党的二十届三中全会作出了进一步全面深化改革、推进中国式现代化的重大决策部署,指出当前和今后一个时期是以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业的关键时期,具有划时代的重要意义。建筑业作为国民经济的支柱型产业,是中国式现代化的重要组成部分。如何推动建筑业转型升级高质量发展,本人认为绿色建造、智能建造、数字建造是必由之路,以引领性、前驱性、变革性的科技创新推动现代化产业体系建设,打造智能建造“四梁八柱一底座”,加速形成具有建筑行业特点的新质生产力是发展方向。

深刻领会内涵:智能建造是住建领域新质生产力的核心动力

目前,行业对智能建造的理解虽然不尽相同,但普遍认同的是,智能建造在建造过程中应用工业化、数字化、绿色化、智能化技术手段,从而实现设计的数字化、生产的自动化、施工的信息化、运维的智慧化,最终推动建造行业转型升级蜕变,达到降本增效、本质安全的目标。

通俗易懂、形象一点来说,我们认为智能建造就是“看得见的在工厂,看不见的在云上”:将看得见的建造过程放在了工厂,大宗建筑材料通过规模化、集成化、工业化进行智造,现场则以装配化为主组织施工;将看不见的建造组织过程放在了云上,运用数字技术和数字化管理,推动设计、生产、运输、施工以及运维的“一模到底”、全过程信息互通。

智能建造是住建领域新质生产力的典型代表。智能建造不仅打破了传统界限,实现了跨阶段、跨组织、乃至跨地域的产业链深度融合与高效集成,更在设计、生产、施工以及运维等各个环节全面渗透,通过流程的优化与重塑,引领整个产业向数字化、智能化转型的深刻变革。其本质是以创新为主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态。

全面发掘外延:智能建造是建设领域“四大技术”赋能行业转型高质量发展的新引擎

新兴产业和传统产业的唯一区别在于“创新”。重视科技创新,传统产业可以华丽蝶变为新兴产业;忽视科技创新,新兴产业也会停滞退化为传统产业。智能建造·新质生产力依托“四大技术”赋能,延展激发四大产业业态:

——智能建造是绿色技术赋能的高端产业。面对人口老龄化、环境要求日益严格的当下,传统建造方式的高碳排放量给行业发展带来巨大挑战。目前,我国建筑垃圾的数量占到城市固体废弃物垃圾总量的40%左右,约为发达国家的两倍;我国大中城市空气污染的15%左右来源于建筑工地扬尘和装修。城市亟待从源头上降污控尘,打造绿色低碳建设与运营方式。智能建造建立了一种涵盖研发、设计、生产、施工、运维、资源回收再利用等全链条协同的绿色建造模式,适应资源节约、绿色低碳的新发展要求,是打造绿色、集约、高端产业的重要领域。

——智能建造是数字技术赋能的新兴产业。“万物互联”的数字时代潮涌而至,数字技术成为城市高质量发展的重要引擎。通过BIM、GIS、IOT、GPS等数字技术加持,可以实现对建筑全生命周期的科学研判、全程分析、综合评估和风险防控等目的,不断增强人民群众对“好房子”体验感和获得感。比如,大力推广BIM“正向设计、一模到底”,可以串联起项目建设全过程,达到“所见即所建,所建皆所愿”目标,还能形成建设领域数字资产,从而衍生新兴产业,有效助推建筑业转型高质量发展。

——智能建造是工业技术赋能的高效产业。新型建筑工业化是国家新型工业化的重要组成部分。智能建造的一个重要特征就是工业化生产,而装配式建造是实现建筑工业化的关键路径。据测算,拥有成熟装配式建造体系的情况下,项目建造过程可提升设计效率30%以上、生产效率40%以上,项目工期缩减30%以上。大力推动装配式建筑产业发展,可以达到“像造汽车一样造房子”和“机械化减人、自动化换人”的目标,不仅能解决劳动人口减少的困境,更有利于后期的城市更新和维护,加以培育和引导将催生千亿级的集群产业。

——智能建造是智能技术赋能的未来产业。当前,人工智能技术得到飞速发展,小到一个工作环节,大到一座城市运行,都可以运用人工智能进行高效管理。智能建造运用了人工智能技术,为项目策划、设计、生产、施工、运维提供全过程的智能预警分析决策,最终服务于建筑领域和城市安全的运维管理,比如在城市排水设施管理、消防隐患预警、房屋安全管理、物业运维管理等都能通过智能技术作出精准及时的反馈和应对,为建筑业乃至城市的高质量发展创造了新的价值和机遇。

整合内涵外延:用首创精神建立智能建造·新质生产力“四梁八柱一底座”新生态

“四梁八柱”源自于中国古代传统的一种建筑结构,通过四根横梁和八根柱子稳定整个建筑。四梁、八柱代表了建筑的主要支撑,相互联系、紧密协作、缺一不可。长沙发展智能建造·新质生产力就是在充分整合其内涵和外延的基础上,系统搭建智能建造产业“四梁八柱一底座”,其中:“四梁”即搭建“发展新战略、建造新模式、产业新体系、保障新机制”四根横梁;“八柱”即从市场主体的角度重新定义和打造“投资业主、设计单位、生产企业、施工单位、运维机构、数智科技、绿色新材、智能装备”八根立柱;“一底座”即应用“(BIM+M)+EPC”新型建造方式和建设管理模式,用首创精神打造新产业新生态。为了更好的阐述“四梁八柱一底座”的产业逻辑,有必要先从“一底座”的含义开始介绍。

——夯实一底座,创新应用“(BIM+M)+EPC”新型建造方式和建设管理模式

长沙发展智能建造的底座是“(BIM+M)+EPC”的新型建造方式和建设管理模式,具体来讲,是以建筑信息模型技术(BIM),作为数字化建造实现路径;以建筑主要部品部件的生产(M),作为工业化实施载体;以工程总承包管理模式(EPC),作为集约化管理手段,实现设计、生产、施工的一体化管理。通过建造方式和建设管理模式创新蝶变,实现建筑领域的现代化转型升级。目前,长沙已成功申报“一种基于EMPC模式的智能建造方法及系统”国家专利证书。

——构建四横梁,围绕“降本增效、本质安全”整体推进四大系统举措

(一)布局发展新战略。以国家智能建造试点城市为契机,坚持绿色化、数字化、智能化、工业化战略理念,推动产业布局、行业谋局、建造方式开局、数字技术破局,大力发展绿色建造、数字建造、智能建造、装配式建造。锚定三大发展目标:一是锚定产值倍增目标。到2025年,全市智能建造年度产值突破2000亿元;到2030年,力争智能建造年度产值突破5000亿元。二是锚定产业集群目标。围绕“1+2+N”打造智能建造产业联合舰队,即:以具备“(BIM+M)+EPC”系统解决能力的工程总承包企业为核心,以设计、生产2类企业为重点,带动N个多元数字化企业深度参与。三是锚定行业升级目标。建立一套智能建造现代化产业体系,打造一支现代化建造新湘军,实现智能建造与智能制造双轮驱动,推动建筑全领域数字化改革、智能化转型高质量发展。

(二)推广建造新模式。围绕“(BIM+M)+EPC”新型建造方式和建设管理模式的落地,整体推进“55111”系统工程,为智能建造发展提供有力支撑。一是技术驱动,搭建五大研发中心。以洋湖设计创意中心为基地,依托湖南省建筑院、华阳国际,打造自主可控BIM设计研发中心;以马栏山BIM创意智谷为基地,依托中星智建“智慧工地”管理技术,打造数智工地研发中心;以三一科学城为基地,依托三一筑工筑享云操作系统,打造装配式柔性智能生产研发中心,为智能建造提供系统解决方案;以远大住工、诚友绿建为基地,依托其在装配式建筑的自主研发能力、智能制造能力,打造乡村建设新型建筑工业化产品研发中心;以湖南省建筑院为基地,依托其科技创新版块的数字产品开发优势,强力攻关打造基于BIM数字孪生运维体系的智慧排水、智慧建筑、智慧监测以及建筑(群)能碳双控计算研发中心。二是示范带动,打造五大应用场景。以“BIM+装配式”为基础实现1.0应用场景,四级赋能,层层推进,逐步形成了“项目策划+BIM+装配式+智能生产+智能施工+智慧运维+智慧城市运营”五大应用场景。长沙在此模式下,培育出了一批智能建造试点示范项目。比如,湖南师范大学桃花坪校区(BIM+装配式+智能生产和施工)、东方红科创中心(BIM+装配式+智慧运维)、新河水厂提质改造(BIM+智慧运维)等,为长沙智能建造快速发展树立了新的标杆。三是政策推动,出台一批产业措施。市政府办公厅印发了《关于推动智能建造与新型工业化协同绿色低碳高质量发展行动方案》,统筹推进智能建造产业发展。在BIM技术的应用上,出台了推广BIM技术应用的工作实施意见,明确推广建立基于BIM正向设计的协同模式;在EMPC模式的推广上,印发《关于组织实施一体化(EMPC)建造方式推动新型建筑工业化的通知》,并率先推出国内首个配套的工程总承包计价体系,为工程建设的提质增效和安全可控构筑坚实的基础;在标准规范的建立上,印发了一套智能建造项目评价技术导则和指南,有效指导智能建造项目的实施。四是研发联动,落地一批应用课题。从规划、审批、设计、施工、质安监管、人才培养、全过程咨询等方面,开展一批智能建造应用课题专项研究,全面服务智能建造产业高质量发展。五是产业互动,打造一批产业互联网平台。围绕智能建造全产业链,着力打造协同正向设计、柔性智能生产、数智工地管理、人材机集采、智慧物业运维等多个平台,大力发展平台经济,形成规模效应。

(三)培育产业新体系。通过“破旧立新”“先立后破”培育智能建造新的产业生态。一是改造提升传统项目建设主体。智能建造是行业发展的新契机、新风口,运用以“(BIM+M)+EPC”为核心的智能建造技术改造传统行业,是大势所趋。当前,长沙正在大力推动传统项目建设主体转型升级,依托BIM技术打通全产业数据链,依托EMPC管理方式提升项目管理单位核心竞争力。通过市场竞争,逐步淘汰一批思维停滞不前,建造方式落后的市场主体,让一批加快转型、提质增效的企业脱颖而出,构建新建造模式下新的产业链条,致力于打造更多的绿色低碳、智慧安全的“好房子”。二是创新发展新型建造支撑主体。围绕数字建造与人工智能创新研发、装配式一体化部品部件生产、智能建造施工装备三个主攻方向,鼓励支持壮大一批新型市场主体,为“(BIM+M)+EPC”模式的落地提供技术支撑、产品支撑、设备支撑。同时,加快建立智能建造配套服务市场,培育一批智能建造全过程项目咨询及人才教育培训单位,为智能建造市场主体提供源源不断的信息流和人才流。三是融合激发新兴业态未来产业。智能建造需要从技术深度、产链长度、地域广度进行全方位的拓展。将BIM技术贯穿EMPC建造方式全过程,融入从设计、生产、施工、运维等全链条,逐步衍生一批新的产业业态,如建筑领域人工专业模型分析、智能化设计制图及算量软件应用、集成式装配化绿色农房、集成模块化装配化数智化建筑固废资源化处理系统等都会应运而生。

(四)形成保障新机制。精准施策,从三个方面构筑保障机制,激发智能建造新动能。一是构筑产业协同保障机制。湖南省和长沙市均成立了智能建造和装配式建筑推进工作专班,省级层面将装配式建筑产业纳入全省11条重点产业链进行培育,市级层面也将智能建造产业链纳入市级17条产业链重点培育。按照“政府引导、市场运作”的思路,引导建立了智能建造与新型工业化领域专家库、智能建造讲师团、智能建造研究院。同时,一批行业协会在产业发展中发挥了重要的桥梁纽带作用,协同推进全市智能建造产业发展壮大。二是构筑平台服务保障机制。发挥长沙国家工程项目全生命周期数字化审批改革试点优势,匹配“(BIM+M)+EPC”模式,建立全生命周期工程审批政务服务平台,为项目全过程数字化报批报建提供服务保障。推广以三一筑工“筑享云”为代表的智能建造数字技术一体化服务平台,鼓励应用以中湘智建“易匠通”“筑企通”“易料市集”等为代表的建筑要素线上线下采购平台,为项目提供技术、产品和人才服务保障。同时,用数字化手段跟踪和衡量智能建造产业发展状况,逐步建立智能建造全方位的统计体系,为行业发展提供评估保障。三是构筑绿色金融保障机制。加快建立房地产融资“白名单”和智能建造“绿名单”联动机制。通过“白名单”融资向保交房项目、民生项目、品质项目精准提供资金支持,实现房地产开发企业融资从依赖主体信用向基于项目情况转变,落实资金闭环管理;通过智能建造“绿名单”有效整合产业链主体,打造高效、高质、高产的建筑新型供应体系,为房地产市场和民生建设领域提供稳定可靠的住房保障。四是构筑宣传舆论保障机制。发挥长沙“媒体艺术之都”的优势,推动融媒体与智能建造产业链深度融合、双向赋能。围绕智能建造政策体系、行业领军人物、应用场景以及知识产权等主题,通过主流媒体与短视频新媒体联动发声,架好政府政策与企业发展、智能建造产业与建筑市场、企业产品与群众需求的桥梁,推动形成绿色智能建造高质量发展的浓厚氛围。

——搭建八立柱,坚持市场导向推动智能建造八大功能主体互补融合发展

智能建造是一个体系,产业链更是一个生命共同体。技术与产业链上下游只有深度融合、资源共享、携手共进,才能真正实现转型升级、融合发展。

(一)投资业主主动作为。投资业主单位应当以建设绿色低碳、智慧安全的好房子、好产品为目标,充分理解智能建造中BIM正向设计和装配式技术建造的价值内涵和外延,发挥牵头抓总的关键作用,在项目招标阶段就要明确优先采用“(BIM+M)+EPC”新型建造方式和建设管理模式。一是在项目策划上,根据项目用途、类型、体量、效益进行综合平衡、从智能建造1.0到5.0标准应用场景中自主选择。比如,对于居住类型建筑项目、投资额较小的公路、桥梁等市政项目,更侧重于建安过程中的提质降本增效和本质安全把控,可以选择1.0到3.0的应用场景;对于后续使用要求较为明确的公共类型建筑项目、大中型的市政及社会服务项目,如学校、商业综合体、医院、办公等项目,要进一步考虑后期运维的需要,综合应采用4.0的应用场景;与城市运营相关联的项目建设,比如轨道交通、城市供排水管理系统、城市垃圾收储运系统等项目,应当充分考虑项目运维过程中生成的数据对于城市实现智慧运营所带来的实际价值,尽可能的运用5.0的应用场景。二是在项目管理上,项目业主单位要用数字化手段进行安排调度,从设计、生产、运输、施工到运维的全生命周期精细化管理,政府投资项目率先实施,社会投资项目跟进实施,大力建设绿色低碳、智慧安全的智能建造“好场景”。

(二)设计单位源头把控。设计单位要围绕“(BIM+M)+EPC”模式进行设计组织,一是在协同设计上要抓好组织。通过创建BIM模型,将建筑空间三维数字化,使各专业设计师能在同一平台上协同设计,实时联动、修正误差,最大程度的减少后期建成与设计效果之间的差异。二是在装配式设计上用好参数。对照标准化部品部件参数要求,深化设计模型,确保设计与生产同频。在装修一体化、建筑节能、智能家居、智慧物业等方面提升专项设计能力,确保一平台联动、一体化设计、一次性成模,从源头上为建设“好房子”定向把关。

(三)生产企业积极融入。一是在建造过程上融入。生产企业要充分参与“(BIM+M)+EPC”新型建造方式和建设管理模式的实施,在招投标阶段要作为一方市场主体,采取联合体等方式参与投标竞标,在项目建设过程中争取更高行业地位,承担更大行业责任。二是在技术支撑上融入。传统的部品部件生产企业要用好国家政策,大力推进设备产线的“数改智转”,将BIM模型导入智能化生产线,进行基于BIM的柔性智能生产。同时,可以积极引入人工智能3D打印技术生产非标装配式构件,在城市更新、提质改造等领域发挥作用,为客户提供个性化需求。三是在质量管理上融入。要全过程运用数字化手段,加强对原材料检验、生产过程质量管理、产品出厂检验及运输等环节的控制,切实保障产品质量。利用“一件一码”“一车一码”“一人一码”等物联网技术,将产品信息,如生产日期、关联人员等实时保存,实现质量可追溯。

(四)施工单位创新管理。一是施工组织要创新。施工企业要围绕“BIM”和“M”两大关键要素,重新定义和组织现场施工。要充分运用前期BIM设计成果,结合实际开展局部深化设计;围绕“M”的参与,优化施工组织、造价管理、安全防范等流程,切实将工程建设模式转变到“(BIM+M)+EPC”模式上来。二是现场管理要创新。要将BIM技术与数智工地系统、无人机、物联网设备等结合起来对项目现场进行综合式管理。利用“一人一码、一盔一码、一机一码”技术实现质量及安全信息互联互通,通过人机交互管理技术,实时监测施工现场状况及项目进度。大力推行“数字化减人,自动化换人”,在构件拼装、钢筋制作安装、混凝土浇筑等关键环节,推进工艺流程数字化和建筑机器人应用,保障施工本质安全和质量要求。

(五)运维机构高效承接。一是做好策划承接。物业运维是建筑项目全生命周期的末端,也是智能建造长期效应和核心价值的体现,物业运维机构应提前介入并聘请相关单位开展基于BIM的数字孪生物业咨询策划与方案编制工作。二是做好数据承接。项目竣工后,施工单位要主动将智能建造BIM竣工模型成果向城建档案管理部门备案,并移交给物业运维机构,特别是对建筑工程的管线、燃气、消防等事关安全的数字成果进行可视化移交。三是做好平台承接。物业单位应建设基于BIM的数字孪生物业安全监管平台,并通过该平台实现“一块屏”可视化安全管理,实时动态了解项目情况,提前预报预测预警,实现全程管控、高效管理、长治久安。

(六)数智科技精准支撑。一是开展企业级、项目级平台软硬件研发。以国产自主知识产权BIM平台为基础,支持中湘智建、中星智建、湘江智建、华阳国际、构力科技、广联达湖南分公司等有核心技术的科技企业,开展建筑领域数字化软硬件产品技术研发,包括开发数字设计“云网合一”共享平台、BIM协同设计渲染软件、智能造价算量软件、数智工地平台、物业管理平台、智能建造AI数字人教学平台等。二是推动引领性、示范性科技成果转化。比如,长沙正在依托三一集团等头部企业,打造全国智能建造科学研究院,开展智能建造五大场景装配式部品部件标准参数研究,推动建筑领域实用新型科技成果应用转化;依托华曙高科、兴旺科技等,推动人工智能3D打印建造技术研发,实现制造技术和建造技术、人工智能技术深度融合。

(七)绿色新材集成应用。按照“一体化、集成化、工业化”要求集成一批一体化部品部件广泛应用于智能建造项目,通过工厂预制、施工现场安装,便于使用维护,有效保障部品部件质量, 提升建筑工程品质。主要包括梁柱结构一体化部品部件、外墙装饰装修一体化部品部件、楼板保温隔声一体化部品部件、机电管线一体化部品部件、高性能门窗一体化部品部件、厨卫洁具一体化部品部件、智能家居一体化部品部件、室内装饰装修一体化部品部件、智能室内空气调节一体化部品部件、物联网设施设备一体化部品部件等。

(八)智能装备融合推广。依托长沙“工程机械之都”和“智能建造试点”的基础优势,充分整合市场资源,集约技术力量,推动智能建造产业朝着规模化、集群化、链条化的方向快速发展,加快形成以三一集团、中联重科、山河智能、铁建重工、湖南固工机器人、创信伟业等为代表的智能建造装备生产企业,实现“双轮驱动、双向赋能”。

智能建造作为一种新质生产力、一种新形态、一种新方向,必将引领建筑业发展的时代潮流。长沙将以党的二十届三中全会精神为指引,以“四梁八柱一底座”工程计划为抓手,不断完善发展壮大智能建造产业链,坚持科技创新、因地制宜、探索路径,实现建筑业“所见即所建,所建皆所愿”,在建筑业现代化高质量发展道路上书写新的宏伟篇章。

(作者系长沙市住建局党组书记、局长 张跃先)

作者：王文

责编：王文

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