行业动态|三一筑工对智能建造的思考和实践

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三一筑工建筑设计研究院院长 马云飞

2022年我国建筑业总产值近31.2万亿元，增加值8.3万亿元，占GDP的6.9%，国民经济支柱产业地位持续巩固。但从产业发展模式看，传统的现浇建筑模式存在明显的资源浪费、散乱脏差、劳动力短缺等问题。我国近年来大力发展智能建造，但是不考虑中国国情把国外的先进技术直接拿来生搬硬套学习模仿的方式，显然是不可持续的。我结合三一筑工的探索实践谈谈对智能建造的思考。

建筑行业发展的难点分析

第一是建筑业需要大幅提高人均产值，才能满足快速扩大的工程规模需要。根据国家统计局和麦肯锡的相关数据分析和预测，2022年我国建筑行业劳动力为6 322万人，随着中国老龄化发展，到2030年这个数字将下降到4 921万，届时我国建筑行业劳动力缺口将超过1 000万人。若要弥合缺口，总体劳动生产率须大幅提高。同时，建筑业发展，必须克服老龄化带来的劳动力空缺难题，人口老龄化不仅导致适龄劳动力下降，还存在经验技术流失的风险。随着经济发展，建筑行业还会不断扩大规模，人口红利的消失将对中国建筑业的发展带来重大的冲击。

第二是建筑行业工效有待提高。中国建筑行业的工效与发达国家相比差距显著，与其他行业对比也有明显差距，建筑行业的平均工效增长率仅为制造业的60%。与此同时，建筑行业对数字化、AI技术的采用大幅落后于制造业，传统建筑业缺乏对数字化的深度了解，创新成果应用经济成效不明显。

三一筑工的智能建造探索之路

在SPCS技术路线中，基于“多面不出筋、多面全预制、中间大空腔”的“空腔墙柱”，采用受力性能等同现浇结构的“等效异构”连接方式进行组合，实现了现场少拼缝、少支模、少绑扎的施工作业效果，显著减少人工，提高工期，保证结构整体安全不漏水。在结构现浇位置，利用“工模技术”，实现了模具安拆便捷、省人提效，结构成型效果好等优势。再加之面内作业施工工法，取消了传统外脚手架，所有施工过程在结构面内完成，节省了搭拆外架的工序和成本，更是在根本上杜绝了借助外架施工带来的高空坠落事故。

比如，SPCS体系天生优点之一在于空腔构件带来的重量轻，是传统的墙体和柱子重量的40%到50%。基于此结构构建可以做得更大，在生产、运输和施工环节可以一次性完成大板块建造过程，可以满足生产和施工的整体提效、提质。

通过系统平台，从设计开始，就把传统的建筑按照产品的思路进行设计，按照业务实时在线、技术动态协同、数据平台交换进行。

在安装与施工阶段，我们把施工现场变成一个制造的总装车间，通过工艺的改进优化施工模式。在运营阶段实现了主体结构及建筑BIM的孪生交付，进而实现智能家居和万物互联。在智慧社区上，通过监测运维和管理服务数字化，实现数字运营，进而打造城市数据中台打造“城市大脑”，感知城市动态、把握管理全局，解决“城市病”，产生数据价值。

科技成果丰硕，未来发展可期

2021年10月，“装配整体式叠合混凝土结构体系及其工业化生产技术应用”科技成果评价会上，与会专家对该项技术给予高度赞誉，认为其达到国际先进水平，其中成套装备及生产工艺达到国际领先水平。

创新探索无终点，三一筑工一直在路上。基于数字化、信息化、机械化以及可视化的筑享云平台，三一筑工建造了5G超级灯塔工厂，实现少人工、数字化驱动的机械化、自动化生产。在生产前端实现人机协同，采用机械手实行自适应清理和视觉相关识别复检提醒，后续机械手的动作是快速根据算法驱动，进行指定位置的布模和画线工作，可以节省员工、提高效率。

在数字化设计方面，我们积极开展合作与创新，实现了PKPM+SPCS智能深化设计软件的更新迭代，推动嵌入SPCS技术专利的国产装配式BIM向智能深化设计软件蝶变。

在数据流方面，智能化设计软件生成的建筑数字模型经过三一自主开发的SPCI解析软件处理后，一件一码地驱动智能装备进行自动化生产，并进行数字工厂管理；整体数字模型的数据可以在施工现场对进度、质量进行管理，反过来可以与生产环节进行互动以及运输环节在线管理，同时在筑享云平台实现人机物料法环测全场景可视化管理。

三一筑工定位为智能建造技术服务提供方，提出SPCS inside的理念。通过对新型建筑工业化所必需的智能装备、安全可靠适合建筑工业化的结构技术，以及配套软件等的系统研发，最终通过筑享云平台，实现“全周期、全角色、全要素”智能建造全产业链的贯通，实现多方共赢的局面。通过项目应用和合作共赢，三一筑工不遗余力研发出好技术、搭建好平台、提供好装备，以“智能制造”赋能“智能建造”，不断进取，助力建筑行业高品质可持续发展。

原文见《建筑》杂志第6期