中国北京国际绿色建筑及节能展会介绍
“两会”再提智能建造，碧桂园秀出科技肌肉
建筑业转型升级和高质量发展一直都是行业里的热点话题。2021年是“十四五”开局之年，是全面建设社会主义现代化国家新征程开启之年，今年的“两会”也备受关注。
全国政协委员、碧桂园创始人杨国强提交了四份提案，其中包括：研发应用智能建造技术，推动建筑业数字化转型。这一提案引发了媒体广泛关注。
智能建造的发展历程？如何落地？未来去向何方？我们一起来剖析。
工业化进程推动智能建造，每一次进步都源于实际需求。国外发达国家经历了从工业化，再自动化，进一步信息化，然后迈向智能化的历史进程。每一个阶段的发展都带动了建造业的进步，智能建造作为第四次工业革命的重要组成部分，还处于蓄势待发阶段。
而在碧桂园，智能建造却只用了几年的时间，就实现打开了传统到智能的大门。
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装配式建筑打开建造工业化萌芽
最早提出建造工业化的是法国的现代建筑大师勒·柯布西耶，一战结束后城市建筑受损严重，劳动力紧缺，需要在短时间内以较少人建造出大量的住宅、工厂等，满足当时的居住和生产需求，因此他便开始构想房子也能够像汽车底盘一样工厂化成批生产。此后，装配式建筑便萌生于此，它在西方战后重建和经济恢复方面发挥了非常重要的作用。
▲法国的现代建筑大师勒·柯布西耶
2016年，碧桂园开始试点“新建造体系”，以铝模、爬架、全现浇外墙和穿插施工等技术为代表。2017年至今，该套体系在碧桂园全国各省市广泛采用，对施工现场的安全、质量和进度等方面都有不同程度的改进和提升。
▲碧桂园新建造体系的应用
02
日本率先实现“如同生产汽车一样生产房屋”
20 世纪 50 年代后，经历了二战摧残的日本面临住宅短缺的社会问题。为了解决这一问题， 1966年日本制定、实施了《住宅建设的五年计划》就包含新技术应用等内容。随后，日本广泛开展了对材料、设备、制品标准、住宅性能标准、结构材料安全标准等方面的调查研究，加强住宅产品的标准化工作，对房间、建筑部件、设备等尺寸提出了要求。1968年后，大量部件通过机器生产，产品标准固定化，建筑过程精准化，日本已经完全可以做到“如同生产汽车一样生产房屋”。
▲日本装配式住宅的施工细节
03
数字化、智能化技术推动智能建造进程
2000年以后，随着信息化时代的到来，AutoCAD 软件、BIM 技术、网络技术和通信技术等在建筑领域得到广泛应用。在建筑行业，通过这些技术可以实现政府与企业之间、项目实施各方之间及企业内部的信息化，还能实现工程项目实施过程中的可视化，促进规划方、设计方、施工方和运维方协同工作，对项目进行全生命周期管理，特别是设计方案、施工进度、成本、质量、安全、环保等方面，增强项目的预知性和可控性，让建筑更加高效，集成，节能，同时还能满足个性化，风格化的需求。
▲碧桂园智慧工地
智能建造的诞生其实也是源于数字化和智能化技术的发展。在建造行业，人工智能需要对“人，机，料，法，环”等要素进行感知，获得大量的数据后进行分析、计算、优化，进而指导施工。因此，要实现智能建造，首先要有数字建造。
事实上，碧桂园在2018年就已经开始重点推进数字化建设。2018年至今，碧桂园在全国54个项目推行以大数据云、绿色施工、AI监控等十余个智能化系统监督生产的“智慧工地”，2019年上线了自主研发的“凤凰云”直营平台，以数字营销赋能提效……这一系列的数字化尝试，都为实现智慧建造奠定了数据积累的基础。
▲碧桂园凤凰云数字营销
04
碧桂园智能建造大门已打开
目前，人们对生活质量和环境提出了更高的要求，建造业的内涵也不再只是建造一项工程那么简单，人们还产生了设计的合理性、环保性、智能家居等多元化需求。同时，随着信息化、数字化的提升，各项技术的成熟，高科技手段进入建造行业，迅速地实现建造业从信息化到智能化的过渡。
▲博智林智能制造工厂
2018年，碧桂园成立全资子公司广东博智林机器人有限公司（简称“博智林”），大力引进国内外的土木工程、机器人、人工智能、数字化领域的专业人才，聚焦建筑机器人的研发、制造与应用，同步实施系统化产业布局。
截至2021年2月，博智林在研建筑机器人及智能产品近50款，已递交专利有效申请3042项；已获专利授权984项，其中发明专利262项。目前博智林已形成混凝土施工、混凝土修整、砌砖抹灰、内墙装饰等12个建筑机器人产品线，适用于大多数现浇住宅、PC装配式住宅、工厂、公共建筑等建筑类型。
▲博智林建筑机器人
2021年2月初，住房和城乡建设部在全国范围内确定了7个智能建造试点项目，要求加大智能建造在工程建设各环节应用，尽快探索出一套可复制可推广的智能建造发展模式和实施经验。碧桂园凤桐花园项目位列其中，这是博智林首个建筑机器人商业应用项目，也是目前国内唯一引入建筑机器人并批量应用于工程建造过程的试点项目。该项目已累计进场各类机器人20多款50余台。
05
智能建造帮助我们在建设中少留遗憾
1 完成高难度工作
原来，建造行业之所以能工业化，因为房屋产品的使用、经济属性、房屋内的组成部分无一不是工业产品，其标准化和智能化的特点与工业一致。
但建筑产品和工业产品有很大的区别：工业产品是先进行设计，设计后进行仿真，仿真以后形成工业数字样机，经过修改调整然后再量产；而建筑往往只有一次机会，所以一些建筑产品会留下很多遗憾。
例如著名的北京大兴机场，顶部曲面造型非常复杂，这个曲面有自己的内在的逻辑，人是没有办法画出来的，只能用计算机生成，这就是数字化的设计。北京大兴机场通过适用、高效的BIM和协同设计平台，得以整合上百人的设计团队，只用了一年的时间，就完成了新机场从方案调整深化、初步设计、施工图的全部设计过程，体现出了BIM技术对于设计效率的巨大提升。
从大兴机场的例子可以看出，通过使用智能技术，在设计阶段就将建设阶段可能会出现的一些问题，例如不合理的、错误的设计，通过数字化的数据找出来，并不断地进行优化，完成了人类无法完成的高难度工作。
▲北京大兴国际机场
2 兼顾安全、质量和成本
中国拥有世界上最大的建筑市场，2020年建筑业约占我国GDP份额的26%左右，有力支撑了国民经济持续健康发展。中国工程院院士丁烈云就曾表示：我国建筑业创造了诸多世界第一，同时也面临着产品性能欠佳、资源浪费巨大、安全问题突出、环境污染严重、生产效益低下等问题。
“机器人正在积蓄澎湃的力量，未来的发展潜力不可想象，”建筑工人出身的杨国强先生在不同场合表示，希望建房过程中繁重、重复、危险的部分工作能够由机器人来完成，“首先是符合我们对零伤亡和安全的追求，第二能使我们的质量提升，第三能使我们的效率提升”“过去是工人在地盘走来走去,未来是机器人在地盘走来走去,我们像生产汽车一样在工地生产我们的房子”。
简单来说，智能建造的发展不仅能保证工作人员的安全、保证工程的质量，也能省下来不少钱。
▲博智林建筑机器人在作业
3 人机协同，改变工作模式
有一项研究预测，未来的十年内，美国38%的工作将处于被智能化取代的高风险中。在建筑业，这一预测显得尤其可怕：由机器人引发的建筑业失业率在英国为24%，在德国为41%。人们在讨论建筑机器人的时候，也会产生一个疑问，工人的工作会完全被机器人取代吗？
另一方面，在中国，建筑行业存在“招工难”“用工荒”“农民工老龄化”现象也很突出，用建筑机器人去替代这些工人，难道就不是一个好办法吗？
虽然越来越多的研究人员致力于证明建筑机器人的价值，但苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)在研究“数字制造”这一课题时，通过比较人造墙体和机造墙体所花费的时间和成本，他们发现，随着项目的复杂程度不断增加，使用建筑机器人产生的回报率更胜一筹。另外,如果使用机造墙体，建筑师、设计师、工程师和承包商进行后期调整的时候，就会有更大的灵活性，而且无需耗费大量成本或导致项目延期完工。
与此同时还发现，简单的工程由人来完成会更加有效率。这也说明，在可预见的许多年里，人类和机器人将共存于建筑工地，建筑机器人并不会取代人，而是人和建筑机器人相互协同造房子，全新的建筑工地工作模式将会诞生。
06
智能化的技术对建造行业至关重要
杨国强先生在今年的“两会”中提议：
第一，大力支持建筑机器人及智能施工设备研发应用。鼓励行业重点企业加大建筑机器人及智能施工设备研发力度，支持相关核心零部件和关键技术的重点攻关。在现有龙头企业研发成果基础上，大力推动建筑机器人及智能施工设备投入工程项目建设，加快试点推广，提升工程施工智能化水平。
第二，加快推进以BIM数字化技术为基础的产业互联网平台建设。
第三，研究建立和完善智能建造标准体系及评价体系。
对比2020年在“两会”上的提案，很明显，杨国强先生已经由原来的“国家应该完善智能建筑的政策体系、行业标准、监管机制”等关注点转移到了实操层面。碧桂园建筑机器人从概念到真正走进工地，让行业看到了“智能建造”的曙光。
今年，持续关注该话题的还有全国政协委员王美华，他提出：作为国民经济支柱产业之一的建筑业，当前仍处于高环境负荷下的低质量供给，行业的大数据应用发展缓慢，亟需借助基于大数据的数字化转型对全产业链进行更新、改造和升级。
尽管我们依然需要更多的时间去探索和评估智能建造的商业模式、就业市场、成本效益等方面的问题，但人们正逐渐达成共识：智能化的技术对建造行业至关重要。
为了确保建筑行业顺利向更高的智能化程度过渡，碧桂园正在以科技赋能生产，整合房地产开发上下游产业链，在实践中深度探究智能建造的可实践性。