新发展阶段我国建造现代化的思考
2021-08-11廖国彬
【摘要】本文从立足新阶段、贯彻新理念、服务新格局角度,提出了科技支撑、以人为本、绿色发展、安全发展的中国建造现代化之路,探索了六条实现路径。
【关键词】建筑业;BIM;装配式;机器人;智慧工地;总承包;职业教育
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
21.
1、引言
据统计,1999年我国全社会建筑业完成增加值5450亿元,2019年完成70904亿元,20年增长了13倍多;1999年全年对外承包工程完成营业额112亿美元,2019年完成11928亿元,20年也增长了近13倍。我国建筑业成绩举世瞩目。但是,据统计,2018年我国按建筑业增加值计算的劳动生产率约11.8万元/人,而同期美国约11万美元/人,日本约630万日元/人,欧盟约5万欧元/人,我国仅约为同期美国的1/6,欧盟、日本的1/3。我国建筑业劳动条件差、安全风险高、环境污染重、资源浪费严重、劳动效率低等问题也为世人所诟病,也影响了中国建造国际化步伐。
2、我国建造现代化之路
在我国新型城镇化和深化供给侧结构性改革背景下,继续依靠旧有模式推动我国建筑业健康发展已经难以适应新时代发展要求,我国人口红利的逐渐消失也在倒逼建筑业加快向工业化、数字化、智能化方向转变。立足新阶段,贯彻新理念,服务新格局,走科技支撑、以人为本、绿色发展、安全发展之路是我国建造现代化的必然选择。
3、实现建造现代化的六条路径
本文试从以下六个方面来探索我国建造现代化的实现路径。
3.1 推进建筑信息模型(BIM)建造全过程运用,实现建筑业全产业链共建共享
BIM是对建设工程物理特征和功能特性信息的数字化承载和表达,可应用于工程项目规划设计、部品部件制造、施工装修建造、运营维护管理和城市管理各阶段。BIM作为可应用于建筑全生命周期的建筑信息化技术,正在促使我国建筑业发生深刻变革,推动建筑业数字化转型。通过工程全生命周期各参与方在统一多维建筑信息模型基础上的数据共建共享,可以全面提升我国建造现代化水平。
要实现BIM建造全过程运用推广,首先要加强顶层设计,进行BIM建造全过程开发应用统筹规划,制定政策法规,完善规范标准,充实建造工法;其次要加大研发投入,加强BIM基础理论与应用研究,推进BIM向更高层次、更广领域发展;三是加快BIM开发应用平台建设,为建造全过程提供高效、便捷、安全的云服务,实现系统软硬件同构及数据共建共享;四是推动基于BIM的设计、生产、运营、监管等模式变革,实现 “数据一个库、运用一平台、监管一张网”;五是加强BIM开发应用教育,夯实人才基础。
3.2 加快建筑部品部件产业化进程,大力发展装配式建筑、SI建筑
改革开放后,我国大规模推广了现浇建筑技术。应当说,现浇建筑技术为我国城乡建设做出了很大贡献,而且技术成熟、标准完善。但是,这种技术也存在诸多弊端,例如生产安全风险高。每个工地都是临时生产作坊,生产作业标准化程度低,风险隐患多难以控制,工人的生命安全受到严重威胁;环境污染重。现场施工缺乏环保设备,造成大气、水、噪音等环境污染;质量控制难。建造环节多为人工作业,机械化、数字化程度低,质量通病多;资源浪费严重。临时设施占用大量土地,现场加工材料,进行浇筑养护,造成资源浪费。为此,2016年,我国便出台了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》,计划用十年左右时间,使装配式建筑占比达到30%,以期改变以往的建筑模式。
SI建筑作为一种更高级的装配式建筑,在发达国家应用广泛。其原理是将支撑结构体系和内部功能体系有效分离,从而在建筑的生命周期内,在保证建筑结构体系不变的情况下,实现建筑功能的多样性、拓展性和持续可更新性。SI建筑更能展现装配式建筑工业化生产,拼装式建造,可持续更新的优势。
发展装配式建筑、SI建筑,很重要一环就是建筑部品部件制造和供给。制造需要标准,供给讲成本。标准需要顶层设计,实现建造全产业链无缝衔接,而BIM技术恰可以为建筑部品部件的标准化、数字化生产提供技术支撑,实现设计制造一体化。
建筑部品部件制造和供给需要解决设计、制模、生产、运输、吊装、连接等诸多问题,任何一个环节的技术障碍或成本大幅增加都将阻碍产业的发展。目前,我国的装配式建筑部品部件供给市场还很不成熟,能将BIM技术和装配式建筑很好结合的设计人才还不多,能将BIM技术灵活应用于部品部件生产的企业也非常匮乏,需要行业领袖进行产业链整合,做示范引领。
3.3 依托大型国企,实施产业链整合,推进工程建设全过程总承包
总承包是目前国际上主流的工程建设项目实施模式,也是我国政府投资项目优先采用的模式,有利于形成统一的责权利主体,实现BIM建造全产业链系统集成。2019年,国家部委颁布了《房屋建筑和市政基础设施项目工程总承包管理办法》和《建设项目工程总承包合同(示范文本)》,為我国工程项目总承包指明了方向。
推行工总承包,如果没有人才、资金、技术、数据、市场和政策等的强力支撑谈何容易,我国绝大多数中小型建筑企业都不具备这个实力。依托大型国企,实施产业链整合,推进工程建设全过程总承包,是加快BIM技术、装配式建筑推广应用的有效手段,也是确保我国建筑业产业链、供应链安全的现实之举。
3.4 加大研发投入和人才储备,大力发展建筑机器人
据统计,2019年我国农民工总量29077万人,平均年龄为40.8岁,其中有5400多万从事建筑业,农民工占比由高峰时期2014年的22.3%下降至2019年的18.7%,建筑工人日益短缺。由于工作条件差,很多年轻人不愿意从事建筑业,可谓产业后继乏人。机器人代替人工作业是建筑业发展的大趋势。为此,建议一是尽快研究制定建筑机器人研发、制造、试验等方面的政策法规和行业标准,引导建筑机器人快速验证、试点和应用;二是加大研发投入和人才储备,完善激励机制,力争在十四五期间解决一些困扰我国的芯片、软件、材料、算法等 “卡脖子”关键核心技术问题,为我国建筑机器人发展铺平道路。
据悉,2015年日本清水建设投入1.79亿美元进行建筑机器人研发。2018年,我国的碧桂园集团也开启了建筑机器人研发日程。2020年,碧桂园研制的43台建筑机器人正式上岗。未来,随着全球机器人相关技术的进一步突破,建筑机器人必将引领新一轮的建造智能化,推动建筑业向更高质量发展。
3.5 加快3S、物联网、智能穿戴等技术深度融合,推进智慧工地建设
建筑业是安全事故多发的行业,职业健康与卫生问题也十分突出。如何加强管理,降低事故发生概率和危害性是业界重点研究的课题。加快3S、物联网、智能穿戴等技术在建造阶段的深度融合,建设智慧工地,是建造现代化的重要方向。我们可以探索,监管部门利用3S技术对建筑工地进行定位,对施工环境进行监测、预警、应急救援路径优化;建筑施工企业可以利用智能劳动防护用品识别工人身份,监测健康状况,实施定位跟踪,实现管理交圈;建筑工人可以通过智能穿戴设备检测工作环境,获取建筑部品部件信息和操作规程,提高工作效率和安全性,减少安全事故的发生。
3.6 大力发展建筑职业教育,全面提升从业人员素质
据统计,2019年,我国农民工中未上过学的占1%,小学文化程度占15.3%,初中文化程度占56%,高中文化程度占16.6%,大专及以上仅占11.1%。农民工就是文化程度低、职业不固定的代名词,建筑工人更是如此。相反,建筑业发达的国家,例如日本,2019年494万建筑从业人员中雇员人数就占到407万人,占比高达82.4%。我国建筑工人文化程度低、技能培训不足、劳动权益得不到有效保障等问题严重制约了我国建造现代化进程。
大力发展建筑职业教育,全面提升从业人员素质,是我国建造现代化人才立基的重中之重。为此,建议一是进一步完善职业教育与培训并重,两者相互融通的现代职教体系,推动建筑工人通过专业培训、职业教育向专业技术工人转型;二是把职业教育和普通教育摆在同等重要位置,全面提升建筑工人文化素质和专业技能水平;三是鼓励工程项目总承包单位与具有一定文化程度和较强专业技能的建筑工人建立较为稳固的劳动关系,逐步改变建筑工人“上班在工地,下班住工棚”、游走在农村和城市之间的现状,全面提升建筑产业工人的社会地位和城市归属感。
结语:
2021年,我国开启了建设社会主义现代化国家的新征程。如何在双循环发展格局下提升建造供给质量,在新形势下培育我国参与国际合作与竞争的新优势,唯有加快我国建造现代化的步伐,而推进BIM+装配式+机器人+智慧工地+全过程总承包深度融合发展是实现我国建造现代化的重要途径。
参考文献:
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作者简介:
廖国彬(1975.08-),男,汉族,四川彭州,大学本科,高级工程师,现工作单位:成都天府新区投资集团有限公司,研究方向:工程管理。