■ 成都市勘察設計協(xié)會理事長、成都設計咨詢集團有限公司副總經(jīng)理 徐軍

成都設計咨詢集團有限公司技術部主管 秦茂

成都設計咨詢集團有限公司BIM設計研究中心技術負責人 孫斌

黨的二十大提出加快數(shù)字中國建設[1]，以智能建造推動建筑業(yè)實現(xiàn)數(shù)字轉型勢在必行。2020年，住房和城鄉(xiāng)建設部等13部門聯(lián)合印發(fā)《關于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見》（建市〔2020〕60號）。成都市作為國家智能建造試點城市，發(fā)布了《成都市智能建造試點城市建設實施方案》（成府函〔2023〕34號），隨著相關政策體系進一步健全，智能建造步入發(fā)展快車道。

發(fā)展智能建造的時代之需

2022年，我國建筑業(yè)總產(chǎn)值近31.2萬億元，增加值8.3萬億元，占GDP的6.9%，是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)[2]。為改變生產(chǎn)方式粗放、勞動效率不高、能源資源消耗大的狀況，智能建造發(fā)展將推動傳統(tǒng)建筑業(yè)轉型升級，實現(xiàn)高質量發(fā)展。

“雙碳”目標對建筑業(yè)綠色發(fā)展的現(xiàn)實要求

“雙碳”目標背景下，建筑業(yè)低碳轉型對我國實現(xiàn)“雙碳”目標意義重大，推進智能建造成為建筑業(yè)實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要手段。根據(jù)中國建筑節(jié)能協(xié)會《2022中國建筑能耗與碳排放研究報告》，建筑行業(yè)碳排放占全國總量超過50%，其中，在建筑運行階段占60%-80%、建材生產(chǎn)占20%-40%、施工過程占5%-10%[3]。智能建造通過工程項目全過程數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化，提升工程質量安全、效益和品質，以部件化生產(chǎn)方式及全過程數(shù)字化管理，有效降低施工現(xiàn)場能耗，最大限度降低建設過程的環(huán)境影響，實現(xiàn)建筑全生命周期節(jié)材省工、節(jié)能減碳的目標，促進全行業(yè)綠色低碳發(fā)展。

建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展對提高效率的現(xiàn)實需求

根據(jù)國家統(tǒng)計局和麥肯錫的相關數(shù)據(jù)分析預測，到2030年我國建筑業(yè)將出現(xiàn)1000萬人以上的用工缺口[4]，而人口紅利的消失對建筑業(yè)的發(fā)展將造成明顯的沖擊。智能建造將新一代信息技術與工程建造融合，創(chuàng)新發(fā)展模式，有效促進建筑業(yè)從勞動密集型向技術密集型方向轉變，減少人工投入，對工程生產(chǎn)體系與組織方式全方位賦能，緩解“用工荒”，促進行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

“好房子”對建筑業(yè)技術提升的現(xiàn)實需求

中國的建筑業(yè)規(guī)模約占全球建筑業(yè)的50%，是目前世界上既有建筑和新建建筑量最多的國家[5]，但在工效方面與發(fā)達國家存在明顯差距。建筑行業(yè)的平均工效增長率僅為制造業(yè)的60%，與其他行業(yè)對比也有明顯差距[6]。建筑行業(yè)對數(shù)字化、AI技術的應用大幅落后于制造業(yè)，亟須通過推進智能建造，開展智能設計、智能檢測與預拼裝和智能建造機器人等關鍵技術研究，推動建筑業(yè)轉型升級。同時，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民對“好房子”的需求也在不斷增高，要做到既滿足人民對于工程品質的“品”的審美需求，又滿足基礎的“質”的質量要求。推進智能建造是加速工程品質提升的途徑之一，是“中國建造”實現(xiàn)“走出去”的必經(jīng)之路。

發(fā)展智能建造的系統(tǒng)目標

目前，對智能建造的定義，業(yè)界尚未形成完全統(tǒng)一的看法與理解，但對其數(shù)字化、工業(yè)化、智能化的三個基本特征已基本形成共識。智能建造是通過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術，與以工業(yè)化主導的先進建造技術相融合，提升工程項目建造效率和工程質量，實現(xiàn)可以實時適應需求變化的高度集成與協(xié)同的新型建造方式[7]。發(fā)展可持續(xù)智能建造系統(tǒng)目標包含綠色低碳、安全韌性、品質生活、節(jié)能智慧和高效治理五個維度。

綠色低碳：智能建造強調工業(yè)化為主導，裝配式建造最大的優(yōu)勢之一就是綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展，通過建筑工業(yè)化的綠色發(fā)展，降低環(huán)境污染和能耗，實現(xiàn)建材可持續(xù)可循環(huán)利用。智能建造為建筑業(yè)綠色低碳轉型提供了科技支撐。

安全韌性：智能建造需要推行設計標準化和一體化，強調建設工程項目全生命周期內數(shù)據(jù)協(xié)同，要實現(xiàn)從設計到施工的“一模到底”，避免出現(xiàn)協(xié)同不一致導致的各類安全問題。同時，強調生產(chǎn)和施工及運維階段的數(shù)字化監(jiān)控和操作，大幅減少操作失誤導致的安全性問題，助力建設安全韌性城市。

品質生活：智能建造加速工程品質提升，探索實現(xiàn)超高層、異形鋼結構等難點建造技術，解決建筑垃圾、甲醛污染等問題，為人民建設“好房子”。

節(jié)能智慧：通過BIM的孿生交付，實現(xiàn)智能家居和萬物互聯(lián)。通過監(jiān)測運維和管理服務數(shù)字化，實現(xiàn)數(shù)字運營，感知城市動態(tài)，解決“城市病”，產(chǎn)生數(shù)據(jù)價值，打造“城市大腦”。

高效治理：通過采用數(shù)字化設計，引入先進智能生產(chǎn)管理平臺，運用智能機器人和設備及智慧運維技術手段和平臺，使設計、部品部件生產(chǎn)和建筑工地的施工效率以及后期的運維效率得到大幅提升，并可對計劃進行實時調整，使問題得到提前解決。

建設工程項目全生命周期理念下的智能建造

全生命周期理念

習近平總書記在參加十三屆全國人大三次會議湖北代表團審議時強調，要把全生命周期管理理念貫穿城市規(guī)劃、建設、管理全過程各環(huán)節(jié)。這一新理念的提出，對探索超大城市現(xiàn)代化治理提出了新的要求。

全生命周期過程是指在設計階段就把項目全生命周期的各個環(huán)節(jié)都考慮進去，在不同階段把所有相關因素綜合規(guī)劃、優(yōu)化的一種理論。全生命周期管理是一種現(xiàn)代化管理理念和管理模式，內涵表現(xiàn)為全要素、全功能、全過程，注重對建設工程項目的系統(tǒng)化、集成化、協(xié)同化，優(yōu)化組織結構、業(yè)務流程和資源配置。

智能建造項目全生命周期的內涵

智能建造項目全生命周期包含項目策劃、數(shù)字設計、智能生產(chǎn)、智能施工、智慧運維五個階段。

項目策劃。要實現(xiàn)房屋建筑和市政基礎設施項目全生命周期的經(jīng)濟效益和社會效益的綜合平衡，應根據(jù)項目定位、整體規(guī)劃和智能建造相關政策，明確智能建造項目的總體要求、實施計劃、實施路徑和應用場景。

數(shù)字設計。按照標準化專業(yè)工程技術要求，推進建設基于BIM協(xié)同、多專業(yè)、多參與方設計的數(shù)字化協(xié)同體系，實現(xiàn)跨專業(yè)、跨部門以及跨企業(yè)的協(xié)同設計，提供及時、準確、可追溯工程信息服務。

智能生產(chǎn)?；谛乱淮畔⑼ㄐ偶夹g與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產(chǎn)、管理、服務等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準控制自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產(chǎn)方式。

智能施工。運用5G、IoT、大數(shù)據(jù)、GPS混合定位等技術，建設一系列服務現(xiàn)場施工的數(shù)字化平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)要素的自動識別和關聯(lián)，借助自動化設備、智能化裝備等應用工具，輔助或代替人工完成施工生產(chǎn)活動，提升施工過程質量安全水平。

智慧運維。采用智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化技術，深度整合軟件、硬件、服務與業(yè)務需求，對“人、事、物”等具體事務進行梳理和運行維護，形成能耗管理、設備運行、環(huán)境管理、人員管理、維修管理、巡檢維保管理、設備安全、資產(chǎn)管理等重要模塊的智能化管理。

成都建設工程項目智能建造水平評價構架

案例對標

佛山市：重點推進智能建造設備使用與管理

2023年5月，佛山市住房和城鄉(xiāng)建設局發(fā)布實施《佛山市房屋建筑項目智能建造水平評價指引（試行）》，在全國率先出臺了智能建造試點示范項目的技術評價標準。其中，考核指標由控制項、評分項、加分項三部分組成，合計共55個評分指標。標準綜合考慮設計、生產(chǎn)、施工、裝備等建設過程的各環(huán)節(jié)，以及項目建設各環(huán)節(jié)的協(xié)同性和項目取得的效益，對項目建設智能化、數(shù)字化、信息化水平進行多角度、全方位地分析評價。其中，建筑機器人應用、部品部件智能化生產(chǎn)在評價項中占有重要的分值，智能化裝備施工和數(shù)字施工管理達到55分。

武漢市：重點鼓勵在EPC和全過程咨詢中推廣智能建造

2023年5月，武漢市城鄉(xiāng)建設局出臺《關于印發(fā)〈武漢市智能建造試點項目、試點企業(yè)、試點工廠評價表〉的通知》，鼓勵采用工程總承包和全過程咨詢模式的擬建和在建工程應用智能建造。評價階段包含策劃、設計、建造和運維等階段，分為基礎項和加分項，共有12個模塊的26項評分指標。對項目在策劃階段的組織體系和規(guī)劃實施方案，設計階段的數(shù)字設計及深化、數(shù)字化圖審，建造階段的數(shù)字化管控平臺、建筑機器人及智能施工設備，運維階段的數(shù)字化檔案和運維平臺管理，以及作為加分項的科技成果、軟件開發(fā)和碳排放進行評價。

成都市建設工程項目智能建造評價要點

總體概述

2023年9月，《成都市建設工程項目智能建造評價要點（試行）》發(fā)布實施。成都市對建設工程項目智能建造水平的評價從數(shù)字設計、智能生產(chǎn)、智能施工、智慧運維、數(shù)據(jù)協(xié)同和綜合效益六個維度進行，分為預評價和驗收后評價兩個階段。其中，市政基礎設施主要指道路專業(yè)、橋梁專業(yè)、隧道專業(yè)、管廊專業(yè)和軌道交通專業(yè)，兩個及以上單項的綜合市政基礎設施項目，分別按標準計分后，再按建安費比例加權計分。

評價要點分為控制項、評分項和提高創(chuàng)新項，合計33項指標、101條詳細評分點，共同建立起高效治理、綠色低碳、安全韌性、品質生活和節(jié)能智慧的系統(tǒng)目標。控制項的評定結果為達標或不達標；評分項和提高創(chuàng)新項的評定結果為對應分值。控制項必須嚴格執(zhí)行，全部滿足；滿足所有控制項要求時得控制項基礎分，當其中一條不滿足時，則不予評價。同時，評分項在數(shù)字設計、智能生產(chǎn)、智能施工中設置最低得分，當其中任意一評分項得分低于最低得分時，不予評價。

建設工程項目智能建造水平評價總得分按下列公式進行計算：

當滿足全部控制項要求同時總得分達到50分時，房屋建筑和市政基礎設施項目被評為成都市智能建造基本級項目。在總得分分別達到60分、70分和85分時，分別確定為成都市智能建造一星級、二星級和三星級項目。

評價要點

數(shù)字設計：包含設計標準化、一體化設計、裝配式設計和設計數(shù)字化交付4類評價指標，評分項共23分，提高創(chuàng)新項共2分。其中，設計標準化對采用專業(yè)構件庫和通用構件庫運用進行評價；一體化設計對運用BIM技術實現(xiàn)多專業(yè)一體化集成設計及深化運用進行評價；裝配式設計對裝配率要求及技術進行評價；設計數(shù)字化交付對設計階段數(shù)字模型交付內容及水平進行評價。

智能生產(chǎn)：包含資格能力、生產(chǎn)質量保障能力、技術能力、設備智能化、數(shù)字化管理、編碼統(tǒng)一性、生產(chǎn)數(shù)字化交付和綠色生產(chǎn)8類評價指標，評分項共11分，提高創(chuàng)新項共1分。其中，資格能力要求智能生產(chǎn)企業(yè)須取得三體系認證；生產(chǎn)質量保障能力要求具備穩(wěn)定的生產(chǎn)能力和完善的產(chǎn)能保證體系；技術能力要求具備完整、先進的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術和機械設備；設備智能化要求生產(chǎn)過程中采用信息化、傳感器、人工智能、工業(yè)機器人、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等先進技術；數(shù)字化管理要求生產(chǎn)過程中使用智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng)進行質量管理；編碼統(tǒng)一性要求生產(chǎn)部件采用條碼、二維碼、芯片等標識技術對部品部件進行統(tǒng)一編碼及追溯；生產(chǎn)數(shù)字化交付要求部品部件采用BIM模型進行數(shù)字化交付、驗收及存檔；綠色生產(chǎn)要求生產(chǎn)過程使用綠色建材。

智能施工：包含數(shù)字化深化、智能監(jiān)測、智能設備運用、智能施工機器人運用、數(shù)字化管理平臺、技術綜合應用和施工數(shù)字化交付7類評價指標，評分項共36分，提高創(chuàng)新項共4分。其中，數(shù)字化深化對設計階段成果深化指導施工；智能監(jiān)測對施工過程中危大工程采用智能化設備或方法進行監(jiān)測；智能設備運用（除監(jiān)測設備外）對施工中使用的智能設備種類進行評價；智能施工機器人對使用的智能機器人進行評價；數(shù)字化管理平臺對施工數(shù)字化管理平臺的安全性、集成性等進行評價；技術綜合應用對施工過程使用大數(shù)據(jù)與云計算、人工智能、MR、AR、無人機、3D打印、全息投影等智能建造相關技術進行評價；施工數(shù)字化交付對施工BIM模型交付宜表達內容進行評價。

表1 智能建造評分項和提高與創(chuàng)新項分值情況

表2 智能建造項目得分的星級情況

表3 成都市首批入選智能建造試點項目的得分情況

智慧運維：包含智慧運行管理、資產(chǎn)空間管理、運維數(shù)據(jù)管理3類評價指標，評分項共7分，提高創(chuàng)新項1分。其中，智慧運行管理對智慧運維平臺功能范圍和使用情況進行評價；資產(chǎn)空間管理對項目固定資產(chǎn)技術盤點、管理的空間功能進行評價；運維數(shù)據(jù)管理對BIM運維數(shù)據(jù)精細度進行評價。

數(shù)據(jù)協(xié)同：包含設計協(xié)同管理、生產(chǎn)協(xié)同管理、施工協(xié)同管理、運維平臺管理、建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、全過程協(xié)同、信息安全、數(shù)字孿生和數(shù)據(jù)標準9類評價指標，評分項共9分，提高創(chuàng)新項共2分。其中，設計協(xié)同管理對數(shù)據(jù)標準和統(tǒng)一格式以及為后續(xù)階段提供數(shù)據(jù)基礎情況進行評價；生產(chǎn)協(xié)同管理對生產(chǎn)信息化協(xié)同管理工具或平臺使用情況進行評價；施工協(xié)同管理對施工階段各參建方、總分包方等實現(xiàn)施工進度協(xié)同、施工進度與生產(chǎn)訂單協(xié)同管理、材料信息全過程協(xié)同進行評價；運維平臺管理對疊加實際階段成果后的運維平臺及數(shù)據(jù)管理進行評價；建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺對設計、生產(chǎn)、施工階段項目BIM模型和基礎數(shù)據(jù)及設計、采購、生產(chǎn)、施工各方數(shù)據(jù)共享與協(xié)同進行評價；全過程協(xié)同對BIM模型在設計、生產(chǎn)、施工、運維等全流程的協(xié)同應用情況進行評價；信息安全對各階段協(xié)同數(shù)據(jù)信息加密解密安全性進行評價；數(shù)字孿生對建立城市/項目數(shù)字孿生模型進行評價；數(shù)據(jù)標準支撐對建立市級及以上數(shù)據(jù)協(xié)同標準情況進行評價。

綜合效益包含實現(xiàn)經(jīng)濟效益和實現(xiàn)社會效益兩類評價指標，評分項共4分。其中,社會效益對獲得行業(yè)獎項、產(chǎn)生社會知識和實現(xiàn)綠色生態(tài)效益進行評價；經(jīng)濟效益對縮短建設工期、降低工程投資、降低材料和能耗進行評價。

同時，市政基礎設施部分按橋梁、隧道、管廊、軌道交通以及地下區(qū)間、高架區(qū)間和道路等各環(huán)節(jié)進行分類描述和細化。

可持續(xù)智能建造評價的系統(tǒng)目標如下：

綠色低碳：共有7條指標、11條評分點，體現(xiàn)出綠色低碳的系統(tǒng)目標。生產(chǎn)階段鼓勵綠色建材和相關技術使用，減少部品部件生產(chǎn)過程能耗和碳排放；施工階段使用智能設備和建筑機器人以及運用先進智能建造技術，減少施工過程中的碳排放；運維階段通過智慧運維平臺，減少運營過程中的碳排放。

安全韌性：共有9條指標、13條評分點，體現(xiàn)出安全韌性的系統(tǒng)目標。數(shù)據(jù)協(xié)同，對數(shù)據(jù)安全提出了相關要求，提高項目信息安全；智慧生產(chǎn)，安全認證是評價的重要內容，保證生產(chǎn)過程中安全；智能施工，提出智能監(jiān)測技術、數(shù)字化管理平臺中安全管理等要求，實現(xiàn)對高危環(huán)節(jié)的精準全面把控，減少安全事故發(fā)生。

品質生活：共有9條指標、14條評分點，體現(xiàn)出品質生活的系統(tǒng)目標。數(shù)字設計對項目結構、防水、隔聲、節(jié)能等設計要點提出要求，提高項目品質；通過BIM技術模型，對項目建成效果進行提前驗證等。智能施工中，提高施工質量，保證施工品質。

節(jié)能智慧：共有11條指標、17條評分點，體現(xiàn)出節(jié)能智慧的系統(tǒng)目標。設計、生產(chǎn)和施工提供數(shù)字化模型，是各階段智慧應用的前提。智慧運維階段，鼓勵智慧運營管理平臺的建設，提高項目智慧管理、節(jié)能管理的應用。

高效治理：共有13條指標、21條評分點，體現(xiàn)出高能效治理的系統(tǒng)目標。在設計、生產(chǎn)和施工階段形成數(shù)字化成果，提升信息傳遞效率；在智能生產(chǎn)和智能施工階段，通過使用數(shù)字化管理系統(tǒng)、智能設備和建筑機器人，大幅提升建設工程項目治理效率；數(shù)據(jù)協(xié)同中采用數(shù)字化協(xié)同方式，提高各方配合協(xié)同效率。

成都市首批智能建造試點項目評價

成都市作為首批入選住房城鄉(xiāng)建設部智能建造試點城市，建立了與智能建造發(fā)展相適應的政策體系、發(fā)展路徑和監(jiān)管模式，引導全市智能建造規(guī)劃體系、制度體系、標準體系、產(chǎn)業(yè)體系全面建立。按照“試點先行、分步推進”原則，將四川天府新區(qū)建工大廈建設項目等12個項目確定為成都市首批智能建造試點項目，以試點培育推動智能建造走深走實、取得實效。

總體分析

得分區(qū)間

成都市首批入圍智能建造試點項目得分均滿足基本級（50分）及以上，12個試點項目中，50-60分的3項；60-70分的3項；70-85分的5項；85分以上的1項。其中，四川天府新區(qū)城市更新與智慧建筑研發(fā)及孵化基地建設項目得分最高為87.5分。

各環(huán)節(jié)得分情況

試點項目在數(shù)字設計、智能生產(chǎn)和智能施工階段運用BIM技術、一體化設計、裝配式設計及生產(chǎn)、數(shù)字化管理平臺、智能監(jiān)測及智能設備等技術和先進設備情況已較為普遍，在智慧運維、數(shù)據(jù)協(xié)同階段存在較大分化，先進項目運用智慧運營管理和全過程數(shù)據(jù)協(xié)同相關技術和設備比較全面，但存在一定數(shù)量試點項目完全未開展的情況。

得分全部滿足控制項，在得分項能夠得分，在提高與創(chuàng)新項方面普遍得分不足，表明成都市智能建造產(chǎn)業(yè)仍處于行業(yè)追趕運用階段，對行業(yè)前沿技術的研究和運用還有待提升。

在綜合效益評價維度得分普遍不高，在社會效益得分不足，表明目前成都市企業(yè)主要以點狀推進智能建造工程，所產(chǎn)生的全生命周期的社會知識、高能級獎項不足。

項目案例

四川天府新區(qū)建工大廈建設項目

該項目以BIM技術為核心，結合IoT、AI、AR、VR、5G、大數(shù)據(jù)、云計算等技術，進行項目全生命周期的智能建造技術應用，亮點主要包括BIM正向設計、建筑機器人及造樓機研發(fā)應用、數(shù)字化協(xié)同管控、智慧樓宇、綠色建造等方面。按照《成都市建設工程項目智能建造評價要點》可初評為智能建造二星級項目。

成都市首批智能建造試點項目得分情況

成都高新區(qū)婦幼保健院新建項目

項目以BIM技術為核心，建筑信息模型在工程的全生命周期一模多用，在設計-生產(chǎn)-施工各階段進行一體化數(shù)字建造。在機電安裝、裝飾階段使用智能建造機器人、激光跟蹤儀輔助施工，提高了施工質量，降低了返工成本。在運維階段結合實施階段的建筑信息模型，實現(xiàn)智慧化運營目標。按照《成都市建設工程項目智能建造評價要點》可初評為智能建造一星級項目。

總結與展望

長期以來，建筑業(yè)主要依賴資源要素投入和大規(guī)模投資拉動發(fā)展，生產(chǎn)方式粗放、勞動效率低下、消耗大量能源，要想改變這種狀況，必須以智能建造發(fā)展推動傳統(tǒng)建筑業(yè)轉型升級。本評價要點擬在促進成都市智能建造試點城市建設工作，規(guī)范成都市建設工程項目智能建造的評價要點和尺度，推動住房和城鄉(xiāng)建設領域數(shù)字化、工業(yè)化、智能化轉型發(fā)展，實現(xiàn)高質量發(fā)展、高品質呈現(xiàn)和高能效治理。

四川天府新區(qū)建工大廈建設項目

智能建造工程發(fā)展是一項系統(tǒng)性、戰(zhàn)略性、長期性的任務，一些關鍵領域技術受到政策、市場環(huán)境等多種因素影響，涉及多個行業(yè)、建設主體，挑戰(zhàn)較大，也需要對產(chǎn)業(yè)鏈上下游、生產(chǎn)體系與組織方式等進行全方位賦能。目前，我國建筑行業(yè)智能建造水平處于快速發(fā)展階段，但仍面臨技術創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、標準與規(guī)范、數(shù)據(jù)共享與安全、資金投入與市場推廣等一系列挑戰(zhàn)，需要政府、企業(yè)和學術界共同努力，加強合作與交流，建立數(shù)字化設計、智能化施工、工業(yè)化建造和智慧化運維等智能建造產(chǎn)業(yè)生態(tài)，打造更多產(chǎn)業(yè)集群，推動上中下游產(chǎn)業(yè)的技術融合，推動智能建造的持續(xù)發(fā)展。