中建科技科研產(chǎn)業(yè)樓：探索建筑工業(yè)化、智能化、綠色化的新高度

中建科技集團有限公司（以下簡稱“中建科技”），作為世界500強第9位的中建集團于2015年實施“藍海戰(zhàn)略”后成立的首家直屬科創(chuàng)型子企業(yè)，承載著推進轉(zhuǎn)型升級的歷史使命。中建科技憑借其在新型建筑工業(yè)化全產(chǎn)業(yè)鏈的人才與資源優(yōu)勢，創(chuàng)新性地提出了“研發(fā)+設計+制造+采購+施工（管理）”一體化的REMPC五位一體工程總承包模式，致力于為客戶提供從研發(fā)、規(guī)劃、設計、制造、建造到運維的全產(chǎn)業(yè)鏈一體化建造服務。

一、中建科技的創(chuàng)新之路

中建科技通過創(chuàng)新平面、立面、構件和部品“四大標準化”設計理論及方法，成功研發(fā)出全裝配混凝土剪力墻住宅產(chǎn)品（PCS）、全裝配混凝土框架建筑產(chǎn)品（PCF）、鋼結構模塊化建筑產(chǎn)品（SMC）等一系列代表性建筑產(chǎn)品體系。這些產(chǎn)品體系不僅滿足了新型建筑工業(yè)化對系統(tǒng)性裝配、工業(yè)化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的要求，還為中建科技積累了差異化的競爭能力，成功突破了綠色、裝配式高端建筑市場的壁壘。

在模塊化業(yè)務方面，中建科技旗下的中建集成科技有限公司（以下簡稱“中建集成”）作為模塊化業(yè)務的實施主體，憑借其華南（深汕）模塊化智能制造工廠，配置了國內(nèi)智能化水平最高的模塊化產(chǎn)品生產(chǎn)線。該工廠研發(fā)并實施了人居、公建、設施、特需四大系列產(chǎn)品，滿足了功能多樣、低碳環(huán)保的模塊化產(chǎn)品生產(chǎn)需求，成功獲評國家高新技術企業(yè)和“專精特新”企業(yè)認定。

二、中建科技科研產(chǎn)業(yè)樓項目概況

中建科技科研產(chǎn)業(yè)樓項目位于深圳市坪山區(qū)龍?zhí)锝值溃荷酱蟮琅c錦繡西路交匯處，用地性質(zhì)為普通工業(yè)用地（M1）。項目總建設用地面積為7917.38平方米，總建筑面積約為42544.37平方米，合同價格高達24173.37萬元。

項目設計包括2層地下室，上部設有2棟塔樓。其中，地下二層為人防地下室。1棟為廠房，地上建筑層數(shù)為17層，地下2層，建筑高度達到78.1米，為高層丙類廠房；2棟為辦公樓，地上建筑層數(shù)為8層，地下2層，建筑高度為31.3米，為二類高層公共建筑。

在建筑結構方面，1棟采用裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結構體系，預制構件類型包括預制柱、疊合梁、預應力空心樓板、預應力疊合板、預制陽臺板等。而2棟則采用了中建科技自主研發(fā)的CMC組合模塊建筑體系，這一創(chuàng)新體系為項目的成功實施奠定了堅實基礎。

三、項目應用目標與實踐

中建科技科研產(chǎn)業(yè)樓項目以工業(yè)化、智能化、綠色建造為核心理念，致力于不斷改進生產(chǎn)和施工工藝，提升工廠和項目施工現(xiàn)場的工業(yè)化水平。項目將BIM和人工智能技術應用在工程建設中，通過科學的管理和流程的優(yōu)化，實現(xiàn)了工廠內(nèi)預制模塊標準化、連續(xù)批量生產(chǎn)，以及施工現(xiàn)場高效、快速吊裝。這不僅大幅降低了人工成本，還顯著提升了生產(chǎn)能力和施工效率。

1. 模塊化新產(chǎn)品研發(fā)

項目團隊致力于研發(fā)形成“圍護、結構、機電、裝修”一體化的模塊化新產(chǎn)品。通過創(chuàng)新設計和技術突破，成功研發(fā)出適應不同應用場景的模塊化產(chǎn)品，為項目的順利實施提供了有力保障。

1. 自動化柔性生產(chǎn)線建設

為了實現(xiàn)高效、高質(zhì)量的模塊建筑智能生產(chǎn)，項目團隊建設了自動化柔性生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線基于視覺識別、智能傳感、自動上下料、主動跟隨變位、多機器人協(xié)同焊接等先進技術，實現(xiàn)了標準化、流水線式、自動化柔性生產(chǎn)。這不僅大幅節(jié)約了勞動力成本，還提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進了安全生產(chǎn)，降低了事故率。

1. 模塊化新產(chǎn)品應用探索

項目團隊積極探索模塊化新產(chǎn)品在辦公樓、住宅等不同場景的應用。在科研產(chǎn)業(yè)樓項目中，成功落地了CMC產(chǎn)品示范樓棟（南樓）。通過實踐驗證，項目團隊積累了豐富的經(jīng)驗，為后續(xù)模塊化建筑的應用與實踐提供了有力支持。

1. 工法與技術標準總結

項目團隊在總結實踐經(jīng)驗的基礎上，形成了相關工法、技術標準/規(guī)程。這些成果不僅推動了模塊化建筑的應用與實踐，還為業(yè)內(nèi)其他智能建造項目提供了可靠的參考和借鑒。

四、智能建造應用成果展示

（一）數(shù)字設計

在數(shù)字設計方面，項目團隊充分利用BIM技術，實現(xiàn)了線下和線上兩個環(huán)節(jié)的協(xié)同工作。

線上環(huán)節(jié)：通過自主知識產(chǎn)權的輕量化圖形引擎，將線下生成的數(shù)字孿生建筑模型轉(zhuǎn)化為輕量化BIM文件，并上傳至“中國建筑智慧建造平臺”。該平臺支持設計、商務、制造、施工、運維全過程的數(shù)據(jù)讀取及加載，具備交互功能，可實現(xiàn)建造過程基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生。

線下環(huán)節(jié)：依托EPC管理模式組織一體化協(xié)同設計，形成主體結構、建筑圍護、機電設備、裝飾裝修四大系統(tǒng)的BIM設計文件，并整合為一個完整的建筑信息模型。在整合過程中，引入生產(chǎn)工藝和施工工法專業(yè)技術人員，開展全專業(yè)協(xié)同校驗，最終定義能夠支撐建造需求的數(shù)字孿生建筑模型。

此外，項目團隊還探索了一體化BIM協(xié)同工作模式，實現(xiàn)了生產(chǎn)、施工、運維的前置參與。通過BIM信息化模型實現(xiàn)信息交互，實現(xiàn)了“全員、全專業(yè)、全過程”的三全BIM信息化應用。同時，利用自主開發(fā)的BIM輕量化引擎，實現(xiàn)了數(shù)字設計成果線下設計、線上應用的無縫銜接，為招采、生產(chǎn)、現(xiàn)場與交付提供了數(shù)據(jù)保障，奠定了全生命周期數(shù)字孿生基礎。

（二）智能生產(chǎn)

在智能生產(chǎn)方面，項目兩棟塔樓均為裝配式建筑，所需預制構件均在構件廠生產(chǎn)。其中，PC構件由深圳深汕特別合作區(qū)中建科技有限公司生產(chǎn)提供，該工廠位于深圳市深汕特別合作區(qū)中建綠色產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，占地面積200余畝，年產(chǎn)能達22萬m3，可滿足超500萬平方米的裝配式建筑需求。

此外，項目還采用了CMC模塊化智能制造產(chǎn)線。該產(chǎn)線通過自動化、智能化手段保障項目生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量?；谝曈X識別、智能傳感、自動上下料、主動跟隨變位、多機器人協(xié)同焊接等先進技術，實現(xiàn)了標準化、流水線式、自動化柔性生產(chǎn)。這不僅大幅節(jié)約了勞動力成本，還提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進了安全生產(chǎn)，降低了事故率。

（三）智慧建造平臺

項目團隊還自主研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的“中國建筑智慧建造平臺”。該平臺融合設計、制造、采購、施工、運維的全過程，突破了傳統(tǒng)的點對點、單方向的信息傳遞方式，實現(xiàn)了全方位、交互式信息傳遞。平臺包括模塊化設計、云筑網(wǎng)購、智能工廠、智慧工地、幸?？臻g五大板塊，實現(xiàn)了全球首創(chuàng)BIM+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)技術集成應用。這也是國內(nèi)裝配式建筑領域唯一投入實際工程項目的全過程智能建造平臺。

智慧建造平臺將設計、生產(chǎn)、施工的需求和建筑、結構、機電、內(nèi)裝等各專業(yè)的設計成果集成到一個統(tǒng)一的建筑信息模型系統(tǒng)之中。系統(tǒng)建立了模塊化的構件庫、部品庫和資源庫等，支持查詢圖紙信息、材料清單信息、施工安裝信息、構件施工進度信息等。同時，平臺還實現(xiàn)了各參與方基于同一平臺在設計階段提前參與決策、工作過程實時協(xié)同、構件及部品的屬性信息實時交互修改等功能。此外，平臺還能結合全景和VR技術，實現(xiàn)建筑設計階段的虛擬化實景體驗和個性化定制，提升建筑產(chǎn)品的附加值。

五、項目特色亮點解析

（一）創(chuàng)新技術體系

CMC組合模塊建筑體系是中建科技在本項目中的一大創(chuàng)新亮點。該體系以系統(tǒng)思維和產(chǎn)品思維為核心，實現(xiàn)了建筑結構、機電、圍護、精裝、幕墻等系統(tǒng)的高度集成。同時，以“人機協(xié)同”的智能建造方式，通過定制化模組智造實現(xiàn)了“無限生長”的無柱大空間。這一創(chuàng)新技術體系不僅適用于高層住宅、酒店、學校、公寓、醫(yī)院等多類應用場景，還為項目的成功實施提供了有力保障。

在項目實踐中，共應用了7種合計175個模塊。標準層每層模塊數(shù)量達到26個，模塊系列面寬3.6m-4m，長度8m，高度3.6m。多數(shù)模塊重量從7.5噸到10噸不等，最重的公共衛(wèi)生間模塊重達22.5噸。CMC組合模塊鋼模塊在工廠內(nèi)完成外飾面、機電管線以及裝修工作，然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行組裝和混凝土澆筑?，F(xiàn)場無需支模、無大量鋼筋綁扎工作，模塊箱體之間收口澆筑形成鋼和混凝土組合結構。

（二）高效智能生產(chǎn)

在高效智能生產(chǎn)方面，CMC組合模塊生產(chǎn)線充分利用了機器人控制技術、模塊化總裝技術、視覺識別技術和智能傳感技術等先進信息化技術。形成了一條具備鋼構件組裝焊接、地面鋼網(wǎng)的分片加工及組合模塊拼裝焊接功能，同時涵蓋角柱、頂框和底框鋼結構焊接和組裝功能的自動化柔性生產(chǎn)線。這一生產(chǎn)線實現(xiàn)了模塊試點建筑主體結構（不含混凝土部分）、外圍護（建筑外墻一側(cè)）、機電管線以及大部分內(nèi)裝修在智能工廠內(nèi)完成加工的高效生產(chǎn)模式。平均每8小時（一臺班）可生產(chǎn)箱體結構3套，大幅提高了生產(chǎn)效率。

（三）打造綠色標桿

在綠色建造方面，本項目采用了夏熱冬暖氣候適應性設計技術。綜合考慮建筑功能與地域氣候特征，借助性能分析確定了東南朝向、北高南低的總體布局和建筑層數(shù)與形體。這一設計不僅為舒適節(jié)能微環(huán)境與光伏利用創(chuàng)造了有利條件，還采用了全遮陽系統(tǒng)大幅降低建筑物的夏季空調(diào)負荷和運行能耗。同時，采用內(nèi)保溫構造和高性能門窗進一步降低了圍護結構熱傳導對能耗的影響。

此外，模塊試點建筑還高效兼容光儲直柔技術。項目在模塊立面和建筑屋頂集成光伏板應用，可再生能源利用率達到50%。綠色低碳總目標為打造“近零能耗+綠色建筑三星級”建筑示范，建成業(yè)內(nèi)同類建筑