìn)展,發(fā)布了BIMBase、BIMMake兩款建模軟件平臺(tái),打破了國外技術(shù)壟斷。
CMC未來人居智能生產(chǎn)線總裝工作站在對(duì)墻板進(jìn)行智能焊接
蘇州發(fā)布的《建筑機(jī)器人施工工法標(biāo)準(zhǔn)》,則為智能裝備的應(yīng)用掃清了計(jì)價(jià)模糊的障礙,讓焊接機(jī)器人、3D打印設(shè)備從實(shí)驗(yàn)室走向工地。其智能施工電梯生產(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。
杭州的發(fā)展之路則充滿數(shù)字經(jīng)濟(jì)的靈動(dòng)基因。通過搭建“智能建造產(chǎn)業(yè)大腦”,建筑業(yè)與云計(jì)算、區(qū)塊鏈深度融合,從材料采購到施工驗(yàn)收全程數(shù)據(jù)上鏈,誤差率降低至0.5%以下。
“試點(diǎn)城市的經(jīng)驗(yàn)證明,頂層設(shè)計(jì)、技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同缺一不可。”葉浩文認(rèn)為,政策的制定需要“量體裁衣”。要結(jié)合本地資源和產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),選擇適合的技術(shù)路徑和應(yīng)用場景,避免盲目跟風(fēng);此外,要積極推動(dòng)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);最后,要重視人才培養(yǎng)和技術(shù)交流,通過引進(jìn)和培養(yǎng)專業(yè)人才,提升整體技術(shù)水平和創(chuàng)新能力。
裝配式技術(shù)賦能“好房子”建設(shè)
什么是“好房子”?《政府工作報(bào)告》畫了像:“安全、舒適、綠色、智慧”。“層高不低于3米、4層及以上住宅設(shè)置電梯、隔聲性能再提升……”住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《住宅項(xiàng)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(dòng)“好房子”建設(shè)的重要手段,它通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、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。
大興國際航空社區(qū)1號(hào)創(chuàng)新樓效果圖
北京大興國際航空社區(qū)1號(hào)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,除了地下二層和地上主體一層為混凝土澆筑結(jié)構(gòu)之外,其余地上建造部分由117個(gè)房屋模塊單元組合而成。1號(hào)創(chuàng)新樓的用鋼量是普通鋼筋混凝土房屋的1.2到1.4倍,進(jìn)一步提升了建筑的抗震性能,可以實(shí)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,建筑墻面幾乎不存在孔洞和縫隙。因此,房間內(nèi)部可以更好地隔絕外界噪音,并具有更好的防水性能。1號(hào)創(chuàng)新樓將以全裝修方式交付業(yè)主,并采用裝配式裝修的先進(jìn)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,后期需要維護(hù)更換時(shí)可以有效避免鑿墻開洞對(duì)墻體產(chǎn)生的破壞。與傳統(tǒng)裝修方式相比,在工廠完成的裝配式裝修減小了噪聲和揚(yáng)塵污染,減少了建筑垃圾排放,無甲醛、即裝即住,后期維護(hù)費(fèi)用可減少80%。
“好房子”不僅要建得快,更需住得舒心。面對(duì)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天就將“老房子”變身“好房子”。項(xiàng)目采用裝配式碳晶板與薄型墻體,將空間利用率提升5%,并通過一體化柜墻與智能家居系統(tǒng),打造出11套“未來感”居所。特別是機(jī)電分離設(shè)計(jì),水電管線不再與結(jié)構(gòu)體捆綁,維護(hù)時(shí)可像更換手機(jī)組件般便捷,用戶能隨生活需求自由調(diào)整空間布局。建筑已經(jīng)從“凝固的藝術(shù)品”進(jìn)化為“可升級(jí)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(jìn)行工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn),在現(xiàn)場不僅要實(shí)現(xiàn)建筑主體結(jié)構(gòu)的“裝配化”,還要實(shí)現(xiàn)裝修、機(jī)電等整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)和部品體系的一體化裝配。根據(jù)建筑功能的不同選擇與之匹配的技術(shù)體系后,再將結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修等進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),不僅可以加快建設(shè)速度、降低成本,還可以提高建筑品質(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”。
從低碳向零碳邁進(jìn)
綠色是裝配式建筑的天然基因,葉浩文認(rèn)為,行業(yè)需向更深層次的“零碳”邁進(jìn)。
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)。葉浩文解釋說,外墻與門窗一體化技術(shù)、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫裝飾一體化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,可以大幅提升建筑的保溫隔熱性能和防水性能,減少能源消耗和廢棄物排放。同時(shí),通過優(yōu)化門窗與外墻的銜接工藝和材料選擇,還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。
大興國際航空社區(qū)1號(hào)創(chuàng)新樓模塊吊裝
要實(shí)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(chǔ)能墻體可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度,減少空調(diào)能耗40%;蘇州的智能工地,無人碾壓機(jī)器人通過5G回傳數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)優(yōu)化施工路徑以減少機(jī)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”。這些片段雖顯零散,卻昭示著行業(yè)進(jìn)化的方向——建筑不再是冰冷的混凝土集合,而是“會(huì)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(rèn)為需要突破的關(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、探索零碳施工技術(shù)以及研究AI驅(qū)動(dòng)的智能建造技術(shù)等。這些技術(shù)的突破和應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)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”工地,從老房煥新到零碳藍(lán)圖,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)化靈魂,相信“好房子”將不再是奢侈品,而是每個(gè)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、更人性化的未來。
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