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(tuán)有限公司（以下簡稱“中建科技”），作為世界500強(qiáng)第9位的中建集團(tuán)于2015年實施“藍(lán)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(jìn)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(shè)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(shè)計、制造、建造到運(yùn)維的全產(chǎn)業(yè)鏈一體化建造服務(wù)。

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(gòu)件和部品“四大標(biāo)準(zhǔn)化”設(shè)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(jié)構(gòu)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(wù)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(wù)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(shè)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(shù)企業(yè)和“專精特新”企業(yè)認(rèn)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?，坪山大道與錦繡西路交匯處，用地性質(zhì)為普通工業(yè)用地（M1）。項目總建設(shè)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(dá)24173.37萬元。

項目設(shè)計包括2層地下室，上部設(shè)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(dá)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(jié)構(gòu)方面，1棟采用裝配整體式框架-現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)體系，預(yù)制構(gòu)件類型包括預(yù)制柱、疊合梁、預(yù)應(yīng)力空心樓板、預(yù)應(yīng)力疊合板、預(yù)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(chǔ)。

三、項目應(yīng)用目標(biāo)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(jìn)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(shù)應(yīng)用在工程建設(shè)中，通過科學(xué)的管理和流程的優(yōu)化，實現(xiàn)了工廠內(nèi)預(yù)制模塊標(biāo)準(zhǔn)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(tuán)隊致力于研發(fā)形成“圍護(hù)、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修”一體化的模塊化新產(chǎn)品。通過創(chuàng)新設(shè)計和技術(shù)突破，成功研發(fā)出適應(yīng)不同應(yīng)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(shè)

為了實現(xiàn)高效、高質(zhì)量的模塊建筑智能生產(chǎn)，項目團(tuán)隊建設(shè)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(jī)器人協(xié)同焊接等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)了安全生產(chǎn)，降低了事故率。

1. 模塊化新產(chǎn)品應(yīng)用探索

項目團(tuán)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(yīng)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(tuán)隊積累了豐富的經(jīng)驗，為后續(xù)模塊化建筑的應(yīng)用與實踐提供了有力支持。

1. 工法與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)

項目團(tuán)隊在總結(jié)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，形成了相關(guān)工法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)程。這些成果不僅推動了模塊化建筑的應(yīng)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(yīng)用成果展示

（一）數(shù)字設(shè)計

在數(shù)字設(shè)計方面，項目團(tuán)隊充分利用BIM技術(shù)，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(quán)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(shè)計、商務(wù)、制造、施工、運(yùn)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(shè)計，形成主體結(jié)構(gòu)、建筑圍護(hù)、機(jī)電設(shè)備、裝飾裝修四大系統(tǒng)的BIM設(shè)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(shù)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(tuán)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(yùn)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(yīng)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(shè)計成果線下設(shè)計、線上應(yīng)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(chǔ)。

（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(yù)制構(gòu)件均在構(gòu)件廠生產(chǎn)。其中，PC構(gòu)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(dá)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。基于視覺識別、智能傳感、自動上下料、主動跟隨變位、多機(jī)器人協(xié)同焊接等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)了安全生產(chǎn)，降低了事故率。

（三）智慧建造平臺

項目團(tuán)隊還自主研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“中國建筑智慧建造平臺”。該平臺融合設(shè)計、制造、采購、施工、運(yùn)維的全過程，突破了傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)、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(shè)計、云筑網(wǎng)購、智能工廠、智慧工地、幸福空間五大板塊，實現(xiàn)了全球首創(chuàng)BIM+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成應(yīng)用。這也是國內(nèi)裝配式建筑領(lǐng)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(shè)計、生產(chǎn)、施工的需求和建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝等各專業(yè)的設(shè)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(gòu)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(gòu)件施工進(jìn)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(shè)計階段提前參與決策、工作過程實時協(xié)同、構(gòu)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(jié)合全景和VR技術(shù)，實現(xiàn)建筑設(shè)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(diǎn)解析

（一）創(chuàng)新技術(shù)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(diǎn)。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(jié)構(gòu)、機(jī)電、圍護(hù)、精裝、幕墻等系統(tǒng)的高度集成。同時，以“人機(jī)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(shù)體系不僅適用于高層住宅、酒店、學(xué)校、公寓、醫(yī)院等多類應(yīng)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(yīng)用了7種合計175個模塊。標(biāo)準(zhǔn)層每層模塊數(shù)量達(dá)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(dá)22.5噸。CMC組合模塊鋼模塊在工廠內(nèi)完成外飾面、機(jī)電管線以及裝修工作，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)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(jié)構(gòu)。

（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(jī)器人控制技術(shù)、模塊化總裝技術(shù)、視覺識別技術(shù)和智能傳感技術(shù)等先進(jìn)信息化技術(shù)。形成了一條具備鋼構(gòu)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(jié)構(gòu)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(diǎn)建筑主體結(jié)構(gòu)（不含混凝土部分）、外圍護(hù)（建筑外墻一側(cè)）、機(jī)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(jié)構(gòu)3套，大幅提高了生產(chǎn)效率。

（三）打造綠色標(biāo)桿

在綠色建造方面，本項目采用了夏熱冬暖氣候適應(yīng)性設(shè)計技術(shù)。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(shè)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(fù)荷和運(yùn)行能耗。同時，采用內(nèi)保溫構(gòu)造和高性能門窗進(jìn)一步降低了圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)對能耗的影響。

此外，模塊試點(diǎn)建筑還高效兼容光儲直柔技術(shù)。項目在模塊立面和建筑屋頂集成光伏板應(yīng)用，可再生能源利用率達(dá)到50%。綠色低碳總目標(biāo)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