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智能建造 南京“扬帆启航”

发布时间:2022-12-21 浏览次数:1741

提起建筑业,给人的第一印象就是“搬砖”“砌墙”“抹灰”,殊不知,一场变革已经发生。在南京妇幼保健院丁家庄院区,用机器人平整混凝土地面;在江北新区G10项目,用上了保洁机器人;在装配式构件生产基地,以地铁盾构管片为例,除了绑扎钢筋模架,其余环节均有控制中心可视化操作,工人辅助即可。

这场以“高效”“智慧”为关键词的建筑业“革命”将推动传统建筑业转型升级,走上高质量发展之路。南京,已经在这条路上前行。前不久,住房和城乡建设部印发《关于公布智能建造试点城市的通知》,24个城市被列为首批智能建造全国试点,南京榜上有名。今后三年,我市将在促进建筑业与数字经济深度融合、培育智能建造新产业新模式等方面开展试点,积极探索建筑业转型发展新路径。

产业基础强  硬实力“杠杠”的

良好的建筑业产业基础是南京入选全国试点的一项重要“硬实力”。近年来,南京通过资金奖补、税费优惠、用地支持等多种政策引导,不断推动建筑业转型升级和高质量发展,为高标准开展智能建造试点工作打下了坚实的基础。

记者从市建委了解到,2021年,全市建筑业年总产值达到5402亿元;特级资质企业16家,总承包资质企业2990家,电子与智能化工程资质企业404家,重点骨干企业、新兴企业实力不断增强,产业带动作用明显。截至2021年底,全市装配式建筑新开工面积占同期新建建筑面积的比例已达到45.9%,累计总建筑面积已达3510万平方米,各项任务指标完成情况和管理水平均位居全省首位。

传统建筑行业向装配式建筑全产业链转型发展过程中,涌现出南京城建集团、南京大地、南京旭建等数十家具有关键核心技术和系统解决方案的骨干企业,形成了一批集设计、施工、生产于一体的产业集团。南京大地建设集团1998年创新引进法国装配式世构体系;2007年在江宁置地150亩建设“大地工业园”;2016年又在南京江北新区投资建设占地120亩的“江北产业园”;2020年初公司与南京安居集团及中建二局合作在高淳投资建设的装配式建筑生产基地正式投产。这三大基地年设计产能可以达到50万立方米,可以供约600万平方米的各类建筑使用。大地建设自探索装配式建筑以来,持续加大科技创新的投入,形成了一整套拥有自主知识产权的技术体系。近几年来,大地建设在不断提升装配式建筑技术体系与关键节点研发的同时,积极探索运用新工具,在设计、生产、建造、维保等围绕建筑产品的产业链上注入数字技术。

前不久,驻宁央企中建八局三公司参与研发的智能装配造桥机成功运行。这台机器搭载了主动安全控制系统、北斗导航定位系统等智能化系统,可安装单重270吨以下的墩柱或盖梁,同时可架设跨径40米、重量180吨以内的箱梁、T梁、叠合梁。施工作业每百公里,安全管理成本相比可降低36.5%。同时,造桥机搭载的北斗导航定位系统可实现预制构件自动化吊装控制,将参数自动捕捉到设备控制终端,根据科学算法,生成移动指令,迅速完成吊装作业,可将安装工序效率提升20%以上。

产业链初具规模  装配式建造成绩斐然

建筑业转型发展,离不开新的建造方式——装配式。大力发展装配式,需要从预制构件到试点项目等形成全流程产业链,人才支撑、研发实力也必不可少。

据统计,目前南京部品部件生产企业总设计年产能达到260万立方米,涵盖叠合楼板、叠合墙板、全预制墙等各类预制构件,可全力支撑南京装配式建筑发展。南京旭建专攻板材生产,这种板材可运用于内墙、外墙、屋面,企业全年产能达到50万立方米,大型公建中奥体中心、国展中心,住宅中万科、朗诗都使用了这种新型墙材。

全市已投产的部品部件生产企业有32家,基本实现预制构件全过程信息跟踪与现场服务管理,50%以上企业实现自动化生产和数字化管理。在南京规模最大的装配式建筑构件生产基地——南京城建房桥装配式建筑产业园内,偌大的车间里,数百米长的自动化流水线上,钢筋笼放进模具槽内,焊接成型后,往槽内注入高强度抗渗混凝土;随后,模具被运到养护窑内养护“蒸桑拿”,直至产品成型,整个流水线上工人屈指可数。

大约十年前,我市在位于江宁区的上坊保障房中就开始使用装配式,截至2021年底,全市装配式建筑新开工面积占同期新建建筑面积的比例已达到45.9%。在南部新城片区,全民健身中心已完成主体封顶,作为江苏省建筑产业现代化示范项目,这栋建筑采用装配式技术建造,提高施工效率的同时,施工质量亦有保障,并且更加绿色环保。记者在现场看到,场内的钢桁架、看台、楼梯、墙板,都是工厂生产好的成品。施工单位中建三局项目技术负责人介绍,该项目预制装配率近70%,采用装配式技术与绿色建造技术相结合,通过提前深化设计、工厂化制作,充分利用建筑产业化技术,提升建造速度与品质。

在人才储备方面,2019年,东南大学、南京航空航天大学、南京工业大学等9所高校率先获批智能建造本科专业。截至今年上半年,我市共有工程勘察设计单位673家,从业人员约14万人,行业内拥有院士14人、国家级大师6人、省级设计大师29人。充足的人才储备为研发实力打下了深厚的基础。我市拥有具备装配式建筑设计或研发能力的企业20余家,国家级装配式建筑设计类产业基地3家,省级设计研发基地10家,全市已经具备各类型装配式建筑和各种预制结构体系的设计能力。在丁家庄保障房和百水保障房的部分公租房中,连装修都采用装配式。前不久迎来住户的百水工业园地块保障房一期项目A地块,采用涂装钙板装配化装修施工技术,装修现场整洁干净无噪音。施工单位中建二局一位技术负责人举例说,比如地面,架空模块中夹有保温材料,板块工厂化生产,现场通过可调螺栓拼接安装,与楼面形成架空层,达到保温隔声效果,施工安装方便快捷,成品质量及观感效果好。浴室是整体底盘施工,施工简便,成品板材现场安装,防潮防渗效果也比传统施工要好。

市建委相关负责人介绍,我市已先期在市妇幼保健院丁家庄院区等多个项目中开展智能建造试点,综合运用BIM技术、施工企业信息化管理平台、智慧工地管理系统以及建筑机器人应用等智能建造技术,积累了一定的建设和管理经验。

在数字经济方面,我市综合发展水平位居全国前列。我市现有国家级重点实验室31家、省级65家,国家级公共服务平台3个、省级84个,国家级工程技术研究中心16家、省级432家。2021年,全市规模以上信息软件业企业共1662家,其中与建筑业相关的企业300多家。

BIM/CIM试点成效明显 29个示范项目引领建设新“潮流”

2018年开始,我市率先在市级建筑产业现代化引导资金中开展BIM技术应用示范工程培育,积极推动BIM技术在装配式建筑项目中的应用。截至去年底,全市累计培育BIM应用示范工程29项、示范基地11家,为BIM规模化应用打下了良好的基础。

位于江北新区的金象城商业综合体曾获江苏省住建厅建筑产业现代化示范项目里的BIM技术集成应用示范工程项目。该项目的BIM设计单位慧筑研究院一位负责人介绍,金象城商业综合体项目总体量达到28万平方米,开发建设周期长、复杂程度高、系统庞杂。从前期定位、设计阶段、施工阶段、造价控制一直到运营管理过程中,“不可控”风险非常多。BIM技术的运用,极大程度降低了这些风险。比如通过BIM可视化模拟优势,帮助甲方和设计院提前预判,避开设计死角;通过减少施工阶段前的各专业冲突,让设计方案错误更少、更优化,减少大量的工期损失;通过BIM强大的数据能力、技术能力和协同能力,让项目全生命周期内在资源计划、技术工作和协同管理等方面节约较多时间资源、资金资源和空间资源等。

我市构建了《南京装配式建筑信息服务与监管平台》。正式运行以来,平台累计录入装配式建筑项目756个,装配式建筑面积5268万平方米,更新预制构件动态信息640万余条,实现建设主管部门间数据共享、施工现场与生产企业信息互通及BIM数据一体化应用。位于南京空港经济开发区乾清路以西、越秀路以南的空港租赁住房项目采用装配式建造,预制装配率达51.8%。“我们的叠合板、楼梯、阳台和空调板都是在工厂预制好的。”

施工单位宏亚建设现场负责人说,为了保证施工质量,宏亚建设打造了构件跟踪管理系统。“每一块构件在生产时就安装了芯片,相当于有了身份证。在生产、出厂、运输和进场时,只要扫一扫,就能得知这块构件的所有信息,比如在哪里生产的、由谁运输、将用到建筑的哪个部位。由此建立起装配式建筑全生命周期的数据库,实现质量管理追溯体系。”南京还上线了全省首个BIM智能审查管理系统。依托302条可量化条文实现智能审查,通过机辅人审模式提升审查效率,并同步编制四项配套技术导则。系统被列入住建部首批智能建造新技术新产品创新服务典型案例集。同时,南京开展城市信息模型(CIM)平台试点。作为全国城市信息模型试点城市,我市已打造全域全时空的“城市空间数字底板”,实现房建、市政BIM规划报建“全业务覆盖”。

政策体系不断完善 各项工作有标准

近三年来,我市先后制定出台《南京市加快工业互联网创新发展三年行动计划》《南京市数字经济发展三年行动计划》等一系列政策文件,共支持1000多家企业技术装备普惠奖补项目,补助规模超10亿元,带动工业企业加大技术装备投入近百亿元;制定发布BIM报规报建标准体系,形成涵盖基础、通用、专用共314类的标准体系框架,建立覆盖南京市工程建设项目全生命周期的系列BIM标准清单。

在装配式建筑中“大显身手”的预制构件,有了标准化设计准则。我市制定《装配式居住建筑叠合楼板、预制楼梯板、预制剪力墙板标准化设计技术导则》,建立标准化部品部件库。今年51日正式实施以来,已在35个项目得到应用,累计建筑面积183万平方米。

下一步,我市将按照试点实施方案部署,加快推动建筑业与先进制造技术、施工技术、信息技术深度融合,拓展数字化应用场景;将在培育智能建造产业、建设试点示范工程、打造部品部件智能工厂等八个方面全面开展智能建造试点工作。目标是到20232024年,培育一批龙头骨干企业,引导一批重点项目,推进工业化、数字化、智能化技术集成应用,提高智能建造水平;到2025年末,培育不少于5家龙头骨干企业,培育智能建造典型示范项目15个以上,重点打造12个智能建造项目集聚区,在各类建设工程项目中全面推广智能建造技术,为全国智能建造发展提供可复制可推广的南京经验。

智能建造项目速览

312国道绕越高速公路至仙隐北路改扩建工程:该项目去年通车,是江苏省重点民生工程。项目东起南京绕越高速公路栖霞互通,向西延伸至既有312国道改扩建项目,全长约7.3公里。其中SG5标段为桥梁段,这座5公里的高架桥双向六车道,是全市第一座全装配式桥梁。装配式工程构件工厂化批量预制,再运输至施工现场“拼积木”般组装,从工厂到现场,紧密衔接,高效有序,工厂化生产实现预制构件生产效率提升20%,工程整体工期不到两年,相比现浇缩短了30%。为了探索装配式“搭积木”施工新范式,中建安装南京公司组建科研小组调研国内类似项目,通过BIM技术建立模型规划建设“两区三厂”预制生产基地。在15万平方米的桥梁构件预制基地内,项目部创新应用智慧工地系统及数控设备。4条构件生产线“流水式”布置,各分区模块化作业。

南京市妇幼保健院丁家庄院区:该工程是南京智能建造先行先试的一个典型案例,项目最大的特色是搭建了全生命周期的BIM应用系统。在BIM信息系统大屏上,可以了解大楼任何一个施工区相关的构件、管线、装修等参数,甚至可调用监控现场查看。院区施工过程中引入建筑机器人。地下室地坪施工,传统找平需要工人扛着靶子站在混凝土里,还要反复测量。换机器人上阵,智能测量,先整体刮再细刮,不仅平整度标准,效率也比人工提高了40%左右。

江北新区G10项目:在今年市建委联合江北新区建交局主办的南京市2022年建筑施工“质量月”启动仪式暨观摩交流会上,6台建筑机器人“闪亮”登场。一台清扫机器人在场内来回保洁,遇到人或障碍物还能自动停下并发出语音提示。其他还有“整平机器人”“抹平机器人”,负责平整路面。相比于传统人工抹平,机器人的工效提升了40%以上,减少了反复测量和多次修整。

(来源:南京日报)

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