中国建筑：科技赋能建筑业高质量发展

陈朝阳

2021年12月10日，中建八局山东聊城兴华路跨徒骇河大桥举行碳纤维斜拉索挂索仪式，标志着国产碳纤维首次应用于桥梁主索，实现了零的突破，为碳纤维在土木工程领域应用积累重要经验，具有里程碑式意义。

7项国家科技进步奖、12项詹天佑大奖、近2万项专利……国企改革三年行动开展以来，中国建筑集团有限公司（以下简称：中国建筑）以科技赋能高质量发展，围绕打造原创技术“策源地”和产业链“链长”，攻克一批重点领域的关键核心技术，努力开创科技创新高质量发展新局面。

2021年7月30日，主跨1 160米的宜昌伍家岗长江大桥建成通车。作为主大桥的核心基础，大桥北岸155米主塔采用自主研发的智能造塔机，打破了桥塔施工长期依赖液压爬模体系的行业现状，施工效率提升30%。

这是中国建筑用高新技术改造传统行业的一个缩影。提出新理论、开辟新领域、探索新路径……从企业发展和行业进步出发，越来越多的自主创新正把握时代脉搏，应对问题挑战。以建筑工业化为例，中国建筑研发投入超40亿元，构建了大国建造的核心技术竞争力。

中国建筑自主研发的全球加载能力最强、加载空间最大、功能最领先的土木工程实验设备“中建万吨级多功能实验系统”投入使用；国内首个“智能装配造桥机”实现桥上喂梁、地面提梁，实现关键工序自动化，大大提高了安全性能和工效，每公里架设时间可节省7天；“零海拔屋”在海拔3 500米西南高原地区圆满完成拼装与联调，成功实现建筑群模块化、超低能耗、智能控制等关键技术应用突破；“空中造楼机”尖端技术成果逐渐从摩天大楼向普通高层建筑普及应用，随之配套的单塔多笼循环运行施工电梯、廻转式多吊机集成运行平台、自爬升塔机综合施工技术在内的一大批具有自主知识产权的核心技术成果孕育而出。

根深才能叶茂，源远方可流长。目前，中国建筑已建成5个国家级企业技术中心、59个省部级企业技术中心；建立31个省部级科技创新平台、8个中建科创平台；建成博士后工作站10个，以及其他各类科技创新平台16家，形成了以自主创新为主导、产学研用结合的创新发展机制。中国建筑超两万名研发人员探索施行“揭榜挂帅”“赛马”等科研项目管理新形式，立项相关科研任务，持续加大关键核心技术攻关力度，在实现科技自立自强方面充分发挥了支柱和带动作用。一项项受人瞩目的“大国重器”，正不断推动中国建造提质增效、迈向世界领先水平。

2021年9月29日，中国建筑与苏州市政府以及苏州市地方企业联合成立“双碳”研究院，积极打造中国建筑“双碳”背景下的技术、产品与产业体系。围绕国家战略，中国建筑积极开展建筑领域“双碳”研究工作，形成《中国建筑“双碳”科技创新行动方案》，完成1万余项调研工作，为高质量完成“双碳”重大任务打下坚实基础。

实现“双碳”目标，必须改变原有粗放型生产方式。中国建筑加速建筑工业化布局，牵头成立全国第一个装配式建筑科技创新联盟、建设中国首家全产业链装配式建筑智慧工厂，投资PC预制构件厂超50个，涵盖大湾区、成渝、长三角等战略区域，年总产能超600万平方米，引领行业发展。

10天建成火神山医院、12天建成雷神山医院，让世人惊呼“基建狂魔”的背后，最大的秘密武器是工业化装配式建筑建造技术。“所有的病房都使用具备防火性能的环保材料的集装箱式构造，通过专业集成和交叉深化设计，工厂加工预制，在现场按型号拼装到位，可以大大加快施工进度，像搭积木一样盖房子。”中建三局三公司安装组负责人袁松表示。据测算，装配式建筑的施工工期比传统模式缩短40%，建筑垃圾比传统建筑项目减少80%以上。

国家“十三五”科技创新成就展上，中国建筑展出的高效建造新结构体系（PPEFF体系）历经五年研发，在5省市应用面积超10万平方米。梁、板、柱等均为不出筋构造，采用工厂预制，加工便捷简易，大量减少现场支撑结构和湿作业，不仅极大降低人工成本和模具制造成本，降低建筑能耗，减少建筑垃圾，更能较传统施工方式缩短工期约30%，引領我国装配式混凝土建筑由“湿式”向“干式”转型升级。

减少碳排放，固废利用尤为重要。粉碎、搅拌、烧制……在中建四局广州花都石岗安置区项目现场，建筑废渣正被粉碎成细骨料，“摇身一变”成为一块块透水砖。“按照8个小时不间断处理，项目平均一天可以处理固废垃圾500立方米，处理回收率可达到40%至50%。”项目经理牛永绪说，通过“就地取材”的资源化利用，不仅能节约征用土地费、垃圾清运费等经费，还能有效减少清运过程中的粉尘等环境污染。针对地铁施工，中建五局自主研发“中建造石机”，计划每小时处理100吨渣土的原位生产线，以解决地铁渣土处置成本高、环境污染大等问题，可实现地铁领域、隧道领域绿色施工，走出一条内涵集约式高质量发展新路。

光伏建筑是新能源应用的重要载体。中国建筑牵头国家重点研发计划项目——公共交通枢纽节能关键技术与示范、国家自然科学基金——高原太阳能热电动态耦合过程研究、美国能源基金——典型公共建筑太阳能综合利用研究等10 余项光伏建筑重大课题研究，开展光储直流柔性建筑碳中和技术研发和应用，在当代MOMA恐龙三号超低能耗养老房屋项目、湖南长沙办公楼光伏建筑一体化项目、中建绿色产业园办公楼项目等多个工程试点应用，形成具有完全自主知识产权的系列控制芯片和电器设备，在光伏、柔性充电、直流微网等关键技术上取得良好成果。

加快推进数字化转型，创造数字化发展新模式，已经成为引领创新和驱动转型的先导力量。中国建筑积极开展信息化建设、两化融合、数字化和智能化转型，为企业高质量发展提供强大驱动力。研发形成自主可控的设计协同管理系统和智慧工地集成管理系统2项BIM集成管理系统，获7项软件著作权，编制4项相应标准，在系统内外20余个单位、1 000多个项目上开展推广应用。

“互联网+”物资采购新模式，是中国建筑应用信息化手段，促进产业链共赢的一个缩影。集采平台上线至今，汇集74万余家中小企业，累计招投标约115万次，交易总额约4.5万亿元，单单有审批，笔笔有痕迹，次次可追溯，有力促进全行业供应链管理水平整体提升，为建筑业数字化转型探索了发展新路。

在数字化和智能化的发展趋势下，科技正与建筑领域深度融合。2021年服贸会上，一台正在行进、外形酷似猎狗的“机器人”吸引不少观众驻足围观。“这是研发的智能巡检机器狗，它跑得快、身手灵活、‘眼力’毒辣，可以代替人力深入到消防水井、地下管廊或较窄的肥槽等复杂危险区域，执行密闭施工空间环境的监测。”中建一局展区工作人员介绍，智能巡检机器狗身上“背”着有害气体监测仪，可自动识别一氧化碳、可挥发有机物、粉尘等，实时显示和上传监测数据、生成对应趋势曲线，不仅减少安全事故发生率，而且能极大节省成本。中建电力广西防城港核电项目采用我国自主知识产权的“华龙一号”技术，预埋件作为一种连接构件在核岛施工中被广泛应用，总数约12万个，总重量约为2 700吨，焊接工作量巨大。项目团队自主研发预埋件焊接机器人——集自动协调控制、工件旋转联动、防碰撞功能、清枪剪丝等功能为一体的“全能悍将”。“相比人工焊接，施工人员仅需根据不同焊接型号调整机器人工作台，在保证焊接质量的同时，工作效率提升3.5倍。”中建二局副总工程师、技术中心主任胡立新介绍道。

创新生态重在要素融合，交流合作是科技创新的“生态密码”。中国建筑积极与国内知名高校、科研院所，开展一系列务实合作，攻坚核心关键技术，推进科研力量优化配置和资源共享。管道非开挖修复机器人如今已成为城市管道修复施工人员眼中的“宝贝”。无需开挖路面，配备高清旋转摄像头的检测机器人直接从地下管网进入指定管道，通过“CT”检查发现症结后，地面人员远程实时“上药”，效率提升近3倍，成本降低约40%；智能测量机器人可基于BIM模型自动寻径，依据算法对施工现场进行高精度测量，根据开间、进深、层高、垂直度、平整度、陰阳角方正等测量结果自动生成报表，提高实测实量的精度和速度；智能抹灰机器人具备室内导航、自主行走、视觉学习、智能供料等功能，通过高效振动和液压提升，可将砂浆平整涂抹在墙面，免除脚手架搭建，达到300平方米/天的工作效率，并极大减少空鼓等质量问题。智能喷涂机器人、分拣机器人、焊接机器人、切割机器人、墙板安装机器人……中国建筑自主研发20多项智能化装备，通过视觉传感器和内置算法，推动传统工艺步入无人化、智能化时代。

一组组硕果累累的数字，一件件饱含科技的产品，勾勒出科技创新不断为高质量发展增能提速的广阔图景。放眼未来，中国建筑将立足新发展阶段，完整准确全面贯彻新发展理念，服务和融入新发展格局，积极探索智慧、数字、低碳发展新路径，在推动行业高质量发展中发挥领军作用，为建成世界科技强国贡献中建力量。

2022年3月5日，李克强总理在政府工作报告中提出，推进科技创新，促进产业优化升级，突破供给约束堵点，依靠创新提高发展质量。

创新是一个国家、一个民族发展的重要力量，也是推动人类社会进步的重要力量。“十四五”开局之年，中国建筑以时不我待、只争朝夕的劲头，积极探索智慧、数字、低碳发展新路径，在智能建造、绿色建筑、建筑工业化等方面开展前瞻性研究，研发出一批科技新产品，掌握了多项重点领域的关键核心技术，推动了中国建筑行业提质增效。

科技自立自强，正成为国家发展的战略支撑。我们只有坚定敢为天下先的志向，在独创独有上下功夫，勇于挑战最前沿的科学问题，提出更多原创理论，作出更多原创发现，才能在重要科技领域实现跨越发展，跟上甚至引领世界科技发展新方向，掌握新一轮科技竞争的战略主动，进而提升国家科技创新能力。