软件为底座 碧桂园带头智能建筑“夯地基”

全球信息科技正在迅猛增长，IDC预计未来全球数据总量年增长率将维持在50%的高水平，这带动了以信息科技为基础的各领域智能化发展。

即使是相对传统的建筑行业，在信息科技的带动下也处于高速成长中，以智能化工地为例，中研普华产业研究院数据显示，2021年我国智慧工地行业市场规模达到了155.7亿元，同比增长13.07%，2011年以来规模复合增速高达81.84%。

尤其在国家十三部委联合发文指出“要加大智能建造在工程建设各环节应用，形成全产业链融合一体的智能建造产业体系”后，我国智慧工地、装配式建筑、绿色建筑等场景都有明显发展。

这背后，BIM、SaaS等新技术，EPC工程总承包等新方法被认为是中国智能建造的主要动力，但与此同时“缺乏底层核心技术”则可能成为重大的制约因素。

击碎难题的“长锤”是什么？和新兴行业一样，建筑行业的目光也锁定在代表技术底座和核心大脑的一项能力上——软件技术。

软件为底座，激活智能化效果

国家《“十四五”建筑业发展规划》提出，到2035年“中国建造”核心竞争力世界领先，迈入智能建造世界强国行列。随之，中国建筑领域正在潜移默化中推进着大规模的技术改革。

中国工程院院士丁烈云指出，推动中国智能建造技术改革有四项关键任务——工程软件“补短板”；工程物联网“显特色”；工程机械“促升级”；工程大数据“强优势”。几乎每一项都围绕底层软件和数据能力的建设。

以软件技术带动智能化水平，的确效果显著。

以一家以“建造机器人”为特色的智能建造产研公司博智林为例，它由房地产龙头公司碧桂园集团在2018年成立，定位为“智能建造解决方案提供商”。

据了解，博智林的三大业务板块，即建筑机器人、BIM、智能工程设备以及新型建筑工业化产品，都已经能够完成“研发、生产、应用”三大环节。

并且在每一业务板块中，软件系统研发都占据了重要位置，这被视为博智林的技术底座。

截止2022年8月，博智林公司在研的机器人关键零部件和基础共享技术近50款，覆盖了建筑机器人八大核心模块——伺服系统、传感器、控制器、轮系单元、AI、导航系统、视觉算法、机器人管理软件。

中国科学技术大学博士、博智林基础技术研究院院长严启凡表示，博智林在涉及底层开发框架和算法的软件层面，几乎可以说是自主搭建的。

截止今年8月博智林在研的50款建筑机器人、31款已投入使用机器人（累计应用施工面积超1000万平方米），以及在碧桂园全国工地大面积应用的BIM系统，底层技术也都主要依靠博智林自研能力的支持。

例如博智林在近期推出的“BIM图形引擎”就是独立自主研发，拥有完全知识产权的技术。这一技术是BIM系统的核心，就相当于“CPU芯片对于手机和电脑”，是计算处理的核心。长期以来，我国的图形引擎都被几个大型国际软件商垄断，博智林在这个领域突破自主研发的难题，也提振着我国在BIM底层技术上“破解卡脖子问题”的信心。

（博智林BIM系统智慧工地—在线可视化展示）

严启凡指出，博智林自主研发的诸多技术以及技术的升级突破，基本导向是更好实现建筑机器人在建筑工地智能化的应用。比如博智林构建起了整个项目的BIM数字化应用系统，相当于给项目做了一个“智慧工地指挥中心”，能够对所有场景的施工进度和状态全程掌控。

相关技术研发，让很多“以前不敢想象”的智能化场景切实呈现在工地上、贯穿在施工里，显著升级建筑的数字化程度，以及建造过程的工业化水平。

智慧改变建造，“博智林们”先行表率

智能对提升建造的效率和效益十分明显，对此住建部发布的“第一批124个智能建造新技术新产品创新服务典型案例” 和“第一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”中有很多案例可以验证。

以智能建造两大应用场景“装配式建筑”和“智慧工地”为例，在住建部“第一批创新服务典型案例”中，住总住博建科研发的“预制构件信息化质量管理保障平台”有力支持了上海的装配式建筑(即预制部件部品在工地装配而成的建筑)快速发展。

这一平台打通了141家备案企业的数据库，极大提升效率的同时解决了质量追溯的问题，让任何操作都有迹可循。基于对此类信息工具的使用，上海装配建筑面积实现了“五年涨7倍”的领先水平。

基于智慧型工地，在住建部“第一批可复制经验做法清单”中，也有不少效率驱动的经典案例。例如碧桂园凤桐花园项目的“普及测量机器人智能测量工具举措”、“加快研发施工机器人和智能工程机械设备”两项举措。

(博智林测量机器人工作现场)

在应用于碧桂园工地的实践中，博智林测量机器人已验证可实现是人工测量2-3倍的效率，单个房间测量时间小于100秒，测量项的重复性精度1倍标准差小于1mm，改变了传统人工耗时耗力、工作内容单一、测量数据难归档、测量结果不稳定等问题。

博智林不少施工机器人都能产生“增效提质”的效果，例如混凝土机器人抹平作业误差控制在0-5mm，提浆效果显著；外墙喷涂机器人将人从高坠环境中替换下来，最大喷涂效率可达300㎡每小时；墙螺杆洞封堵机器人效率整体提高3倍多，覆盖外墙面90%以上；外墙底漆喷涂效率约为人工喷涂的2倍……

（博智林外墙喷涂机器人在碧桂园工地作业）

据了解，博智林建筑机器人研发聚焦的三个核心要素是“保障施工安全、提升施工质量、提高施工效率”，共同推进提升建造综合效益。

据统计，中国建筑企业平均利润率仅在1%~3%，低于全球平均水平，加之老龄化的社会趋势，建筑行业面临的劳动力成本、利润压力逐年增加。以降本增效保安全为主要任务的“智能化”无疑是所有建筑企业的重点发展方向。

住建部在文件中即指出，是为尽快探索出一套可复制可推广的智能建造发展模式和实施经验，创新突破相关核心技术，加大智能建造在工程建设各环节应用，提升工程质量安全、效益和品质，以数字化、智能化升级为动力推动建筑业高质量发展。