地产行业,迎来颠覆性变革
在人们印象中,房地产与建筑都是传统的、落后的行业。当其他行业都在工业化甚至智能化的时候,大部分的工地依然在拼人力。
这并非错觉。有统计显示,建筑行业在科研创新和新技术的投入还不到总收入的1%,远低于其他行业。
不过,这种现状,在这几年也在悄然发生改变。
2022年,住建部就已经列出了首批24个城市(北深广以及21个二线城市),进行为期3年的智能建造试点工作。随后,各地纷纷将智能建造纳入到建筑业的考核任务,并在国资国企投资项目及政府投资项目中率先进行推广。
经过前面两年的试点和推广,绝大部分智能建造试点城市均已发布了相应的智能建造实施方案。
综合各地文件来看,目前智能建造融合了工业化、智能化、数字化等多重技术,覆盖从设计-制造-施工-管理等项目全生命周期的各个环节。各地也打造了一批标杆示范项目,从这些项目身上,可以窥见当前智能建造的基本雏形。
1、设计数字化,从二维图纸升级到三维模型
从最初的手工绘图,到后来电脑绘图,而今的设计图纸正在经历又一次进化——从二维图纸,到三维模型。
项目从前期的设计方案阶段,就开始采用全过程BIM技术,将结构、机电、消防等多个专业设计的内容集成于一体,实现各专业之间的有效配合和无缝衔接。
BIM的运用,实现了图纸从二维图形到三维模型的转换。利用BIM对重点施工环节进行工序分解,明确各阶段、各单位界面交接,更加直观的指导现场按“模型”施工,便于现场人员理解,有利于减少错漏碰缺,加快施工进度。
各试点城市在打造标杆项目时,都将BIM运用作为一个重要选项。尤其是在管线优化布局方面,强调加大应用力度。
地下车库管线布置。来源:长沙市房地产开发协会
2、发展模块化集成建筑,实现制造与建造分开
相较之工程建造,制造业的生产流程早已实现高度模块化,大部分零件都可以在工厂生产加工,最后再进行统一组装即可。而工程建造绝大部分的工序都需要在现场完成。
智能化建造,就是要将一部分现场工序从工地搬到工厂。
当前,各地都在大力倡导的模块化集成建筑:将建筑整体分割成一个个三维模块,模块内部品部件等先在工厂生产制作,再运输至现场进行拼装,实现像“搭建积木一样组装房子”。
显然,模块化集成建筑,更适合那种标准化程度高,模块类别少的项目,比如,酒店、宿舍、办公楼等。因为,批量化可以降低制造成本。
以试点城市深圳的一个保障房项目为例,项目将建筑整体拆分为一个个的独立空间单元,每个空间单元的结构、装修、水电、设备管线、卫浴设施等大多都在工厂生产制作,然后再运送到施工现场进行吊装。
这样一来,模块生产和现场施工可以同步进行,突破传统流水作业的时空顺序,大幅减少现场施工工序,从而缩短达到缩短工期,减少现场污染物生成的效果。
3、以机器替代人工,彻底扭转传统施工方式
据国家统计局统计,截至2023年,我国农民工平均年龄已经达到了43.1岁。由于农民工老龄化且“后继无人”而带来的“用工荒”问题,一年比一年严重。
如何用机器替代人工作业?是官方及企业都不得不考虑的问题。
此前,地产行业已有部分企业在探索这一命题。这几年,在各地积极推动下,一批建筑机器人被送进工地,“机器人盖房”进入落地阶段。
例如,中建四局研发的“云端智能建造工厂”,在各地多个试点项目中得到应用。
过去,施工现场的管理主要依赖于人力,受人的活动范围及人员水平的限制,工地安全事故、工程质量缺陷、工人管理等难题长期困扰着房企及施工单位。
智能化设备的应用,可以在一定程度上突破人力在时空上的局限,通过数据采集、分析、监测、警示,AI辅助检测等手段,实现更精准高效的现场管理。
比如,在工地上布置AI智能监控,可以实现全覆盖管理,自动识别、抓拍安全隐患。一旦有工人未戴安全帽,系统自动发出警示,实现远程监管。
再如,借助传统器,来对现场塔机作业情况进行实时监测,实现了塔机的幅度、高度、回转、载重、力矩、风速、防碰撞、吊钩可视化,并采集卸料平台的载重、倾角等数据,一旦塔机出现异常系统将自动发出预警,提高现场作业效率和安全性。与此同时,建立机械档案,定期对设备进行维保、巡检等,进一步防范设备安全事故发生。
作为建筑业向“高质量发展”转型的关键路径,智能化建造对于房企及建筑企业而言,将带来从技术到管理的全面升级。
不过,智能化建造虽然势在必行,却也存在一定的执行障碍。
举例来说,以BIM 为基础的"无图建造”,是驱动项目全周期数据化的关键,前期的三维模型如果能与后期管理数据打通,将形成建筑的“数字”档案。
而事实上,现有的BIM建模,仍然只是一个设计模型,主要是设计师在使用,不包含加工、建造和管理信息。换言之,设计图纸与部品部件生产,以及现场施工仍然是脱节的。
诸如此类的问题,也是限制智能化建造推广的因素。
智能化建造的实现,不仅仅需要突破技术门槛,也需要企业内部管理变革来配合。这也将倒逼企业进行自我升级调整。
1、实现智能化建造,需全流程全成员打通
如上述所言,目前智能化建造的一个阻力,在于前后端的打通。
以模块化建造为例,很早之前各地都在推广,但落地效果却不尽如人意。
比如有的模块在工厂生产好了,到现在发现与预留的空位不相符,拼装不下去,又得拉到工厂返工,造成了人力物力的浪费,没提高效率反而拉低了进度。
设计、施工、成本、运维等各专业,以及外部的合作方,共用同一套系统,用同一种沟通语言,实现设计、成本、建造甚至运维一体化,解决建造过程碎片化、割裂化的现状。
2、向制造业取经,项目建造需提高标准化程度
相比于房地产,制造业的智能化程度明显高出不止一个层次,两者间的差异主要存在于:
制造业是先有标准化零部件,再拼装成产品;而建筑业是先做产品整体设计,再拆分成各个零部件。标准化程度要低得多,很多非标的部品部件,无论是生产还是安装都是效率低成本高。
向制造业取经,首先要实现产品标准化。先有零件,再有产品。
事实上,房子整体可以个性化,但关键点关键做法可以标准化,比如檐口排水、卫生间防水、地下室排水等。一些部品部件也可以实现标准化,例如此前已经应用得比较成熟的整体淋浴房等。
3、发展智能化建造,需要先补足人才空缺
自人工智能诞生之日起,关于智能设备会不会取代人的争论就没有停止过。
比如说,运用BIM技术能实现二维图纸向三维模型的转变,但模型形成之前的需求采集,需求分析,以及将需求转化为设计语言的过程,都需要人来完成。
现场以机器替代工人进行作业,也需要有专业的人才研发机器,以及操控指挥机器;就算是施工方面,现场作业减少了,却也需要懂工程流水线拼装的产业工人。
目前,既懂设计与建造,又懂智能技术的复合型人才,别说在个别房企,就是放眼整个行业,都是极度稀缺的。
各地在推广智能化建造的同时,也在加大相关人才的培养力度。
比如深圳,这几年都在推动本地高校设立智能建造本科专业,并已招聘了首批学生进行培养;另外,也依托建筑工人实训基地和装配式建筑实训基地,开设智能建造相关技能的培训课程,为社会培育产业工人。
正如有些土木工程人说的,即便是智能时代,土木工程不会失业,只不过是换种方式干土木罢了。
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