周 浩 林波榮
2026年政府工作報告提出，發(fā)展智能建造，培育現(xiàn)代化建筑產(chǎn)業(yè)鏈。我國建筑業(yè)規(guī)模、對外承包工程市場份額連續(xù)多年居世界首位，但面臨勞動力短缺、生產(chǎn)效率低下等瓶頸。智能建造通過將新一代信息技術與工業(yè)化建造技術深度融合來提升生產(chǎn)效率，是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心路徑。但當前智能建造產(chǎn)業(yè)存在數(shù)據(jù)碎片化嚴重、市場積極性不高、關鍵技術與人才供給滯后等問題，亟待加快標準和基礎數(shù)據(jù)集建設、創(chuàng)新政策與激勵機制，加強全鏈條技術攻關，推動其高質(zhì)量發(fā)展。
需具備四大核心基礎
智能建造是新一代信息技術與工業(yè)化建造技術深度融合形成的人機協(xié)同建造方式。建筑構件采用標準化、模塊化方法設計，由工廠預制后再運到工地組裝式施工，并通過建筑信息模型（BIM）形成全過程數(shù)據(jù)貫通，實現(xiàn)“像造汽車一樣造房子”；通過物聯(lián)網(wǎng)、人工智能（AI）等信息技術實現(xiàn)全過程自感知、自學習、自決策和自控制，推動建造活動從“人工驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”，并由機器人替代人工完成高空作業(yè)、混凝土施工等危、繁、臟、重工作。
發(fā)展智能建造應具備“軟”“硬”“平臺”“人”四大核心基礎。“軟”是構建具備自主知識產(chǎn)權并貫通設計、生產(chǎn)、施工、運維的工程軟件、標準、傳感網(wǎng)絡與基礎數(shù)據(jù)集；“硬”是應用適應復雜環(huán)境、可支撐工廠化生產(chǎn)與裝配化施工的建筑機器人與智能裝備；“平臺”是構建跨系統(tǒng)、跨階段、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合、全要素互通的平臺架構；“人”指土木建筑與AI、自控等多學科交叉型研發(fā)人才以及具備“人機協(xié)同”能力的產(chǎn)業(yè)工人。
發(fā)展智能建造是緩解勞動力短缺、生產(chǎn)效率低下、數(shù)字化不足等制約建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展瓶頸的關鍵路徑。2025年我國建筑業(yè)從業(yè)人員銳減762萬人，同比降幅近13%，且面臨老齡化（50歲以上占比近40%）、低學歷（高中及以下超80%）等困境。數(shù)字化滲透率僅為6.5%，位列實體經(jīng)濟行業(yè)倒數(shù)第二。數(shù)據(jù)顯示，裝配式建造、智能工廠等技術的應用可減少人工22%—90%、提升工作效率20%—40%。
當前發(fā)展面臨三大挑戰(zhàn)
2022年住房城鄉(xiāng)建設部公布了首批24個智能建造試點城市，截至2024年底已有325家、1098個項目應用智能建造技術，取得了一定成效。例如，北京樺皮廠胡同項目采用混凝土模塊化技術，3個月就完成了原拆原建改造，較傳統(tǒng)方式工期縮短80%、建筑垃圾減少75%；成都錦官天府花園項目應用地坪研磨、膩子打磨、噴涂等8類建筑機器人，整體建設效率提升15%；太原袁家莊城中村改造項目采用的空中造樓平臺實現(xiàn)1小時內(nèi)爬升2.9米，提升單棟樓施工效率40%。此外，我國也在加快智能建造專業(yè)人才培養(yǎng)，北京工業(yè)大學等188所普通本科院校開設智能建造專業(yè)。
在取得一系列成績的同時，當前智能建造產(chǎn)業(yè)仍面臨如下挑戰(zhàn)。
一是工程建設數(shù)據(jù)碎片化嚴重，信息化全鏈條貫通和多方協(xié)同困難。設計、施工、運維等各階段平臺數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一，BIM模型全過程流轉(zhuǎn)困難，難以“一模到底”。建材產(chǎn)業(yè)鏈龐雜，產(chǎn)品多達7萬余種，非標化程度高，數(shù)據(jù)溯源和對標難度大。智能裝備與工程管理系統(tǒng)缺乏深度集成，多終端設備的多模態(tài)數(shù)據(jù)實時回傳難度大。企業(yè)對數(shù)據(jù)隱私的顧慮，加劇了數(shù)據(jù)“看不見、用不上”問題，可供行業(yè)對標和AI訓練的高質(zhì)量、規(guī)模化的工程建設全過程基礎數(shù)據(jù)集缺失。
二是信息化升級投入高、短期經(jīng)濟效益不明顯，市場主體積極性不高。智能建造設備和系統(tǒng)的協(xié)同研發(fā)、更新?lián)Q代需要大量資金投入，裝配式建筑建設成本較傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑高10%—15%，建筑機器人臺班（1臺機械設備連續(xù)工作8小時為1臺班）單價約為人工的2—4倍。智能建造的能源資源節(jié)約、環(huán)境保護、安全防護等屬性更多體現(xiàn)在社會公共價值，且主要發(fā)生在建造階段，建筑使用者感知不明顯。同時，新開工建筑面積從2020年的51.2億平方米下降到2025年的25.3億平方米，市場需求逐步減弱。
三是關鍵技術與人才供給滯后，制約建筑業(yè)智能化轉(zhuǎn)型推進速度。我國研發(fā)設計類工業(yè)軟件中計算機輔助設計（CAD）三維幾何引擎、計算機輔助工程（CAE）求解器等核心工具仍高度依賴進口。建材和智能裝備的生產(chǎn)與應用分屬不同部門管理，產(chǎn)品的性能、規(guī)格等與工業(yè)化生產(chǎn)、裝配化施工、智能化管理等要求不匹配。復合型研發(fā)人才和“數(shù)字工匠”極度緊缺，預計到2035年缺口將超過1000萬。
加強全鏈條協(xié)同創(chuàng)新
面對上述挑戰(zhàn)，應從技術研發(fā)、標準建設和政策創(chuàng)新多端同時發(fā)力，推動智能建造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
一是以場景和需求為導向，豐富全鏈條核心技術和產(chǎn)品供給。加強基礎共性技術攻關，突破三維圖形引擎、多物理場耦合求解器等“卡脖子”技術，研發(fā)適應復雜環(huán)境的建筑機器人、智能生產(chǎn)裝備及電致變、氣凝膠等綠色功能化材料，開發(fā)云邊端協(xié)同的行業(yè)級產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、大模型和全場景智能體群。加快面向城市更新、一老一小、極端建造等場景的技術研發(fā)，重點關注基于AI的既有建筑快速三維重建與缺陷診斷技術；適用于復雜場景的模塊化、快拆快裝式施工改造技術與建材產(chǎn)品；適老適幼智能家居產(chǎn)品；高寒、高海拔等極端環(huán)境條件下的“建筑—材料—信息—能源”一體化設計、建造與運維等技術。
二是發(fā)揮“鏈主”企業(yè)引領作用，加快多層級標準體系和高質(zhì)量基礎數(shù)據(jù)集建設。引導頭部企業(yè)發(fā)揮“鏈主”作用，制定和試點驗證智能建造全過程數(shù)據(jù)管理、碳排放核算、構件模數(shù)化設計生產(chǎn)和施工、人機協(xié)同作業(yè)、數(shù)字化交付等標準。政府、行業(yè)、企業(yè)三方協(xié)同，推動全產(chǎn)業(yè)鏈開展行業(yè)、企業(yè)、項目、產(chǎn)品多層級碳盤查，逐步建立工程建設項目全生命周期數(shù)據(jù)集、建材構件與智能設備碳排放因子集、施工與運維能耗和碳排放數(shù)據(jù)集、建筑體檢大數(shù)據(jù)集等。可借鑒北京經(jīng)驗，制定建筑行業(yè)綠色低碳信用評價標準，通過對建材生產(chǎn)、建造等全環(huán)節(jié)進行碳足跡認證，將數(shù)據(jù)追溯與信用機制融合。此外，可將關鍵數(shù)據(jù)按統(tǒng)一標準匯交的要求，納入新建項目土地出讓、施工招投標、建材與設備采購、竣工驗收、合同能源管理等關鍵環(huán)節(jié)。
三是創(chuàng)新政策支持與經(jīng)濟激勵機制，推動全鏈條產(chǎn)業(yè)協(xié)同升級。制定全國統(tǒng)一的智能建造分級評價制度，將數(shù)據(jù)貫通率、智能裝備應用率、平臺協(xié)同效率、人才培養(yǎng)等作為核心評價指標。推廣“工程總承包+運營”“投資—建設—運營”一體化的工程建設模式，推動數(shù)據(jù)全鏈條貫通。開發(fā)智能建造貸款/債券等系列綠色金融產(chǎn)品，對高智能等級的智能建造項目給予容積率獎勵，對帶動產(chǎn)業(yè)鏈聚集、承擔國家級課題、參與國家和行業(yè)標準制定的企業(yè)給予財政獎勵。推廣北京做法，將智能建造納入省市級重點實驗室重組申報指南方向，給予專項名額支持。加快復合型人才培養(yǎng)，著力提升傳統(tǒng)建筑工人的智能化能力，支持更多高校與企業(yè)聯(lián)合開設智能建造課程，打造普惠式“線下工地課堂+線上AI教學”培訓網(wǎng)絡。
（作者周浩系清華大學城市治理與可持續(xù)發(fā)展研究院副研究員，林波榮系清華大學建筑學院教授）
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