中國建筑：科技賦能建筑業高質量發展

陳朝陽

2021年12月10日，中建八局山東聊城興華路跨徒駭河大橋舉行碳纖維斜拉索掛索儀式，標志著國產碳纖維首次應用于橋梁主索，實現了零的突破，為碳纖維在土木工程領域應用積累重要經驗，具有里程碑式意義。

7項國家科技進步獎、12項詹天佑大獎、近2萬項專利……國企改革三年行動開展以來，中國建筑集團有限公司（以下簡稱：中國建筑）以科技賦能高質量發展，圍繞打造原創技術“策源地”和產業鏈“鏈長”，攻克一批重點領域的關鍵核心技術，努力開創科技創新高質量發展新局面。

2021年7月30日，主跨1 160米的宜昌伍家崗長江大橋建成通車。作為主大橋的核心基礎，大橋北岸155米主塔采用自主研發的智能造塔機，打破了橋塔施工長期依賴液壓爬模體系的行業現狀，施工效率提升30%。

這是中國建筑用高新技術改造傳統行業的一個縮影。提出新理論、開辟新領域、探索新路徑……從企業發展和行業進步出發，越來越多的自主創新正把握時代脈搏，應對問題挑戰。以建筑工業化為例，中國建筑研發投入超40億元，構建了大國建造的核心技術競爭力。

中國建筑自主研發的全球加載能力最強、加載空間最大、功能最領先的土木工程實驗設備“中建萬噸級多功能實驗系統”投入使用；國內首個“智能裝配造橋機”實現橋上喂梁、地面提梁，實現關鍵工序自動化，大大提高了安全性能和工效，每公里架設時間可節省7天；“零海拔屋”在海拔3 500米西南高原地區圓滿完成拼裝與聯調，成功實現建筑群模塊化、超低能耗、智能控制等關鍵技術應用突破；“空中造樓機”尖端技術成果逐漸從摩天大樓向普通高層建筑普及應用，隨之配套的單塔多籠循環運行施工電梯、廻轉式多吊機集成運行平臺、自爬升塔機綜合施工技術在內的一大批具有自主知識產權的核心技術成果孕育而出。

根深才能葉茂，源遠方可流長。目前，中國建筑已建成5個國家級企業技術中心、59個省部級企業技術中心；建立31個省部級科技創新平臺、8個中建科創平臺；建成博士后工作站10個，以及其他各類科技創新平臺16家，形成了以自主創新為主導、產學研用結合的創新發展機制。中國建筑超兩萬名研發人員探索施行“揭榜掛帥”“賽馬”等科研項目管理新形式，立項相關科研任務，持續加大關鍵核心技術攻關力度，在實現科技自立自強方面充分發揮了支柱和帶動作用。一項項受人矚目的“大國重器”，正不斷推動中國建造提質增效、邁向世界領先水平。

2021年9月29日，中國建筑與蘇州市政府以及蘇州市地方企業聯合成立“雙碳”研究院，積極打造中國建筑“雙碳”背景下的技術、產品與產業體系。圍繞國家戰略，中國建筑積極開展建筑領域“雙碳”研究工作，形成《中國建筑“雙碳”科技創新行動方案》，完成1萬余項調研工作，為高質量完成“雙碳”重大任務打下堅實基礎。

實現“雙碳”目標，必須改變原有粗放型生產方式。中國建筑加速建筑工業化布局，牽頭成立全國第一個裝配式建筑科技創新聯盟、建設中國首家全產業鏈裝配式建筑智慧工廠，投資PC預制構件廠超50個，涵蓋大灣區、成渝、長三角等戰略區域，年總產能超600萬平方米，引領行業發展。

10天建成火神山醫院、12天建成雷神山醫院，讓世人驚呼“基建狂魔”的背后，最大的秘密武器是工業化裝配式建筑建造技術。“所有的病房都使用具備防火性能的環保材料的集裝箱式構造，通過專業集成和交叉深化設計，工廠加工預制，在現場按型號拼裝到位，可以大大加快施工進度，像搭積木一樣蓋房子。”中建三局三公司安裝組負責人袁松表示。據測算，裝配式建筑的施工工期比傳統模式縮短40%，建筑垃圾比傳統建筑項目減少80%以上。

國家“十三五”科技創新成就展上，中國建筑展出的高效建造新結構體系（PPEFF體系）歷經五年研發，在5省市應用面積超10萬平方米。梁、板、柱等均為不出筋構造，采用工廠預制，加工便捷簡易，大量減少現場支撐結構和濕作業，不僅極大降低人工成本和模具制造成本，降低建筑能耗，減少建筑垃圾，更能較傳統施工方式縮短工期約30%，引領我國裝配式混凝土建筑由“濕式”向“干式”轉型升級。

減少碳排放，固廢利用尤為重要。粉碎、攪拌、燒制……在中建四局廣州花都石崗安置區項目現場，建筑廢渣正被粉碎成細骨料，“搖身一變”成為一塊塊透水磚。“按照8個小時不間斷處理，項目平均一天可以處理固廢垃圾500立方米，處理回收率可達到40%至50%。”項目經理牛永緒說，通過“就地取材”的資源化利用，不僅能節約征用土地費、垃圾清運費等經費，還能有效減少清運過程中的粉塵等環境污染。針對地鐵施工，中建五局自主研發“中建造石機”，計劃每小時處理100噸渣土的原位生產線，以解決地鐵渣土處置成本高、環境污染大等問題，可實現地鐵領域、隧道領域綠色施工，走出一條內涵集約式高質量發展新路。

光伏建筑是新能源應用的重要載體。中國建筑牽頭國家重點研發計劃項目——公共交通樞紐節能關鍵技術與示范、國家自然科學基金——高原太陽能熱電動態耦合過程研究、美國能源基金——典型公共建筑太陽能綜合利用研究等10 余項光伏建筑重大課題研究，開展光儲直流柔性建筑碳中和技術研發和應用，在當代MOMA恐龍三號超低能耗養老房屋項目、湖南長沙辦公樓光伏建筑一體化項目、中建綠色產業園辦公樓項目等多個工程試點應用，形成具有完全自主知識產權的系列控制芯片和電器設備，在光伏、柔性充電、直流微網等關鍵技術上取得良好成果。

加快推進數字化轉型，創造數字化發展新模式，已經成為引領創新和驅動轉型的先導力量。中國建筑積極開展信息化建設、兩化融合、數字化和智能化轉型，為企業高質量發展提供強大驅動力。研發形成自主可控的設計協同管理系統和智慧工地集成管理系統2項BIM集成管理系統，獲7項軟件著作權，編制4項相應標準，在系統內外20余個單位、1 000多個項目上開展推廣應用。

“互聯網+”物資采購新模式，是中國建筑應用信息化手段，促進產業鏈共贏的一個縮影。集采平臺上線至今，匯集74萬余家中小企業，累計招投標約115萬次，交易總額約4.5萬億元，單單有審批，筆筆有痕跡，次次可追溯，有力促進全行業供應鏈管理水平整體提升，為建筑業數字化轉型探索了發展新路。

在數字化和智能化的發展趨勢下，科技正與建筑領域深度融合。2021年服貿會上，一臺正在行進、外形酷似獵狗的“機器人”吸引不少觀眾駐足圍觀。“這是研發的智能巡檢機器狗，它跑得快、身手靈活、‘眼力’毒辣，可以代替人力深入到消防水井、地下管廊或較窄的肥槽等復雜危險區域，執行密閉施工空間環境的監測。”中建一局展區工作人員介紹，智能巡檢機器狗身上“背”著有害氣體監測儀，可自動識別一氧化碳、可揮發有機物、粉塵等，實時顯示和上傳監測數據、生成對應趨勢曲線，不僅減少安全事故發生率，而且能極大節省成本。中建電力廣西防城港核電項目采用我國自主知識產權的“華龍一號”技術，預埋件作為一種連接構件在核島施工中被廣泛應用，總數約12萬個，總重量約為2 700噸，焊接工作量巨大。項目團隊自主研發預埋件焊接機器人——集自動協調控制、工件旋轉聯動、防碰撞功能、清槍剪絲等功能為一體的“全能悍將”。“相比人工焊接，施工人員僅需根據不同焊接型號調整機器人工作臺，在保證焊接質量的同時，工作效率提升3.5倍。”中建二局副總工程師、技術中心主任胡立新介紹道。

創新生態重在要素融合，交流合作是科技創新的“生態密碼”。中國建筑積極與國內知名高校、科研院所，開展一系列務實合作，攻堅核心關鍵技術，推進科研力量優化配置和資源共享。管道非開挖修復機器人如今已成為城市管道修復施工人員眼中的“寶貝”。無需開挖路面，配備高清旋轉攝像頭的檢測機器人直接從地下管網進入指定管道，通過“CT”檢查發現癥結后，地面人員遠程實時“上藥”，效率提升近3倍，成本降低約40%；智能測量機器人可基于BIM模型自動尋徑，依據算法對施工現場進行高精度測量，根據開間、進深、層高、垂直度、平整度、陰陽角方正等測量結果自動生成報表，提高實測實量的精度和速度；智能抹灰機器人具備室內導航、自主行走、視覺學習、智能供料等功能，通過高效振動和液壓提升，可將砂漿平整涂抹在墻面，免除腳手架搭建，達到300平方米/天的工作效率，并極大減少空鼓等質量問題。智能噴涂機器人、分揀機器人、焊接機器人、切割機器人、墻板安裝機器人……中國建筑自主研發20多項智能化裝備，通過視覺傳感器和內置算法，推動傳統工藝步入無人化、智能化時代。

一組組碩果累累的數字，一件件飽含科技的產品，勾勒出科技創新不斷為高質量發展增能提速的廣闊圖景。放眼未來，中國建筑將立足新發展階段，完整準確全面貫徹新發展理念，服務和融入新發展格局，積極探索智慧、數字、低碳發展新路徑，在推動行業高質量發展中發揮領軍作用，為建成世界科技強國貢獻中建力量。

2022年3月5日，李克強總理在政府工作報告中提出，推進科技創新，促進產業優化升級，突破供給約束堵點，依靠創新提高發展質量。

創新是一個國家、一個民族發展的重要力量，也是推動人類社會進步的重要力量。“十四五”開局之年，中國建筑以時不我待、只爭朝夕的勁頭，積極探索智慧、數字、低碳發展新路徑，在智能建造、綠色建筑、建筑工業化等方面開展前瞻性研究，研發出一批科技新產品，掌握了多項重點領域的關鍵核心技術，推動了中國建筑行業提質增效。

科技自立自強，正成為國家發展的戰略支撐。我們只有堅定敢為天下先的志向，在獨創獨有上下功夫，勇于挑戰最前沿的科學問題，提出更多原創理論，作出更多原創發現，才能在重要科技領域實現跨越發展，跟上甚至引領世界科技發展新方向，掌握新一輪科技競爭的戰略主動，進而提升國家科技創新能力。