當“傳統”與“數字”碰撞,建筑行業(yè)正經(jīng)歷一場(chǎng)“變革”——從設計到施工、從生產(chǎn)到運維,“智能建造”如同一把“萬(wàn)能鑰匙”,打開(kāi)了建筑業(yè)更廣闊的發(fā)展空間。
近日,由杭州市建筑業(yè)協(xié)會(huì )主辦的“2025杭州市智能建造創(chuàng )新周”正如火如荼地進(jìn)行中,眾多建設領(lǐng)域的“黑科技”集中亮相,展現杭州智能建造全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)力。
人機協(xié)同 “機器人”大顯身手
觀(guān)摩現場(chǎng)的“機器人展示區”是此次創(chuàng )新周最“熱鬧”的地方,幾十個(gè)建筑機器人排列成方陣,盡顯杭州智能建造的“十八般武藝”——
只需通過(guò)手柄或平板電腦進(jìn)行操作,就能指揮整平機器人自主完成大面積混凝土整平作業(yè),激光系統能實(shí)時(shí)控制標高,振動(dòng)板高頻振搗提漿,確保平整度偏差控制在3毫米以?xún)?用于大面積混凝土收面抹光的機器人,收到遠程下達的路徑任務(wù)后就能自主作業(yè),施工效率達每小時(shí)350平方米,是傳統人工施工效率的2倍;室內噴涂機器人基于BIM與三維激光掃描點(diǎn)云模型,可實(shí)現對室內墻面、天花板、飄窗等自動(dòng)作業(yè),綜合噴涂效率達每小時(shí)130平方米,且比人工噴涂漆面更均勻;四足機器人在建筑物內可進(jìn)行巡檢、偵察、測繪、救援等作業(yè),實(shí)現多變環(huán)境下快速、穩健越障與上下鏤空樓梯,使用溫度的范圍也擴展至零下20攝氏度到55攝氏度,打破更多施工場(chǎng)景限制……
“以前需要三四名工人干的活,現在一臺機器人加一個(gè)操作手就能完成,更多勞動(dòng)強度大、危險性高的施工任務(wù),今后都可以讓機器人去干。”浙江省建工集團有限責任公司總工、浙江建投智能建造工程有限公司總經(jīng)理沈西華表示,“在傳統施工場(chǎng)景中,很多施工環(huán)節的作業(yè)環(huán)境較為惡劣,如膩子打磨會(huì )產(chǎn)生大量粉塵,工人必須戴著(zhù)面具去作業(yè)。有了機器人,工人可通過(guò)遠程操作進(jìn)行大面積的打磨,同時(shí)機器人在施工時(shí)會(huì )自動(dòng)進(jìn)行吸塵,減少粉塵對周邊環(huán)境的影響。”
在更多建筑施工場(chǎng)景中,機器人的“參與”已成必然趨勢。
今年,住房h和城鄉建設部發(fā)布了《智能建造技術(shù)導則(試行)》,明確將建筑機器人規?;瘧米鳛橥苿?dòng)行業(yè)智能化轉型的核心抓手。為賦能工程高質(zhì)量建設,杭州市建委積極推動(dòng)建筑機器人等智能建造裝備推廣應用,致力于創(chuàng )新“危、繁、臟、重”場(chǎng)景下的人機協(xié)同作業(yè)模式,同時(shí)加大智能建造人才培育力度,推動(dòng)形成一支高素質(zhì)的建筑產(chǎn)業(yè)工人隊伍。
場(chǎng)景落地 “新技術(shù)”革新行業(yè)
從技術(shù)研發(fā)到施工應用,做好轉化落地,才能真正釋放“新技術(shù)”的經(jīng)濟價(jià)值和社會(huì )效益。在杭州,建筑機器人在工地“上崗”已不是新鮮事。
走進(jìn)錢(qián)江新城二期五堡總部超核(一期)施工現場(chǎng),工人們正在進(jìn)行建筑物的主體結構施工。該項目北至錢(qián)江路、東至同協(xié)南路、西至明月橋路、南至之江東路,共有9幢樓,最高樓達17層,建筑總面積近30萬(wàn)平方米,將打造一個(gè)集辦公、商業(yè)、文化等業(yè)態(tài)于一體的復合型產(chǎn)業(yè)總部園區。項目計劃于今年底實(shí)現主體結構封頂,2027年投入使用。
“項目應用了智能化設備系統和智能機器人,如基坑監測多傳感器自我識別系統、揚塵噴淋控制系統、噴涂打磨機器人、ALC條板安裝機器人、實(shí)測實(shí)量機器人等。”中天建設集團有限公司相關(guān)負責人介紹,除了投入使用建筑機器人外,整個(gè)項目無(wú)處不“智能”,通過(guò)BIM技術(shù)及智能化集群系統的應用,可實(shí)現實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監測,確?;影踩芸?,也可實(shí)現揚塵監測、自動(dòng)噴淋、遙控噴淋,很大程度上提升了項目管理的“生產(chǎn)力”。
近年來(lái),為實(shí)現更多“新技術(shù)”應用場(chǎng)景落地,杭州不斷探索施工階段的智能化升級。在試點(diǎn)項目應用場(chǎng)景中,一大批智能建造新技術(shù)、新裝備已初步展現可推廣性,驗證了智能建造的商業(yè)價(jià)值。
蕭政儲出33號地塊二期一標段項目現場(chǎng)有一個(gè)藍色“大箱子”,這是中建八局第四建設有限公司與局工程研究院聯(lián)合研發(fā)設計的“天蟬”施工機器人系統3.0版本。它罩在整個(gè)樓體外圍,覆蓋作業(yè)面達2000平方米,并能自動(dòng)爬行,建完一層向上升一層,直至整棟樓完成建造。
“原本一層樓的施工需要10天,有了這個(gè)‘智能頂升平臺’能縮短至8天,同時(shí)還能節省40%左右的人工成本。”中建八局相關(guān)負責人介紹,平臺上還能容納混凝土振搗機器人、整平機器人等多種智能裝備,在智能控制系統的統一調配下,實(shí)現協(xié)同作業(yè)。這相當于在空中建造了一個(gè)自動(dòng)化建筑工廠(chǎng),減少了物料周轉,提高了整體施工效率和施工質(zhì)量。
從全人工的鋼管腳手架施工,到智能化的“空中造樓機”,建筑業(yè)迎來(lái)了歷史性變革。不僅如此,杭州還在探索推動(dòng)智能施工升降機的使用,加快更多智能建造技術(shù)落地。
聚鏈成群 “全周期”智能升級
不只是施工階段的“升級”,智能建造還包括數字勘察、數字設計、智能生產(chǎn)、智慧運維等。
BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)數字化轉型的核心技術(shù),在工程設計階段發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。
浙江省三建建設集團有限公司在進(jìn)行南宋德壽宮遺址博物館建造時(shí),采用以BIM技術(shù)為核心的項目全生命周期數智技術(shù)和以智慧工地平臺為載體的項目全方位數智管理,形成“BIM+智慧工地”的工程建設數智管理新模式。例如,運用BIM技術(shù)對金屬屋面進(jìn)行深化設計,通過(guò)模擬的形式得到可靠的可視化模型,避免后續施工中出現誤差。
在生產(chǎn)環(huán)節,“智能元素”也不斷豐富。一直以來(lái),杭州市建委積極鼓勵和推動(dòng)裝配式預制構件和部品部件應用BIM數據驅動(dòng)智能化生產(chǎn)。
鋼板在傳送帶上自動(dòng)行進(jìn),激光精準切割,機械臂靈活分揀……在東南綠建大江東生產(chǎn)基地的H型鋼智能生產(chǎn)線(xiàn)上,全程不見(jiàn)人影。生產(chǎn)負責人朱衛鋒站在數字化中心大屏前,手指輕點(diǎn):“整條生產(chǎn)線(xiàn)都在‘自己走’,能效、產(chǎn)量、進(jìn)度一目了然,我們通過(guò)大屏就能掌握全局。”
過(guò)去需要五六名工人搬運的鋼板,如今在程序指令下自動(dòng)完成切割分揀;曾經(jīng)老師傅蹲守數小時(shí)的焊接工序,現在由滑軌上的機器人精準完成。朱衛鋒指著(zhù)實(shí)時(shí)跳動(dòng)的數據:“你看這焊縫精度達到±0.2毫米,比老師傅的卡尺還準。”最后,產(chǎn)品進(jìn)入臥式雙邊矯正機,操作員在觸摸屏上輸入尺寸參數,機器自動(dòng)調整左右支撐、壓輥位置,實(shí)現一次性雙邊矯正。
從自動(dòng)上料到最終矯正,智能生產(chǎn)線(xiàn)全流程實(shí)現“零人搬運”“零人工焊接”。這條“會(huì )思考”的生產(chǎn)線(xiàn),讓智能制造真正落了地。
從數字設計的前瞻推演,到智慧施工的精準管控;從智能工廠(chǎng)的柔性生產(chǎn),到智慧運維的一體服務(wù),杭州正以數字之力重塑建筑業(yè)“全鏈條”“全周期”,為城市能級躍升注入更智慧、更強大的科技動(dòng)能。(陳玉霞 徐煒倫)