馬云飛：三一筑工對智能建造的思考和實踐

三一筑工建筑設計研究院院長 馬云飛

2022年我國建筑業總產值近31.2萬億元，增加值8.3萬億元，占GDP的6.9%，國民經濟支柱產業地位持續鞏固。但從產業發展模式看，傳統的現澆建筑模式存在明顯的資源浪費、散亂臟差、勞動力短缺等問題。我國近年來大力發展智能建造，但是不考慮中國國情把國外的先進技術直接拿來生搬硬套學習模仿的方式，顯然是不可持續的。我結合三一筑工的探索實踐談談對智能建造的思考。

建筑行業發展的難點分析

第一是建筑業需要大幅提高人均產值，才能滿足快速擴大的工程規模需要。根據國家統計局和麥肯錫的相關數據分析和預測，2022年我國建筑行業勞動力為6?322萬人，隨著中國老齡化發展，到2030年這個數字將下降到4?921萬，屆時我國建筑行業勞動力缺口將超過1?000萬人。若要彌合缺口，總體勞動生產率須大幅提高。同時，建筑業發展，必須克服老齡化帶來的勞動力空缺難題，人口老齡化不僅導致適齡勞動力下降，還存在經驗技術流失的風險。隨著經濟發展，建筑行業還會不斷擴大規模，人口紅利的消失將對中國建筑業的發展帶來重大的沖擊。

第二是建筑行業工效有待提高。中國建筑行業的工效與發達國家相比差距顯著，與其他行業對比也有明顯差距，建筑行業的平均工效增長率僅為制造業的60%。與此同時，建筑行業對數字化、AI技術的采用大幅落后于制造業，傳統建筑業缺乏對數字化的深度了解，創新成果應用經濟成效不明顯。

三一筑工的智能建造探索之路

在SPCS技術路線中，基于“多面不出筋、多面全預制、中間大空腔”的“空腔墻柱”，采用受力性能等同現澆結構的“等效異構”連接方式進行組合，實現了現場少拼縫、少支模、少綁扎的施工作業效果，顯著減少人工，提高工期，保證結構整體安全不漏水。在結構現澆位置，利用“工模技術”，實現了模具安拆便捷、省人提效，結構成型效果好等優勢。再加之面內作業施工工法，取消了傳統外腳手架，所有施工過程在結構面內完成，節省了搭拆外架的工序和成本，更是在根本上杜絕了借助外架施工帶來的高空墜落事故。

比如，SPCS體系天生優點之一在于空腔構件帶來的重量輕，是傳統的墻體和柱子重量的40%到50%?；诖私Y構構建可以做得更大，在生產、運輸和施工環節可以一次性完成大板塊建造過程，可以滿足生產和施工的整體提效、提質。

通過系統平臺，從設計開始，就把傳統的建筑按照產品的思路進行設計，按照業務實時在線、技術動態協同、數據平臺交換進行。

在安裝與施工階段，我們把施工現場變成一個制造的總裝車間，通過工藝的改進優化施工模式。在運營階段實現了主體結構及建筑BIM的孿生交付，進而實現智能家居和萬物互聯。在智慧社區上，通過監測運維和管理服務數字化，實現數字運營，進而打造城市數據中臺打造“城市大腦”，感知城市動態、把握管理全局，解決“城市病”，產生數據價值。

科技成果豐碩，未來發展可期

2021年10月，“裝配整體式疊合混凝土結構體系及其工業化生產技術應用”科技成果評價會上，與會專家對該項技術給予高度贊譽，認為其達到國際先進水平，其中成套裝備及生產工藝達到國際領先水平。

創新探索無終點，三一筑工一直在路上。基于數字化、信息化、機械化以及可視化的筑享云平臺，三一筑工建造了5G超級燈塔工廠，實現少人工、數字化驅動的機械化、自動化生產。在生產前端實現人機協同，采用機械手實行自適應清理和視覺相關識別復檢提醒，后續機械手的動作是快速根據算法驅動，進行指定位置的布模和畫線工作，可以節省員工、提高效率。

在數字化設計方面，我們積極開展合作與創新，實現了PKPM+SPCS智能深化設計軟件的更新迭代，推動嵌入SPCS技術專利的國產裝配式BIM向智能深化設計軟件蝶變。

在數據流方面，智能化設計軟件生成的建筑數字模型經過三一自主開發的SPCI解析軟件處理后，一件一碼地驅動智能裝備進行自動化生產，并進行數字工廠管理；整體數字模型的數據可以在施工現場對進度、質量進行管理，反過來可以與生產環節進行互動以及運輸環節在線管理，同時在筑享云平臺實現人機物料法環測全場景可視化管理。

三一筑工定位為智能建造技術服務提供方，提出SPCS inside的理念。通過對新型建筑工業化所必需的智能裝備、安全可靠適合建筑工業化的結構技術，以及配套軟件等的系統研發，最終通過筑享云平臺，實現“全周期、全角色、全要素”智能建造全產業鏈的貫通，實現多方共贏的局面。通過項目應用和合作共贏，三一筑工不遺余力研發出好技術、搭建好平臺、提供好裝備，以“智能制造”賦能“智能建造”，不斷進取，助力建筑行業高品質可持續發展。

原文見《建筑》雜志第6期