當前傳統建築業因勞動強度大、工作環境差、安全風險高等特點,對年輕人的吸引力持續下降,導致出現招工難、用工荒現象。
與此同時,國家“雙碳”目標也對建築業高質量發展提出了新的挑戰。《中國建築能耗研究報告(2020)》顯示,2018年全國建築全過程碳排放總量達49.3億噸,其中建築施工階段碳排放1億噸,占全國碳排放的比重爲1%。
今年兩會期間,全國政協委員、碧桂園集團董事會主席楊國強圍繞“智能建造”,提交了《關于加快應用智能建造産品技術、助力“雙碳”目標、推動建築業高質量發展》的提案,涉及智能建造、建築機器人。
除老齡化、汙染問題嚴重外,由于作業場景差異性大、施工面複雜多變等原因,很長一段時間以來,建築行業都是世界上數字化、自動化程度較低的行業之一。“我國建築業創造了諸多世界第一,同時也面臨著産品性能欠佳、資源浪費巨大、安全問題突出、環境汙染嚴重、生産效益低下等問題。”中國工程院院士丁烈雲曾評論道。
傳統建築行業亟須依靠科技創新提升核心競爭力,尋找實現高質量、可持續發展的突破口。正因如此,數字化轉型、推進智能化的蓋樓方式已經成爲建築業可持續發展的必然選擇。
隨著人工智能、機器人、5G、新材料等技術與建築業的融合,智能建造的時代正在到來。當前,機器人正處于創新突破的重要關口,相關技術不斷突破將賦能一些傳統産業。
外牆噴塗機器人在作業
據了解,早在2018年,碧桂園就宣布進軍建築機器人研發行業,聚焦建築機器人、智能工程設備以及新型建築工業化産品的研發、生産與應用。截至2022年2月,其旗下公司已有21款建築機器人投入商業化應用,服務覆蓋25個省份超350個項目;累計交付超750台,累計應用施工超700萬平米。
楊國強曾是建築工人出身。正因爲在工地上摸爬滾打了多年,更能懂工人的辛苦,所以他曾不止一次在公開場合強調過建造工地智能化這件事。“加快研發應用智能建造機器人,像生産汽車一樣准確地建房子,不僅可以讓建築工地實現零傷亡、高標准、好效益,而且能從根本上解決房子的安全和質量問題,大大提高勞動生産率,節約大量成本。”
在廣東佛山一建住宅項目拍攝的測量機器人(右)和混凝土天花板打磨機器人(2021年11月9日攝)。新華社記者 毛思倩 攝
建築機器人的優勢也正在顯現並被市場認可。這些已投入使用的建築機器人,可輕松完成多個作業場景的施工,將有效緩解建築業面臨的勞動力逐年緊缺和老齡化的壓力。同時,數據顯示:建築機器人施工效率是人工的數倍,施工質量和成本明顯優于人工,並能在更大範圍內保障人的健康安全,生産過程中産生的碳排放也大大減少。“機器人建房子”引領的建築行業革命正在到來。
從全球範圍來看,各國也掀起了建築機器人的研發熱潮,紛紛搶占智能建造風口。
美國研發了面向建築施工外骨骼機器人和高性能混凝土3D打印技術等;歐盟提出“地平線2020”科研計劃後,大力促使機器人和自動化系統能夠運用在建造生産、安裝和運營維護多個環節,力圖將歐洲建築機器人打造爲行業標杆;亞太地區,新加坡政府資助多家科技公司實現其人工智能項目成功落地,包括建築質量檢測機器人和牆面噴塗機器人産品化。
在廣東佛山一建住宅項目,施工人員操控混凝土天花板打磨機器人對天花板進行打磨,爲後續裝修提供良好的作業基面(2021年11月9日攝)。新華社記者 毛思倩 攝
中國在智能建造領域起步相對要晚一些,但部分相關企業的探索已走在了行業前列。以碧桂園的機器人研發爲例,截至2022年1月,已遞交專利有效申請3523項,獲授權1749項,多項技術填補國際國內空白;相關研發産品相繼斬獲中國專利獎、IF設計獎、紅點獎、IDEA獎、紅星獎、金蘆葦獎等衆多獎項。
中國科學院院士、清華大學人工智能研究院院長張钹教授表示:“碧桂園在短短三年時間裏,針對BIM、裝配式建築和建築機器人領域投入了大量的研發資源和人才,開展全面的研發,目前已經交付了大批量的機器人,已走在了全國乃至世界智慧建造和建築機器人領域的前列。”
中國建築科學大會暨綠色智慧建築博覽會上展示的新一代智能建造平台。(2021年6月24日攝)新華社記者 李然 攝
用機器人建房子的技術條件已經具備,但政策體系不完善、行業標准體系未建立、監管機制不健全等一系列問題還需完善。
爲進一步鞏固創新發展成果,加快推動智能建造産品和技術的應用推廣,今年全國兩會,楊國強從推廣應用、完善監管機制與評定體系、建立標准體系等三個方面提出了建議。
首先,大力支持建築機器人及智能施工設備推廣應用。楊國強提出,在現有智能建造試點示範的成功經驗基礎上,拓展試點範圍,推動建築機器人及智能施工設備投入工程項目建設,提升工程施工智能化水平。
其次,在智能建造監管機制與評定體系方面,楊國強認爲,應協調相關主管部門,出台適用于智能建造的創新監管體系,建立適應智能建造特點的工程勘察設計、施工現場質量安全和合同履約監管制度。
最後,楊國強建議加快建立智能建造相關標准體系。聯合行業權威機構、龍頭企業、專家學者、骨幹企業等力量,根據智能建造應用情況,加快建立與智能建造相關標准體系。
關于推動建築行業智能化,國家已陸續出台了一系列指導意見和政策。僅2022年就被提及多次。
今年1月,住房和城鄉建設部發布《“十四五”建築業發展規劃》,對未來建築行業的發展方向作出了規範化指引,通知明確大力發展裝配式建築,加快建築機器人研發和應用。這爲建築行業發展劃定了努力的方向。規劃顯示,到2035年,我國將邁入智能建造世界強國行列,中國智能建造産業前景可觀。
2月,在國新辦舉行的推動住房和城鄉建設高質量發展發布會上,住建部又表示,將推進建築機器人應用,研發關鍵技術,編制相關標准,形成一批標志性建築機器人産品,提高工程建設機械化、智能化水平。
新基建加速數字化、智能化與建築施工現場深度融合,爲人們實現美好人居理想按下“加速鍵”;行業頭部企業,通過技術創新、模式創新,探索行業高質量可持續發展新路徑,助力建築業轉型升級……中國已經開啓了智能建造的新征程。
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注:本文來源于新華每日電訊