智能建造技術國內發展現狀與前景展望

發展現狀

智能建造技術涉及建筑工程的全生命周期，主要包括智能規劃與設計、智能裝備與施工、智能設施這3個模塊。主要涉及到的技術有：BIM技術、人工智能技術、云計算技術和大數據技術，不同技術之間相互獨立又相互聯系，搭建了整體的智能建造技術體系。

01# 智能規劃與設計

現代建筑工程應智能建筑技術的成功應用發生變革，新技術可在設計、施工、管理、運維等不同階段發揮強大的功能，可以不拘泥于單一領域，在建筑工程建設全生命周期內發揮出色的技術優勢。

BIM技術是當下建筑工程中所運用的新型工具，在智能規劃與設計方面起著舉足輕重的作用。BIM技術是以數字化方式表達設施對象的物理與功能特性，作為一類可共享信息的知識體系存儲并傳遞設施對象的信息，為設施的全生命周期各類決策的制定與實施制造依據，BIM體系應兼容相關利益方在不同階段的信息編輯與更改，保障不同主體履行相應職責，協同完成項目。從世界范圍看，美、北歐等國家地區的BIM技術應用起步早且技術發展成熟，強制技術推廣應用；英、韓、新等國家地區的BIM技術強制應用進入快車道；日、澳等國家地區未進行強制，但已有本土化的BIM執行標準。我國BIM技術研究較晚，在建筑工程中的應用時間較短，主要體現在施工階段。

隨著現代建筑工程建設節奏的加快，以及更多企業對BIM技術保持緊密關注。作為行業的先驅，很多企業計劃并利用BIM技術開展方案規劃與圖紙設計，強調設計重心前移、共享協同設計、深化設計、可視化設計控制等問題落實，以求增加初期設計科學性，統籌在方案創新方面的技術配置。利用

BIM技術加強了整體建設力量，可用于檢查施工缺陷或直接構建三維模型模擬施工進度與工藝要求，可配合完成知識管理，進一步優化改良施工方案。

02# 智能裝備與施工

我國現代建筑工程的智能建筑技術研究和應用目前仍處于初期階段，部分核心技術依賴從國外引進，對先進智能建造裝備依賴程度較高，平均50%以上的智能建造設備需要進口。尤其是智能建造設備的核心——人工智能，由美國、英國等為代表的發達國家走在世界發展前列，德國更是早在2012年就推行“工業4．0計劃”，以服務機器人為重點加快智能機器人的開發和應用。

但是據相關數據統計，2017年，全球人工智能核心產業規模已超過370億美元，中國人工智能核心產業規模占比超過1 5％。在政策與市場的支持下，目前出現了一大批優秀的智能建造裝備企業，有的能在建筑結構中利用人工網絡神經進行結構健康檢測；在施工過程中應用人工智能機械手臂進行結構安裝；以及在工程管理中利用人工智能系統對項目全周期進行管理。人與機器的協同建造，作為技術發展中的重要環節，可在一定程度上推動建筑建造的產業化升級，助推建筑產業鏈的延伸。

03# 智慧運維

智能建筑技術的不斷創新和應用，讓現代建筑的功能價值持續得到增強。從現階段看，搭載先進科學技術形成的智能建筑技術，可積極對建筑工程設計和施工各環節進行信息化、智能化融合改造，這不僅僅是對智能建造設備提出了要求，智能化高端軟件產品也要有更高的發展。

在智能化高端軟件產品中，云計算和大數據技術是互聯網數據用戶對資源進行共享的一種新型模式，從服務器到網絡、從硬件到軟件均可以進行必要的共享，所有資源均可上傳至云服務器，虛擬服務器的容量擴展性較強。用戶通過云計算可減少交互和管理流程，可快速按照需求找到合理的資源，云計算支配的相關網絡系統可實時按照用戶需求完成動態部署、配置以及監控。

在國內建筑行業先驅者的應用中，往往通過云計算技術搭建建設項目云

服務平臺，結合大數據分析、傳感器監測及物聯網搭建項目管理系統，在施工現場實現人臉識別、移動考勤、塔式起重機管理、粉塵管理、設備管理、危險源報警、人員管理等多項功能。使技術科技含量更強，融合效應更明顯，在具體的建筑工程建設程序化、標準化應用中發揮更大的作用。

智能建造技術未來展望

- 技術發展趨勢 -

智能建造技術的發展在我國尚處于起步狀態，多為通過引進國外核心技術，學習國外先進企業的創新建造技術來加快國內智能建造技術的發展，但缺少基礎技術的理論支持及理論上更深層次的探討。因此未來會有更多企業尋求核心關鍵技術的突破和各技術之間融合發展，開拓全新的智能建造技術領域，打造符合我國發展的智能建造技術體系。

應用發展趨勢 -

智能建造技術的發展必將為建筑行業帶來革命性的變化，現有應用從設計階段的BIM技術到施工階段的物聯網技術、3D打印技術、人工智能技術，再到運維階段的云計算技術和大數據技術雖有不同程度的涉及，但隨著智能建造技術深入發展，新一代信息技術增多、應用點廣且過于繁雜，只有做好程序化、標準化應用才能達到理想的效果。多種技術的融合應用將會成為今后智能建造技術在建筑行業應用的重點。

 科研發展趨勢 -

隨著物聯網、大數據、云計算技術的發展，未來國內企業對智能建造技術的研究將更加注重與3D打印和人工智能等實體建造技術的結合，從而推動智能化建造系統的研發。在教育方面，我國很多大學已同步開設智能建造專業，將為學生創造一個研究智能建造技術的環境，培養出同時具備土木工程、機械工程等優秀學科知識的高復合型人才。