智能建造技術將給建筑業帶來哪些變革
《中國工程圖學史》記載，古人用界尺、槽尺、平行尺和毛筆進行建筑設計工作。到了近現代，工程師們開始啟用繪圖板、丁字尺和墨線筆等工具。
現今，原本沉寂的數據通過數字技術的“加工”，成為躍然紙上的立體影像，如同樂高積木一樣，可以根據不同部門的需求及時進行調整，而調整后的結構實時可見。這便是目前行業中常說的建筑信息模型（Building Information Modeling）— 簡稱BIM技術。
以這種技術路徑為代表的“智能建造”正在成為建筑行業變革的內在動力，改變著這個古老的傳統行業。
什么是智能建造？
智能建造是指在建造過程中充分利用智能技術，通過計算機應用系統提高建造過程的智能化水平，來達到安全建造的目的，提高建筑性價比和可靠性。
以“建筑信息模型”為例，它可以通過三維可視化設計模型替代原有二維圖紙，使建筑信息之間相互關聯，并傳遞到施工、運維等建筑全生命周期。數字模型之下，設計師用筆在平板電腦上就可以在所選區域的輪廓上繪畫、探索、嘗試設計、思考和選擇，當輸入設計目標和相關數量的時候，并大概畫出功能分區，那么計算機就會自動創建足夠優化、合理和包含了足夠設計細節的BIM模型。這是當今國際上迅速發展的一門新興綜合技術，被譽為智慧城市建設的基礎。
數字模型之下，設計師用筆在平板電腦上就可以在所選區域的輪廓上繪畫、探索、嘗試設計、思考和選擇，當輸入設計目標和相關數量的時候，并大概畫出功能分區，那么計算機就會自動創建足夠優化、合理和包含了足夠設計細節的BIM模型。
曾被評為“全球最佳摩天大樓”的悉尼“布萊街一號”項目，正是建筑信息模型技術的巧妙應用。該技術在整個項目中，尤其在可持續發展、協調合作和設施管理三大方面發揮重要作用，成就了這座擁有龐大復雜系統和完備設施以及極高節能環保標準的超級大樓，成了各國建筑界反復研究借鑒的“模板”。
日本東京的新摩天大樓——日本郵政大廈，也是建筑信息模型技術運用的成功典范。由于采用該技術，減少了隱藏于圖紙內的管線沖突，確保了施工圖面與數量表的一致性，各參與方提取數據、圖紙、資料等變得快捷安全，為項目安全建設提供了良好的管理平臺。
在中國，雄安新區、北京大興國際機場等多個大型重點工程也都應用了建筑信息模型技術。
除此之外，大數據、人工智能、工業互聯網、機器人、無人機和5G等新技術也在“智能建造”領域占一席之地。
如像搭積木一樣裝配預制構件，裝配式建筑能有效減少污染、節約資源和降低成本；外墻噴涂機器人開展高空作業，效率可達人工的3至5倍；樓宇自控系統實時調節室內溫度、照明等，讓建筑有了“智慧大腦”等等，都是智能建造中的重要科技成果。
智能建造，正在改變建筑業。
智能建造為建筑業提供完善的解決方案
建筑行業屬于傳統的勞動密集型行業，生產方式粗放、勞動效率不高、能源資源消耗較大等問題成為該行業亟待解決的問題。
面對傳統建筑方式受阻的問題，英國、德國等國家都提出了建筑業的發展戰略，要求通過智能化、數字化、工業化等提升產業競爭力。
英國政府發布了“Construction2025”戰略，提出到2025年，將工程全壽命周期成本降低33%，進度加快50%，溫室氣體排放減少50%，建造出口增加50%。圍繞這一戰略，英國制定了建筑業數字化創新發展路線圖，提出將業務流程、結構化數據以及預測性人工智能進行集成，實現智慧化的基礎設施建設和運營。
德國聯邦交通與數字基礎設施部發布了《數字化設計與建造發展路線圖》，對數字設計、施工和運營的變革路徑進行了描述，目的是在德國聯邦運輸和數字基礎設施部的所轄領域逐步采用建筑信息模型（BIM），持續提高工程設計精確度和成本確定性，不斷優化工程全生命周期成本績效。
在中國，“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要同樣明確提出：“發展智能建造，推廣綠色建材、裝配式建筑和鋼結構住宅”。借助5G、人工智能、物聯網等新技術發展智能建造，成為促進建筑業轉型升級、提升國際競爭力的迫切需求。
數字技術賦能項目正在成為全球建筑行業跨越建設瓶頸的重要解決方案。
智能建造的技術矩陣
國際機器人聯合會（IFR）最新發布的報告顯示，全球工廠中有約300萬臺工業機器人在運行。
2022年4月，韓國研制的機器人已經可以完成智能平板畫畫、升降遞送包裹等工作。8月，北美發布了一款建筑畫線打印機器人，可以在建筑工地地面上自主打印布局。9月，英國建筑師受動物啟發研制出可以在飛行中建造3D打印結構的飛行建筑機器人。而日本則是目前最大的機器人和自動化技術出口國，其研發的機器人在關節技術、高精密減速器、控制器、高性能驅動器等核心技術和關鍵零部件方面居世界領先地位。
2022年7月17日，亞洲首個專業貨運機場——鄂州花湖機場正式投運。該項目同樣以三維建模的方式將建筑數據和圖形轉化為立體可視數字模型，解決了鋼筋圖元數量龐大，傳統二維手繪建模方式無法滿足項目設計和建造要求的難題。
除此之外，人工智能同樣在建筑領域大展拳腳。比如，設計師將工位數量、會議室數量和電話間的數量都做了相應的調整，借助于人工智能技術，在新的BIM模型構架內，90秒內就可以得到涉及變更后的最優涉及，包括了設計模型和包含足夠細節的圖紙。
智能建造—是一種復雜的系統工程，涵蓋了科研、設計、生產加工、施工裝配、運營等環節。數字化技術的應用帶來了規劃和設計方法甚至設計理念的改變，正在顛覆原有的工程建造技術體系以及項目組織管理方式，重塑建筑這個古老行業。(來源：世界互聯網大會WIC)
(供稿:曲濤/編審:王宏/責任人:余燕君)
