中国“智造”进行时：建筑业从过去融入未来

　　春节渐近，农民工已开始大批返乡，建筑行业又将面临严重的周期性“用工荒”。“现在工程不好做，虽然工人薪资普遍提升了，即使月薪在1万元左右，施工人员也经常短缺。”一家建筑承包商的负责人张代伟说，建筑业还呈现老龄化趋势，更多的年轻人“宁愿送快递也不进工地”。

　　人口红利退潮，以往凭借丰富且廉价的劳动力实现规模增长的模式也难以为继，老龄化、用工荒以及人工成本的上涨成为制约建筑业可持续发展的瓶颈。

　　从业者越来越少也越来越老

　　中国依旧是“建筑大国”。2020年，全国建筑业总产值高达26.4万亿元，占国内生产总值(GDP)的25.88%。但是，国家统计局《2020年农民工监测调查报告》也传递出一个悲观的信息，全国农民工总量比上一年度减少了517万人，同比减少1.8%。

　　建筑行业是一个古老的行业，从业者不仅越来越少，也越来越老。上述报告还显示，2020年，我国农民工平均年龄为40.8岁,比2019年提高0.6岁。其中，50岁以上农民工所占比重超过24%。

　　背井离乡、风餐露宿以及面临较高的安全危险，也是中国乃至全球建筑工人生活和工作的常态。

　　16岁时，现年49岁的张代伟就随父亲到建筑工地打工。他清晰地记得，夏天，阳光晒脱了皮肤。冬天，手脚则经常被冻伤，晚上躺在被窝里又痒又疼。

　　“如果有台机器人搬砖就好了。”有一年，在观看了一部好莱坞科幻电影后，张代伟很快就被自己的奇思妙想逗笑了，谁会花大价钱去研制搬砖的机器人?

　　建筑行业是全球范围内数字化、自动化程度较低的行业之一，一直存在着技术含量低、生产效率差、建设成本高、环境污染严重、施工安全风险大等弊病。

　　中国多数建筑企业“大而不优”，大多还停留在“搬砖头、扎钢筋、浇混凝土、装模板”的水平。面对用工荒危机，中国房产和建筑企业都在寻找转机。

　　如今，碧桂园已用近三年的实践证明，“机器人建房子”的时代已然来临。2021年12月，在广东佛山顺德的凤桐花园项目中，一台建筑清扫机器人正在作业。测量机器人、智能随动式布料机、混凝土天花打磨机器人等以往科幻电影中的角色，正在碧桂园凤桐花园项目中成为现实。

　　2021年2月，住房和城乡建设部发布《关于同意开展智能建造试点的函》，首次在全国确定了7个“智能建造试点”项目，碧桂园凤桐花园项目位列其中。这是碧桂园博智林建筑机器人首个商业应用项目，也是国内唯一真正引入建筑机器人并批量应用于工程建造过程的试点项目。

　　更安全、更优质、更高效

　　尽管早就听说“机器人建房子”，但眼前的一幕幕仍让张代伟目瞪口呆：一台卷扬式外墙乳胶漆喷涂机器人正在作业，它喷出的乳胶漆均匀、细腻，施工效率也很高。“它还可以自主规划路径，实现建筑外墙涂装的全自动、全方位喷涂。从根本上杜绝了工人因高空作业带来的安全风险。”

　　“建筑机器人大大降低了高空作业坠落、建材对工人健康造成损伤等隐患。保障施工安全、提升施工质量、提高施工效率，是我们聚焦建筑机器人研发的三个核心要素。”博智林机器人与智能产品研究院高级产品总监李许说。

　　相比传统工人，建筑机器人凭借更强的计算能力，在建材的利用规划上更为合理、科学，可实现“精益建造”。

　　建筑机器人首先带来惊人的施工效率。两分钟之内，一台测量机器人就可以完成单个房间的实测，测量精度在±1mm内，工效是人工的2-3倍以上，并可根据测量结果自动化生成报表，比人眼观察更加客观和准确;同样，混凝土施工机器人产品线也可以将施工班人员从12人减至8人。

　　为了让机器人像人工一样协调有序，“博智林”还自研BIM系统、FMS系统、WMS系统，并且打通了三个系统的界限，让它们互相协作，在全球首次实现了装修阶段建筑场景下多机器人协同的解决方案。

　　“数字化转型是推动建筑产业高质量发展的重要途径，从‘中国建造’走向‘中国智造’是我国建筑业发展的大势所趋。”中国建筑业协会副会长刘锦章认为，数字化、智能化与建筑施工现场深度融合，将助推我国建筑产业现代化进入“快车道”。

　　从“尘漫天”到变废为宝

　　在外界的印象中，在建工地往往是粉尘“漫天飞”，工地路边则“铺满泥”，而建筑业带来的环境污染和生态危害远不止这些。

　　“我国建筑业创造了诸多世界第一，同时也面临着产品性能欠佳、资源浪费巨大、安全问题突出、环境污染严重、生产效益低下等问题。”在中国国际工程项目管理峰会上，全国人大代表、中国工程院院士丁烈云忧心忡忡。

　　当前，“碳达峰”“碳中和”正成为全球共识，中国政府也提出力争在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。

　　但中国建筑节能协会能耗统计专委会发布的《中国建筑能耗研究报告2020》显示，2018年，全国建筑全过程能耗总量为21.47亿tce(吨标准煤当量)，占全国能源消费总量的46.5%。

　　建筑业是能耗大户，自然也是排放大户。2018年，全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿tCO2(二氧化碳总排放量)，占全国碳排放的比重为51.3%。因此，推动建筑行业降低能耗，进一步减少碳排放，对于实现绿色低碳发展显得尤为重要。

　　不过，中国建筑材料联合会发布的《中国建筑材料工业碳排放报告(2020年度)》显示，2020年，中国建筑材料工业的二氧化碳排放比上一年增加了2.7%，建材工业万元工业增加值二氧化碳排放也同比增加了0.2%。

　　作为硬币的另一面，房地产以及周边产业对我国GDP的贡献率已超过30%。如果通过限制房地产和建筑业的发展，实现“碳达峰”“碳中和”，无异于涸泽而渔、杀鸡取卵。因此，促进信息化与工业化在工程建造领域的深度融合、实现智能建造和绿色建造、促进中国建筑业转型升级已是社会共识。

　　博智林研制的建筑机器人，更是在科技赋能层面为建筑行业“绿色低碳智能建造”注入了新的驱动力。

　　“建筑垃圾处理一向是工程施工和城市建设的痛点，博智林的思路是变废为宝。”李许说，建筑废弃物再利用流动制砖车以特种作业车的形式运行，采用游牧式作业方式就地对建筑废弃物进行深加工，将建筑垃圾直接转化为再生建材制品。

　　一堆堆建筑垃圾，瞬间变成了一枚枚路面砖、植草砖、盲道砖以及各种实心混凝土砖。在即产即销、变废为宝的同时，也节省了大量建材采购费、建筑废料清运费，更减轻了粉尘污染和运输过程的碳排放。

　　博智林研制的建筑废弃物再利用流动制砖车，只是碧桂园绿色发展的“冰山一角”。

　　实现多项“零”的技术突破

　　2021年7月，凤桐花园项目“测量机器人和智能测量工具”“施工机器人和智能工程机械设备”等经验做法再一次受到行业主管部门的肯定。它入选了住房和城乡建设部“首批智能建造与新型建筑工业化协同发展可复制经验做法清单”。

　　“在短时间里，碧桂园集团开展全面研发，已经大批量交付建筑机器人，已走在全国乃至世界智慧建造和建筑机器人领域的前列。”中国科学院院士、清华大学人工智能研究院院长张钹教授评价说。

　　进入2021年下半年，碧桂园开始大步伐地推进机器人建房试点工程，进而大幅提升市场竞争力。同年12月30日，碧桂园旗下博智林公司在汕头金平项目首次完成“BIM+FMS+WMS+建筑机器人”多机施工系统的验收，它将原本独立的单机设备通过集成调度，首次实现了装修阶段的多机协同施工。

　　当前，全球建筑行业智能建造的整体水平仍处于起步阶段，美国、日本、韩国、澳大利亚等发达国家在建筑机器人方面取得了部分成果，但仍以单点研发和小批量试用为主，均未实现建筑全周期、系统化应用的目标。

　　“我国在通用施工机械和架桥机、造楼机等智能化施工装备研发应用方面取得了显著进展。”国家住建部建筑市场监管司副司长廖玉平认为，在构配件生产、现场施工等方面，建筑机器人应用尚处于起步阶段，还没有实现大规模应用。

　　中国建筑企业迎来弯道超车的机会。在中国，各类机器人已活跃在餐厅、商场、酒店等领域。而相较于服务机器人，建筑业机器人的开发和应用仍略逊一筹。(鲁班长)