中建科技科研產(chǎn)業(yè)樓：探索建筑工業(yè)化、智能化、綠色化的新高度

中建科技集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中建科技”），作為世界500強(qiáng)第9位的中建集團(tuán)于2015年實(shí)施“藍(lán)海戰(zhàn)略”后成立的首家直屬科創(chuàng)型子企業(yè)，承載著推進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的歷史使命。中建科技憑借其在新型建筑工業(yè)化全產(chǎn)業(yè)鏈的人才與資源優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新性地提出了“研發(fā)+設(shè)計(jì)+制造+采購(gòu)+施工（管理）”一體化的REMPC五位一體工程總承包模式，致力于為客戶提供從研發(fā)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、建造到運(yùn)維的全產(chǎn)業(yè)鏈一體化建造服務(wù)。

一、中建科技的創(chuàng)新之路

中建科技通過(guò)創(chuàng)新平面、立面、構(gòu)件和部品“四大標(biāo)準(zhǔn)化”設(shè)計(jì)理論及方法，成功研發(fā)出全裝配混凝土剪力墻住宅產(chǎn)品（PCS）、全裝配混凝土框架建筑產(chǎn)品（PCF）、鋼結(jié)構(gòu)模塊化建筑產(chǎn)品（SMC）等一系列代表性建筑產(chǎn)品體系。這些產(chǎn)品體系不僅滿足了新型建筑工業(yè)化對(duì)系統(tǒng)性裝配、工業(yè)化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的要求，還為中建科技積累了差異化的競(jìng)爭(zhēng)能力，成功突破了綠色、裝配式高端建筑市場(chǎng)的壁壘。

在模塊化業(yè)務(wù)方面，中建科技旗下的中建集成科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中建集成”）作為模塊化業(yè)務(wù)的實(shí)施主體，憑借其華南（深汕）模塊化智能制造工廠，配置了國(guó)內(nèi)智能化水平最高的模塊化產(chǎn)品生產(chǎn)線。該工廠研發(fā)并實(shí)施了人居、公建、設(shè)施、特需四大系列產(chǎn)品，滿足了功能多樣、低碳環(huán)保的模塊化產(chǎn)品生產(chǎn)需求，成功獲評(píng)國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)和“專精特新”企業(yè)認(rèn)定。

二、中建科技科研產(chǎn)業(yè)樓項(xiàng)目概況

中建科技科研產(chǎn)業(yè)樓項(xiàng)目位于深圳市坪山區(qū)龍?zhí)锝值?，坪山大道與錦繡西路交匯處，用地性質(zhì)為普通工業(yè)用地（M1）。項(xiàng)目總建設(shè)用地面積為7917.38平方米，總建筑面積約為42544.37平方米，合同價(jià)格高達(dá)24173.37萬(wàn)元。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)包括2層地下室，上部設(shè)有2棟塔樓。其中，地下二層為人防地下室。1棟為廠房，地上建筑層數(shù)為17層，地下2層，建筑高度達(dá)到78.1米，為高層丙類廠房；2棟為辦公樓，地上建筑層數(shù)為8層，地下2層，建筑高度為31.3米，為二類高層公共建筑。

在建筑結(jié)構(gòu)方面，1棟采用裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)體系，預(yù)制構(gòu)件類型包括預(yù)制柱、疊合梁、預(yù)應(yīng)力空心樓板、預(yù)應(yīng)力疊合板、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板等。而2棟則采用了中建科技自主研發(fā)的CMC組合模塊建筑體系，這一創(chuàng)新體系為項(xiàng)目的成功實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三、項(xiàng)目應(yīng)用目標(biāo)與實(shí)踐

中建科技科研產(chǎn)業(yè)樓項(xiàng)目以工業(yè)化、智能化、綠色建造為核心理念，致力于不斷改進(jìn)生產(chǎn)和施工工藝，提升工廠和項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)化水平。項(xiàng)目將BIM和人工智能技術(shù)應(yīng)用在工程建設(shè)中，通過(guò)科學(xué)的管理和流程的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了工廠內(nèi)預(yù)制模塊標(biāo)準(zhǔn)化、連續(xù)批量生產(chǎn)，以及施工現(xiàn)場(chǎng)高效、快速吊裝。這不僅大幅降低了人工成本，還顯著提升了生產(chǎn)能力和施工效率。

1. 模塊化新產(chǎn)品研發(fā)

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)致力于研發(fā)形成“圍護(hù)、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修”一體化的模塊化新產(chǎn)品。通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和技術(shù)突破，成功研發(fā)出適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的模塊化產(chǎn)品，為項(xiàng)目的順利實(shí)施提供了有力保障。

1. 自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線建設(shè)

為了實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量的模塊建筑智能生產(chǎn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)了自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線基于視覺(jué)識(shí)別、智能傳感、自動(dòng)上下料、主動(dòng)跟隨變位、多機(jī)器人協(xié)同焊接等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、流水線式、自動(dòng)化柔性生產(chǎn)。這不僅大幅節(jié)約了勞動(dòng)力成本，還提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)了安全生產(chǎn)，降低了事故率。

1. 模塊化新產(chǎn)品應(yīng)用探索

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)積極探索模塊化新產(chǎn)品在辦公樓、住宅等不同場(chǎng)景的應(yīng)用。在科研產(chǎn)業(yè)樓項(xiàng)目中，成功落地了CMC產(chǎn)品示范樓棟（南樓）。通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)模塊化建筑的應(yīng)用與實(shí)踐提供了有力支持。

1. 工法與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，形成了相關(guān)工法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)程。這些成果不僅推動(dòng)了模塊化建筑的應(yīng)用與實(shí)踐，還為業(yè)內(nèi)其他智能建造項(xiàng)目提供了可靠的參考和借鑒。

四、智能建造應(yīng)用成果展示

（一）數(shù)字設(shè)計(jì)

在數(shù)字設(shè)計(jì)方面，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)充分利用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了線下和線上兩個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同工作。

線上環(huán)節(jié)：通過(guò)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的輕量化圖形引擎，將線下生成的數(shù)字孿生建筑模型轉(zhuǎn)化為輕量化BIM文件，并上傳至“中國(guó)建筑智慧建造平臺(tái)”。該平臺(tái)支持設(shè)計(jì)、商務(wù)、制造、施工、運(yùn)維全過(guò)程的數(shù)據(jù)讀取及加載，具備交互功能，可實(shí)現(xiàn)建造過(guò)程基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生。

線下環(huán)節(jié)：依托EPC管理模式組織一體化協(xié)同設(shè)計(jì)，形成主體結(jié)構(gòu)、建筑圍護(hù)、機(jī)電設(shè)備、裝飾裝修四大系統(tǒng)的BIM設(shè)計(jì)文件，并整合為一個(gè)完整的建筑信息模型。在整合過(guò)程中，引入生產(chǎn)工藝和施工工法專業(yè)技術(shù)人員，開(kāi)展全專業(yè)協(xié)同校驗(yàn)，最終定義能夠支撐建造需求的數(shù)字孿生建筑模型。

此外，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還探索了一體化BIM協(xié)同工作模式，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)、施工、運(yùn)維的前置參與。通過(guò)BIM信息化模型實(shí)現(xiàn)信息交互，實(shí)現(xiàn)了“全員、全專業(yè)、全過(guò)程”的三全BIM信息化應(yīng)用。同時(shí)，利用自主開(kāi)發(fā)的BIM輕量化引擎，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字設(shè)計(jì)成果線下設(shè)計(jì)、線上應(yīng)用的無(wú)縫銜接，為招采、生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)與交付提供了數(shù)據(jù)保障，奠定了全生命周期數(shù)字孿生基礎(chǔ)。

（二）智能生產(chǎn)

在智能生產(chǎn)方面，項(xiàng)目?jī)蓷澦蔷鶠檠b配式建筑，所需預(yù)制構(gòu)件均在構(gòu)件廠生產(chǎn)。其中，PC構(gòu)件由深圳深汕特別合作區(qū)中建科技有限公司生產(chǎn)提供，該工廠位于深圳市深汕特別合作區(qū)中建綠色產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，占地面積200余畝，年產(chǎn)能達(dá)22萬(wàn)m3，可滿足超500萬(wàn)平方米的裝配式建筑需求。

此外，項(xiàng)目還采用了CMC模塊化智能制造產(chǎn)線。該產(chǎn)線通過(guò)自動(dòng)化、智能化手段保障項(xiàng)目生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量。基于視覺(jué)識(shí)別、智能傳感、自動(dòng)上下料、主動(dòng)跟隨變位、多機(jī)器人協(xié)同焊接等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、流水線式、自動(dòng)化柔性生產(chǎn)。這不僅大幅節(jié)約了勞動(dòng)力成本，還提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)了安全生產(chǎn)，降低了事故率。

（三）智慧建造平臺(tái)

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還自主研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“中國(guó)建筑智慧建造平臺(tái)”。該平臺(tái)融合設(shè)計(jì)、制造、采購(gòu)、施工、運(yùn)維的全過(guò)程，突破了傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、單方向的信息傳遞方式，實(shí)現(xiàn)了全方位、交互式信息傳遞。平臺(tái)包括模塊化設(shè)計(jì)、云筑網(wǎng)購(gòu)、智能工廠、智慧工地、幸?？臻g五大板塊，實(shí)現(xiàn)了全球首創(chuàng)BIM+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成應(yīng)用。這也是國(guó)內(nèi)裝配式建筑領(lǐng)域唯一投入實(shí)際工程項(xiàng)目的全過(guò)程智能建造平臺(tái)。

智慧建造平臺(tái)將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工的需求和建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝等各專業(yè)的設(shè)計(jì)成果集成到一個(gè)統(tǒng)一的建筑信息模型系統(tǒng)之中。系統(tǒng)建立了模塊化的構(gòu)件庫(kù)、部品庫(kù)和資源庫(kù)等，支持查詢圖紙信息、材料清單信息、施工安裝信息、構(gòu)件施工進(jìn)度信息等。同時(shí)，平臺(tái)還實(shí)現(xiàn)了各參與方基于同一平臺(tái)在設(shè)計(jì)階段提前參與決策、工作過(guò)程實(shí)時(shí)協(xié)同、構(gòu)件及部品的屬性信息實(shí)時(shí)交互修改等功能。此外，平臺(tái)還能結(jié)合全景和VR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)階段的虛擬化實(shí)景體驗(yàn)和個(gè)性化定制，提升建筑產(chǎn)品的附加值。

五、項(xiàng)目特色亮點(diǎn)解析

（一）創(chuàng)新技術(shù)體系

CMC組合模塊建筑體系是中建科技在本項(xiàng)目中的一大創(chuàng)新亮點(diǎn)。該體系以系統(tǒng)思維和產(chǎn)品思維為核心，實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電、圍護(hù)、精裝、幕墻等系統(tǒng)的高度集成。同時(shí)，以“人機(jī)協(xié)同”的智能建造方式，通過(guò)定制化模組智造實(shí)現(xiàn)了“無(wú)限生長(zhǎng)”的無(wú)柱大空間。這一創(chuàng)新技術(shù)體系不僅適用于高層住宅、酒店、學(xué)校、公寓、醫(yī)院等多類應(yīng)用場(chǎng)景，還為項(xiàng)目的成功實(shí)施提供了有力保障。

在項(xiàng)目實(shí)踐中，共應(yīng)用了7種合計(jì)175個(gè)模塊。標(biāo)準(zhǔn)層每層模塊數(shù)量達(dá)到26個(gè)，模塊系列面寬3.6m-4m，長(zhǎng)度8m，高度3.6m。多數(shù)模塊重量從7.5噸到10噸不等，最重的公共衛(wèi)生間模塊重達(dá)22.5噸。CMC組合模塊鋼模塊在工廠內(nèi)完成外飾面、機(jī)電管線以及裝修工作，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝和混凝土澆筑?，F(xiàn)場(chǎng)無(wú)需支模、無(wú)大量鋼筋綁扎工作，模塊箱體之間收口澆筑形成鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)。

（二）高效智能生產(chǎn)

在高效智能生產(chǎn)方面，CMC組合模塊生產(chǎn)線充分利用了機(jī)器人控制技術(shù)、模塊化總裝技術(shù)、視覺(jué)識(shí)別技術(shù)和智能傳感技術(shù)等先進(jìn)信息化技術(shù)。形成了一條具備鋼構(gòu)件組裝焊接、地面鋼網(wǎng)的分片加工及組合模塊拼裝焊接功能，同時(shí)涵蓋角柱、頂框和底框鋼結(jié)構(gòu)焊接和組裝功能的自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線。這一生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了模塊試點(diǎn)建筑主體結(jié)構(gòu)（不含混凝土部分）、外圍護(hù)（建筑外墻一側(cè)）、機(jī)電管線以及大部分內(nèi)裝修在智能工廠內(nèi)完成加工的高效生產(chǎn)模式。平均每8小時(shí)（一臺(tái)班）可生產(chǎn)箱體結(jié)構(gòu)3套，大幅提高了生產(chǎn)效率。

（三）打造綠色標(biāo)桿

在綠色建造方面，本項(xiàng)目采用了夏熱冬暖氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)技術(shù)。綜合考慮建筑功能與地域氣候特征，借助性能分析確定了東南朝向、北高南低的總體布局和建筑層數(shù)與形體。這一設(shè)計(jì)不僅為舒適節(jié)能微環(huán)境與光伏利用創(chuàng)造了有利條件，還采用了全遮陽(yáng)系統(tǒng)大幅降低建筑物的夏季空調(diào)負(fù)荷和運(yùn)行能耗。同時(shí)，采用內(nèi)保溫構(gòu)造和高性能門窗進(jìn)一步降低了圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)對(duì)能耗的影響。

此外，模塊試點(diǎn)建筑還高效兼容光儲(chǔ)直柔技術(shù)。項(xiàng)目在模塊立面和建筑屋頂集成光伏板應(yīng)用，可再生能源利用率達(dá)到50%。綠色低碳總目標(biāo)為打造“近零能耗+綠色建筑三星級(jí)”建筑示范，建成業(yè)內(nèi)同類建筑