智能建造擘畫建筑業零碳未來 讓好房子“觸手可及”
春風掠過中建科技高碑店研發場地的智能生產線,“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,正是中國建筑業從“汗水驅動”向“智慧驅動”躍遷的縮影。
在這場變革中,政策、技術與市場的三重齒輪緊密咬合。“雙碳”目標與高質量發展的雙重驅動下,中國建筑行業正經歷一場從“量”到“質”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、工業化與綠色化,推動“好房子”建設?近日,中國建設報記者專訪國家卓越工程師、中國建筑科技研發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藍圖。
智能建造的“中國樣本”
“當房子可以像汽車一樣流水線生產,像樂高一樣靈活組裝,建筑業與制造業的邊界在逐漸消融。”深耕建筑行業四十年,葉浩文見證了行業從“磚瓦水泥”到“數字孿生”、從“工地作坊”到“智能工廠”的深刻轉型。他表示,住房城鄉建設部近期通報表揚了8個智能建造試點城市,為全國提供了可復制的經驗模板,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”。北京將相關要求納入《北京市建筑綠色發展條例》,以地方法律法規形式確定下來,確保發展智能建造政策的長期性、連續性。同時,通過設計端專家評審制度,將質量管控從“事后糾偏”轉為“源頭筑堤”。在BIM底層圖形引擎“卡脖子”技術攻關方面取得了重要進展,發布了BIMBase、BIMMake兩款建模軟件平臺,打破了國外技術壟斷。
蘇州發布的《建筑機器人施工工法標準》,為智能裝備的應用掃清了計價模糊的障礙,讓焊接機器人、3D打印設備等先進設備從實驗室走向施工一線。智能施工電梯生產基地將建筑業與制造業深度融合,形成產業聚合力。
“試點城市的經驗證明,頂層設計、技術攻關與產業協同缺一不可。”葉浩文認為,政策的制定需要因地制宜。結合本地資源和產業特點,選擇適合的技術路徑和應用場景,避免盲目跟風;積極推動產業鏈上下游的協同創新,培育本地化的智能建造企業,形成完整的產業生態;重視人才培養和技術交流,通過引進和培養專業人才,提升行業整體技術水平和創新能力。
裝配式技術賦能“好房子”建設
何為“好房子”?《政府工作報告》畫了像:“安全、舒適、綠色、智慧”。住房城鄉建設部發布的《住宅項目規范》也為好房子劃定了新的底線。在葉浩文看來,裝配式建筑技術是推動“好房子”建設的重要手段,它通過標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理等手段,為提升建筑質量、舒適度和功能性提供了有力支撐。
北京大興國際航空社區1號創新樓采用中建科技自主研發的CMC鋼-混組合模塊化建筑產品建造,除地下二層和地上主體一層為混凝土澆筑結構外,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“大震不倒、中震可修、小震不壞”。得益于現場拼接、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號創新樓以全裝修方式交付業主,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,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,打造出11套充滿“未來感”的居所。特別是機電分離設計,水電管線不再與結構體捆綁,維護時可像更換手機組件般便捷,用戶能根據生活需求自由調整空間布局。建筑從“凝固的藝術品”進化為“可升級的智能終端”。
“裝配式技術讓建筑從‘粗放制造’轉向‘精密智造’。”葉浩文表示,要將建筑當作“工業化產品”來打造。在工廠進行工業化、標準化、批量化生產,在現場不僅要實現建筑主體結構的“裝配化”,還要實現裝修、機電等整個建筑結構和部品體系的一體化裝配。根據建筑功能不同,選擇與之匹配的技術體系,再進行一體化設計,不僅可以加快建設速度、降低成本,還能提高建筑品質。“當以工業化思維打造建筑產品,速度、成本與品質不再是非此即彼的選擇題。”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系統。葉浩文表示,外墻與門窗一體化技術、外圍護結構保溫裝飾一體化技術等先進技術的應用,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門窗框滲漏問題,提升建筑的整體耐久性和節能性。
要實現真正的“零碳建筑”,需突破材料再生、能源自給與智能調控的三重關卡。在杭州的“碳中和示范樓”中,相變儲能墻體可動態調節室內溫濕度,減少空調能耗達40%;蘇州的智能工地,無人碾壓機器人通過5G回傳數據,實時優化施工路徑,減少機械空轉;廣州舊城改造中,模塊化外立面可隨季節更換透光率;北京某產業園的立體綠化外墻,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“微型發電站”。這些實踐片段勾勒出行業進化的方向——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、污染凈化中重構與城市的關系。
展望未來,葉浩文認為,行業需要突破的關鍵技術包括更高性能的低碳環保建材研發、建筑廢棄物的高效資源化利用技術研究、零碳施工技術以及AI驅動的智能建造技術等。這些技術的突破和應用,將進一步推動裝配式建筑向更加綠色、低碳、可持續的方向發展。
從智能生產線到“搭積木”式的工地,從老房煥新到零碳藍圖的繪就,當前,建筑行業的基因已悄然改寫。當建筑被賦予工業化的靈魂,“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,也必將引領中國建筑業走向更高效、更綠色、更人性化的美好未來。
來源:中國建設新聞網