智能建造的“吳中經(jīng)驗(yàn)”

陶瑾

在吳中區(qū)日前舉辦的一場(chǎng)智能建造觀摩活動(dòng)上，蘇州市吳中人民醫(yī)院新院區(qū)建設(shè)項(xiàng)目，即中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院蘇州醫(yī)院項(xiàng)目，運(yùn)用到的12款建筑機(jī)器人及智能裝備，均在現(xiàn)場(chǎng)得以展示。項(xiàng)目還使用BIM技術(shù)的可視化、集成性、協(xié)同性，使模型和數(shù)據(jù)的結(jié)合貫穿建筑全生命周期。

在國家推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)向綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下，吳中區(qū)的建筑產(chǎn)業(yè)日益現(xiàn)代化，且“科技感”越發(fā)十足。裝配式、BIM、智慧工地、智能建造……這些建筑名詞越來越為人們所知曉，其帶來的好處與變革也是可見可感：文明施工、減少塵土；代替人工可連續(xù)施工，節(jié)約人力和物力，提高施工效率；縮短工期，建造時(shí)間短于傳統(tǒng)建造方式；開啟建筑行業(yè)信息化未來的技術(shù)趨勢(shì)等等。在吳中，建筑業(yè)的“智慧之夢(mèng)”已然開啟。

讓工地變得更智慧，機(jī)器人“上崗”

位于吳中區(qū)澄湖路以北、蘇蠡路以東的中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院蘇州醫(yī)院項(xiàng)目，計(jì)劃2024年11月竣工。據(jù)蘇州嘉盛建設(shè)工程有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，本項(xiàng)目運(yùn)用12款建筑機(jī)器人及智能裝備，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理、預(yù)制構(gòu)件的鋼筋綁扎、墻面地面的施工工序等，完成從混凝土樓地面的整平到抹光，墻板安裝到粉刷涂料，實(shí)現(xiàn)多道工序全覆蓋。此外，項(xiàng)目還運(yùn)用到巡檢機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人監(jiān)控及巡查，提高工程質(zhì)量、安全和施工效率。12款機(jī)器人都有哪些亮點(diǎn)呢？

鋼筋綁扎機(jī)器人，是蘇州嘉盛集團(tuán)旗下裝配式構(gòu)件生產(chǎn)廠的全自動(dòng)PC生產(chǎn)線所使用的一款機(jī)器人，該機(jī)器代替人工可連續(xù)施工，綁扎質(zhì)量好，沒有漏綁。

地面整平機(jī)器人、地面抹平機(jī)器人、地面抹光機(jī)器人作為“地面三件套”，在地面工序上，機(jī)器替代人工可減少40%以上人工成本，施工收益提升30%以上，整體施工時(shí)間減少70%。

墻面五件套，即砂漿噴涂機(jī)器人、智能刮平機(jī)器人、膩?zhàn)訃姺髾C(jī)器人、膩?zhàn)哟蚰C(jī)器人、室內(nèi)噴涂機(jī)器人。其中膩?zhàn)訃娡抗に嚳蓪?shí)現(xiàn)兩遍噴涂，噴涂高度可達(dá)3米。膩?zhàn)哟蚰C(jī)器人，可遠(yuǎn)程遙控及自主作業(yè)，實(shí)現(xiàn)高效的無人化施工，而且有吸塵功能，減少二次清理，保證施工現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，降低工人患上呼吸道疾病和其他職業(yè)病的風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)測(cè)實(shí)量機(jī)器人，支持墻面、地面、樓板平整度、垂直度、開間進(jìn)深與極差等施工測(cè)量，且自動(dòng)生成報(bào)表，測(cè)量結(jié)果非?？陀^與準(zhǔn)確，大大提升施工管理質(zhì)量。

還有輔助施工機(jī)器人，其升降砌筑平臺(tái)，免搭腳手架，可任意調(diào)節(jié)高度，且施工勞動(dòng)強(qiáng)度低，提高工作效率，降低物料損耗，提高周轉(zhuǎn)。

除此之外，嘉盛集團(tuán)也注重培養(yǎng)和引進(jìn)智能建造領(lǐng)域的專業(yè)人才，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有機(jī)器人操作員的培訓(xùn)教育。并且大力開拓智能建造的新模式，以科技創(chuàng)新為理念，推動(dòng)建筑機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

干凈整潔的工地、安靜舒適的施工環(huán)境、有條不紊的施工現(xiàn)場(chǎng)……這些只是表象，在表象背后，實(shí)則有一個(gè)運(yùn)籌帷幄的“大腦”，正在掌控著工地全局。工地上的違規(guī)行為會(huì)及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，設(shè)備一旦出現(xiàn)問題隨時(shí)報(bào)警，工地噪音超過指標(biāo)會(huì)被“聽到”，粉塵超標(biāo)也會(huì)被“聞到”……在吳中區(qū)的學(xué)校、醫(yī)院、寫字樓等建筑施工現(xiàn)場(chǎng)，被高科技武裝的“智慧工地”悉數(shù)可見。

如果說傳統(tǒng)工地是被動(dòng)“遇到問題，解決問題”，智慧工地則是主動(dòng)“發(fā)現(xiàn)問題，解決問題”。

智慧工地是近幾年提出的一個(gè)全新概念。智慧工地是建立在高度信息化基礎(chǔ)上的一種新型施工和管理模式，包含對(duì)人和物全面感知，施工技術(shù)全面智能、工作互通互聯(lián)、信息協(xié)同共享、決策科學(xué)分析、風(fēng)險(xiǎn)智慧預(yù)控等。智慧工地將更多人工智能、傳感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等高科技技術(shù)植入建筑、機(jī)械、人員穿戴設(shè)施、場(chǎng)地進(jìn)出關(guān)口等物體中，并且被普遍互聯(lián)，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，再與“互聯(lián)網(wǎng)”整合在一起，形成智慧合力。

西苑醫(yī)院蘇州醫(yī)院項(xiàng)目也采用了智慧施工。項(xiàng)目搭建了智慧工地管理平臺(tái)，通過智慧監(jiān)測(cè)、智慧工具等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出人員智能識(shí)別、違章作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)智能采集、隱患智能排查、環(huán)境智能監(jiān)測(cè)與處置等施工過程智能化。

而想要真正做到“智慧”，還需要把大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等信息化手段變成更有靈性和溫度的智慧模式。5G時(shí)代給智慧工地帶來強(qiáng)有力的支撐，未來吳中區(qū)還將會(huì)有更多的工地裝上“智慧大腦”。

讓建筑產(chǎn)業(yè)“美麗蛻變”，裝配式布局、BIM技術(shù)安排

前不久，江蘇省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳印發(fā)《關(guān)于公布2022年省級(jí)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化示范的通知》，蘇州市共有41個(gè)基地、項(xiàng)目獲評(píng)省級(jí)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化示范基地和示范項(xiàng)目。其中吳中區(qū)獲評(píng)的示范基地和項(xiàng)目涵蓋6個(gè)評(píng)選類別中的3個(gè)：裝配式建筑示范工程2個(gè)，分別為蘇州嘉盛數(shù)字科技中心及生態(tài)建筑工程技術(shù)研究中心；BIM技術(shù)應(yīng)用示范工程1個(gè)，即太湖新城核心區(qū)能源中心；新型建筑工業(yè)化創(chuàng)新基地2個(gè)，分別為蘇州昆侖綠建木結(jié)構(gòu)科技股份有限公司和蘇州嘉盛集團(tuán)有限公司。

裝配式，BIM，這些名詞具體的含義，你說得出嗎？裝配式建筑指的是用預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配而成的建筑。造房子時(shí)，只要把預(yù)制好的房屋構(gòu)件，運(yùn)到工地像“搭積木”一樣裝配起來就簡(jiǎn)單搞定了。不僅建造速度快，而且受氣候條件制約小，最重要的是節(jié)約了勞動(dòng)力，提升了建筑質(zhì)量。BIM的意思是建筑信息模型或建筑信息管理，是以建筑工程項(xiàng)目的相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立三維建筑模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。

在裝配式建筑方面，生態(tài)建筑工程技術(shù)研究中心就做得很棒。中心包含四棟建筑，其中建筑維護(hù)體實(shí)驗(yàn)室、建筑環(huán)境質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室為裝配式木結(jié)構(gòu)建筑，裝配式建筑面積約1500平方米。這一項(xiàng)目采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，將結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)裝飾系統(tǒng)和設(shè)備管線系統(tǒng)均進(jìn)行集成，主要部件、構(gòu)配件和連接件按照工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，加以施工現(xiàn)場(chǎng)快速拼裝，最終實(shí)現(xiàn)部件標(biāo)準(zhǔn)化、供應(yīng)系列化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化。

蘇州嘉盛集團(tuán)于2016年開始布局裝配式建筑板塊，從事建筑工業(yè)化體系研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。目前已運(yùn)營3家大型PC工廠、1家ALC工廠。集團(tuán)已完成近500個(gè)裝配式預(yù)制建筑工程項(xiàng)目數(shù)字化生產(chǎn)，接近200萬個(gè)預(yù)制構(gòu)件，且實(shí)現(xiàn)了每個(gè)構(gòu)件都可追溯。

記者從吳中區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局獲悉，在2022年度蘇州市建筑信息模型（BIM）技術(shù)應(yīng)用示范項(xiàng)目名單中，吳中區(qū)3個(gè)項(xiàng)目獲評(píng)蘇州市BIM技術(shù)應(yīng)用示范項(xiàng)目：臨湖鎮(zhèn)集中式社區(qū)商業(yè)中心（浦莊鄰里中心A地塊）項(xiàng)目、尹山湖醫(yī)院擴(kuò)建工程項(xiàng)目、吳中大道東段暨南湖路快速路工程，這些項(xiàng)目在設(shè)計(jì)和施工階段都運(yùn)用了BIM。

BIM是建筑業(yè)的現(xiàn)在與未來。據(jù)了解，尹山湖醫(yī)院擴(kuò)建工程項(xiàng)目此前面臨工程場(chǎng)地狹小的難題，運(yùn)土車輛、混凝土罐車等都需要騰挪和周轉(zhuǎn)布置。加上醫(yī)院機(jī)電系統(tǒng)復(fù)雜，實(shí)際施工中管線密集區(qū)域、管線交叉部位等碰撞和沖突，都會(huì)影響施工速度。針對(duì)這些難點(diǎn)，施工方利用BIM技術(shù)提前對(duì)材料堆場(chǎng)、加工場(chǎng)、現(xiàn)場(chǎng)通道進(jìn)行規(guī)劃，提前對(duì)車輛通行、轉(zhuǎn)彎半徑等進(jìn)行分析。同時(shí)利用BIM進(jìn)行項(xiàng)目推演，提前進(jìn)行周期復(fù)核和進(jìn)度計(jì)劃改進(jìn)。

吳中大道東段暨南湖路快速路工程，在BIM應(yīng)用上也有很多創(chuàng)新。成功建立一種應(yīng)用于大型城市道路高架橋梁工程施工及管理的三維數(shù)字模型，該模型集成了結(jié)構(gòu)構(gòu)件屬性和施工信息，形成了一套完整的參數(shù)化BIM族庫、BIM建模規(guī)范及應(yīng)用指導(dǎo)規(guī)范，可用于類似的道路高架橋梁項(xiàng)目。

數(shù)字驅(qū)動(dòng)，勝券在握。再說到西苑醫(yī)院蘇州醫(yī)院項(xiàng)目，充分應(yīng)用BIM+物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字建造技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目全周期管理。項(xiàng)目通過模型校驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙問題，減少返工。利用BIM技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)地布置，更直觀地預(yù)測(cè)各階段的場(chǎng)地布置情況?；贐IM模型，對(duì)醫(yī)院內(nèi)公共區(qū)域裝飾、門診大廳、護(hù)士站、報(bào)告廳等進(jìn)行效果渲染，再通過VR技術(shù)將效果直觀呈現(xiàn)，輔助建設(shè)方了解和優(yōu)化內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)。

如今，隨著RFID技術(shù)（射頻識(shí)別技術(shù)）的推廣應(yīng)用，裝配式建筑構(gòu)件在生產(chǎn)、堆放、運(yùn)輸、吊裝、維護(hù)過程中，對(duì)肉眼觀測(cè)、手動(dòng)記錄等人工的需求也將越來越少，建筑工業(yè)化、信息化程度將越來越高。RFID技術(shù)就像創(chuàng)造了一套識(shí)別構(gòu)件信息的神經(jīng)系統(tǒng)，在控制中心就可以快速了解所有構(gòu)件從哪里來、到哪里去，并對(duì)其中任意一部分進(jìn)行精準(zhǔn)操控。

當(dāng)前，建筑產(chǎn)業(yè)鏈正在進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，更需要做好智能建造與建筑工業(yè)化的協(xié)同。這就需要與第三方信息化企業(yè)深度合作，將信息技術(shù)與工業(yè)化建造融合，實(shí)現(xiàn)多工廠數(shù)字化智能制造管控一體化平臺(tái)，提升工廠生產(chǎn)制造的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化水平。

城市更宜居，吳中更美好

工地，今天在很多蘇州市民眼里，早已不是“臟亂差”的代名詞，而是城市文明的點(diǎn)點(diǎn)“星光”，承載著人們對(duì)城市建設(shè)的期待和信心。這一觀念的轉(zhuǎn)變，與建筑工地環(huán)境日積月累的整治提升以及智能建造密不可分。

今年2月，蘇州開展9大專項(xiàng)行動(dòng)提升城市“顏值”，包括戶外公益廣告提升行動(dòng)、公共文明宣傳引導(dǎo)行動(dòng)、主次干道管理提升行動(dòng)等，吳中區(qū)住建局積極響應(yīng)，通過工地圍擋品質(zhì)提升、各類污染物綜合治理等，全方位推動(dòng)在建工地環(huán)境整治提升取得實(shí)效。

記者在吳中區(qū)的多個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)看到，除了市場(chǎng)上常見的圍擋噴淋設(shè)施，這里還有高桿噴淋、霧炮機(jī)、灑水車等揚(yáng)塵管控設(shè)施?，F(xiàn)場(chǎng)的高桿噴淋、大型灑水車等設(shè)備，全天24小時(shí)“在崗”，只要有起塵施工作業(yè)，就會(huì)不間斷地啟動(dòng)“灑水模式”，進(jìn)行全方位揚(yáng)塵管控。

此外，有了科技的加持，智慧工地顯得更“高級(jí)”。今年5月印發(fā)的《蘇州市建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境整治提升工作方案》中，就提到要運(yùn)用更多技術(shù)手段，利用無人機(jī)航拍、手持便攜式環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等技術(shù)手段，提升建筑工地環(huán)境保護(hù)監(jiān)管力度?！敖酉聛恚覀冞€將進(jìn)一步規(guī)范建筑施工標(biāo)準(zhǔn)化文明示范工地創(chuàng)評(píng)工作，將圍擋、揚(yáng)塵、噪音、污水、泥漿等管控情況列為重要評(píng)價(jià)內(nèi)容?！眳侵袇^(qū)住建局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，今后將落實(shí)企業(yè)主體責(zé)任，全面提升建筑工地環(huán)境治理水平，提升居民、建筑工人的幸福感，也成就更美麗宜居的大吳中。