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大势所趋:自动化、智能化成为建筑行业转型主要方向

2017-11-02添加留言

摘要:转型,是传统产业目前最大的议题,建筑行业也一样。在房地产市场与“中国制造4.0”的双重转型压力下,建筑行业的转型与升级也愈发迅速。借助最新的科学技术,自动化、智能化成为建筑行业转型发展方式的主要方向。

方向一

无人机、机器人开启建筑自动化

笔者之前看到一段小视频,视频内容是苏黎世联邦理工大学研究人员操纵几架无人机搭建起一座长7.3米能支撑一个普通成年人体重的绳桥。

视频显示,这些底部安装线轴的无人机能把绳绕在脚手架横竖两根杆的交叉处,还能牵着绳穿梭在脚手架之间,编织成一张网,也可以说是一座绳桥。它们有时单独施工,有时两架无人机一起编织绳桥。

这个视频主要是为了告诉大家,无人机完全可以独立实现全部的建筑行为,虽然暂时的建筑成果承重能力有限,但这已经足够说明无人机的应用潜力。事实上,无人机最为关注的发展潜能在于其替代部分人类工作的可能性。诸如建造绳桥这种,存在一定危险性和困难性的工程,无人机的存在显然成为了建筑工作者的福音。建筑专家认为,能飞行的机器比传统建筑机器有很多优势,尤其是,他们能到达空间任何一点并能飞进或环绕任何已有的物体。

除了无人机,机器人是建筑行业的另一个福音。有了机器人的存在,建筑施工即将进入到新时代。笔者可以先给大家说个机器人在建筑行业的应用案例。在美丽的香港维多利亚港湾,香港新世界大厦正拔地而起,但这座大厦的外防护架与传统的竹竿脚手架不同,它采用的是一种全新的能够自动提升的全金属脚手架——由国内企业自主研发、世界首创的建筑施工防护机器人。

这种新型建筑防护施工机器人不仅性能优越、安全可靠、提升迅速,而且操作简单,每层提升两个人就可以搞定,节省了大量人力,这对人工费很高的海外市场来说,仅此节省的就是一笔不小的开支,经济社会效益十分显著。事实上,建筑施工防护机器人已在迪拜、新加坡、澳门及国内等中心城市多个项目成功使用。

在建筑行业,砌砖机器人也是“神”一样的存在。那些在烈日下工作的砌砖工人非常的辛苦,而随着砌砖机器人的出现,并开始大量投入应用,使他们得到一定程度的解放。

笔者了解到,世界上的第一个砌砖机器人是由一个名叫珀斯的工程师发明的,它可以在2天内就砌起一幢新房的砖墙,也可以全年无休地工作,而人类的泥水匠要4-6周才能砌起一幢新房的砖墙。

总结的来说,无人机、机器人等自动化设备的出现和普及,将促进建筑行业自动化进程。目前我国正逐步进入老龄化社会,熟练和半熟练技术工人越来越缺乏,人工成本逐年增加……这些问题都需要借助自动化设备来解决,同时也可以将有有限的劳动力从繁重的体力活中解放出来。

建筑智能化

方向二
“互联网+”催生智能化建筑

在“互联网+”浪潮下,建筑行业出现一个新词——智能建筑。只有两张床大小的迷你卧室,电钮一按自动转换成一间智能办公室;房屋墙体开裂了,涂上纳米“创可贴”,裂缝即强劲弥合……拥抱互联网的建筑,就是这么的“潮”! 

随着信息化技术和水平的提升,BIM(建筑信息模型)、大数据、物联网、移动技术、云计算等,都可以打破传统发展模式。而这些技术手段都是通过“互联网”实现,进而作用于建筑行业,提高行业信息化水平,降低成本,提高效率。

嫁接“互联网+”是智能建筑发展的热门趋势。智慧建筑是集现代科学技术之大成的产物,而“互联网+”理念的植入,为“智慧建筑”大厦的构建提供了无限可能。因此,智能建筑是建筑行业未来的必定趋势,从国家层面到各地,均已把智慧建筑纳入智慧城市建设的高度予以重点推广。目前,我国智慧建筑市场产值已超过千亿元,并且正以每年20%-30%的速度增长,未来市场可达数万亿元。

虽然国内智能建筑发展火热,但智能建筑行业还处于混乱局面。主要体现在以下几个方面: 

1、建筑各方配合不默契。配合不同类型的建筑项目有着不同的智能化要求。

2、系统集成商的水平不高。智能建筑市场主要在建筑领域要有针对性地开发,满足工程各种要求。怎样把好的东西用好,要有设计、规划、施工、监理、验收一整套的流程,在这当中,与系统集成商的水平相关,系统集成商要与建筑领域相关部门很好结合。

3、缺乏原创产品。我国建筑智能市场正处于成长期,未来行业集中度将逐渐提高。低端市场的竞争将日趋激烈,规模较小不具备核心能力的厂商将会被淘汰;高端市场的增长将超过行业平均水平,但对进入者的资金实力和技术能力都将提出很高的要求。未来本土一些具备较强资本实力和技术能力的企业将能充分分享行业的成长,获得较快的发展。

笔者总结一句,虽然目前智能建筑发展局面较为混乱,但国家大力倡导的节能建筑、绿色建筑都与智能建筑联系密切。在市场自发需求和政策鼓励的推动下,我国建筑智能化市场前景还是十分乐观的。

建筑智能化

现代化建筑工业转型
3D打印是绝对不能缺席的“狠”角色 

除了自动化设备与新一代信息技术,建筑行业转型,还有一个“狠”角色是不能忽略,它就是3D打印。

3D打印进入建筑行业的最初表现形式是建筑模型,此类模型或用来为客户展示房屋样式,或被摆在家中当做艺术品欣赏,虽创意十足,但却是3D打印在该行业中最低级的应用。随着技术进步,如今3D打印实体房屋已被证明其可行性,一些3D打印实体房屋也陆续在世界各地出现。

从技术角度讲,用3D打印技术制造一栋实体房屋有两种方式:一是打印出各房屋部件再进行后期组装;二是直接打印出成型房屋,后期仅需按要求安装门窗等即可。

总体而言,由于3D打印结构是一层一层建立起来的,因此,无论上述哪种方式,都允许工程师在建筑材料、建筑结构改造等方面有更多的发挥余地。如果说后期组装是3D打印建筑目前可行的模式,那么,一次性打印实体房屋将是未来主流发展趋势。

第一,传统房屋成品都是通过人工修砌、机械切割等方式制造而出,站在房屋设计者角度,或许会在精度和美观度方面有所偏差,而3D打印机由电脑操控,只要有数据支撑,便可将任何复杂的设计模型快速、精确地制造出来;第二,3D打印可满足客户个性化、定制化的需求,同时大大降低制造门槛和时间周期;第三,3D打印可极大节省人力成本及材料成本。由于摒弃钢结构,目前3D打印房屋主要材料来自混凝土、塑料等,部分材料甚至可用回收废料代替。此外,3D打印建筑的高可行度,为科学家“建筑智能化”构想提供了良好基础。

由此我们可以预见,在3D打印技术的引领下,建筑产业由“建造房子”向“制造房子”模式转变已成趋势。但是有一点笔者需要提出,3D打印建筑只是刚刚诞生,还缺少必要的安全和质量的规范。能否替代传统的房屋建筑方式,还有待时间的检验。

来源:中国机器人网

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