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数字住建：智能建造助力建筑业向 “新” 发展
发布日期：2025-08-07 18:48:00
建筑业，作为国民经济的支柱产业之一，正站在数字化变革的风口浪尖。随着人工智能（AI）、物联网、大数据、数字孪生等新一代信息技术的迅猛发展，其在建筑业的应用已从星星之火渐成燎原之势，从设计图纸的智能化生成，到施工现场的无人化管控，再到建筑全生命周期的数字化运维，新技术正全方位渗透，试图重塑这个古老行业的运作模式，跨越技术鸿沟，成为工程管理名副其实的 “智慧大脑”。这不仅是行业顺应科技发展潮流的必然选择，更是在政策大力推动下，实现转型升级、提升竞争力的关键路径。
近年来，从中央到地方，一系列政策文件的密集出台为建筑业新技术应用指明了方向，构建了制度保障。2024 年 8 月，住房和城乡建设部等 13 部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，明确提出要以数字化、智能化升级为动力，形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系。这一顶层设计文件为建筑业新技术应用奠定了政策基调。
地方政策的落地实施更为具体而有力。2025 年 2 月，上海市住房城乡建设管理委发布《上海市智慧工地三年行动计划（2025-2027 年）》，提出到 2027 年底全面建立适应高质量发展的智慧工地管理体制机制和政策体系，智慧监管模式将全面向安全以外领域扩展。该计划特别强调通过 AI 技术提升工地安全质量数字化管理效能，建立市级智慧工地统一大数据管理平台，整合各类智能终端设备，实现数据互通共享。上海的行动计划还创新性地提出建立基于智慧工地大数据的保险费率调节机制，引入安责险、TIS 等市场化手段激励工程建设项目的安全管理改进。
山东省则在数字设计与 BIM 技术应用方面走在全国前列。2025 年 6 月，山东省住房和城乡建设厅等四部门联合印发《关于深化人工智能和建筑信息模型技术应用推动数字设计高质量发展的实施方案》，提出到 2025 年底推广 AI 辅助设计工具应用，政府投资或国有资金投资的新建 3 万平方米以上公共建筑需提交符合设计深度和数据精度的 BIM 模型；到 2030 年底，全面应用 AI 驱动全链条设计，实现 BIM 数据 “一模到底”。这一方案不仅明确了时间表和路线图，还详细规定了各参建单位在 BIM 技术应用中的具体职责，从建设单位到勘察设计企业，从施工监理到运营维护单位，形成了完整的责任链条。
政策导向呈现出三个鲜明特征：一是从碎片化应用向全生命周期贯通转变，强调设计、施工、运维数据的无缝衔接；二是从政府推动向市场驱动转变，通过保险费率调节、合同奖惩等市场化手段激发企业内生动力；三是从技术应用向标准体系建设转变，注重统一数据编码、接口规范等技术标准。这种政策演变反映了对建筑业数字化转型规律的深刻把握。
合肥经济技术开发区以装配式建筑领域为试点片区，打造智能建造与建筑工业化协同发展平台，通过新一代信息技术对装配式建筑产业链要素信息进行采集、汇聚和分析，提供集成化、数字化一站式赋能服务。这种 “平台 + 试点” 的模式既保证了政策的可操作性，又为更大范围的推广积累了经验。
政策红利释放出巨大市场空间。据行业预测，到 2027 年，中国建筑业新技术应用市场规模将突破千亿元，年复合增长率保持在 35% 以上。其中，智慧工地、智能设计、数字化运维将成为三大主力赛道。在政策与市场的双轮驱动下，建筑业新技术应用正从 “可选项” 变为 “必选项”，从 “示范探索” 走向 “规模推广”，开启数字化新篇章的帷幕已经拉开。
一、设计革新：图纸从 “笔下生花” 到 “智能生成”
在传统建筑设计流程中，设计师往往需耗费大量时间查阅规范、绘制草图、反复修改，设计周期漫长且易受个人经验局限。而 AI、BIM 等技术的介入，宛如为设计工作注入一股强大的创新活力。
如今，借助生成式 AI 大模型，设计师只需输入项目需求，如建筑功能、场地条件、预算限制等关键信息，模型便能快速生成多套概念设计方案，包括建筑外观、空间布局、流线组织等。这些方案并非凭空臆造，而是基于对海量优秀建筑案例的深度学习，融合最新设计趋势与规范要求，既保证创新性，又符合专业标准。例如，某知名建筑设计公司采用一款基于 AI 的设计软件，在一个大型商业综合体项目中，以往团队需两周完成的概念设计，如今借助 AI 仅用三天便拿出多套可供选择的方案，方案通过率较以往提升 30%，大幅缩短设计周期，降低人力成本。
在深化设计阶段，新技术同样大显身手。以 BIM 技术为例，它能将建筑的各种信息整合到一个三维信息数据库中，实现各专业设计的协同作业。结构设计中，AI 算法能快速分析不同结构形式的力学性能，优化构件尺寸与布置，确保结构安全的同时实现材料用量最省。电气、给排水等专业设计，AI 可根据建筑空间布局与使用需求，自动进行管线综合设计，精准避开碰撞冲突，提高设计质量与施工可行性。这一过程中，新技术如同不知疲倦的 “智能助手”，帮助设计师从繁琐重复的基础工作中解脱出来，将更多精力投入到创意构思与方案优化上，推动建筑设计从经验驱动向数据与智能驱动转变。
不仅如此，在设计成果展示方面，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术也为客户带来前所未有的沉浸式体验。以往，客户只能通过二维图纸和静态效果图来想象未来建筑的模样，如今借助 VR/AR 设备，客户可以 “走进” 尚未建成的建筑内部，身临其境地感受空间尺度、采光通风、装修风格等细节，与设计师进行实时互动，提出修改意见，大大提高设计方案的满意度和决策效率。
二、施工管控：迈向无人化、智能化新境界
施工现场，曾是嘈杂混乱、依赖人力监管的传统作业场景，如今在新技术加持下，正朝着无人化、智能化方向大步迈进，构建起全新的智慧工地生态。
人员管理方面，AI 人脸识别与智能安全帽的结合，实现施工现场人员的精准考勤、实时定位与轨迹追踪。工人进入工地，刷脸即可完成身份验证与考勤登记，安全帽内置的定位与传感器设备，能实时上传工人位置信息，一旦工人靠近危险区域或出现异常行为，系统立即发出警报，保障人员安全的同时，也为施工调度提供准确的人员分布数据。例如，在某大型住宅建设项目中，通过此类 AI 人员管理系统，施工人员违规行为发生率降低 40%，项目管理者能随时掌握各工种人员出勤与作业动态，合理调配人力资源，工程进度整体提前 15%。
施工安全是重中之重，新技术在这方面堪称 “安全卫士”。基于计算机视觉的 AI 视频分析系统，24 小时不间断监测施工现场，能精准识别未佩戴安全帽、高空违规作业、火灾隐患等安全风险，第一时间发出警报并通知相关人员处理。塔吊、施工电梯等大型机械设备上安装的 AI 智能监控装置，利用传感器收集设备运行数据，通过 AI 算法预测故障风险，提前安排维护保养，防止设备突发故障引发安全事故。某桥梁建设工地引入 AI 安全监控系统后，安全事故发生率显著下降，因设备故障导致的停工时间缩短 60%，有效保障项目顺利推进。
物料与设备管理同样离不开新技术的助力。借助物联网与 AI 技术，建筑材料从采购、运输、入库到使用的全过程实现智能化管控。通过在材料包装上粘贴 RFID 标签，结合智能仓储系统，可实时掌握材料库存数量、位置与保质期等信息，避免材料浪费与积压。设备管理中，AI 根据设备运行数据进行故障预测与健康管理，合理安排设备维护计划，提高设备利用率与使用寿命。在一个市政基础设施项目中，运用 AI 物料与设备管理系统后，材料浪费率降低 20%，设备闲置时间减少 35%，为项目节约大量成本。
此外，施工进度管理也因新技术变得更加科学高效。AI 结合建筑信息模型（BIM）与实时采集的施工现场数据，对施工进度进行动态模拟与分析，及时发现潜在延误风险，自动调整施工计划与资源分配，确保项目按计划推进。例如，某超高层建筑施工项目，利用 AI 进度管理系统，提前识别出因天气与工序衔接问题可能导致的工期延误，通过优化施工顺序和增加资源投入，成功将项目工期缩短了 3 个月。
值得一提的是，建筑机器人在施工中的应用也越来越广泛。从砌墙机器人、喷涂机器人到钢筋加工机器人，它们能够承担一些重复性、危险性高的工作，不仅提高施工效率和质量，还能减少人工成本和安全风险。例如，在某装配式建筑项目中，砌墙机器人按照预设程序精准作业，一天能完成的砌墙工作量相当于 10 名熟练工人，且墙体垂直度和平整度误差更小，有效提升了工程质量。
三、运维管理：数据驱动下的精细化运营
建筑建成后的运维管理阶段，同样是新技术大显身手的舞台。通过物联网技术，建筑物内的各类设备，如电梯、空调、照明、消防系统等，都能实现互联互通，实时采集设备运行数据，并上传至智慧运维平台。
基于大数据分析和 AI 算法，运维人员可以对设备运行状态进行实时监测和故障预测。例如，通过分析电梯运行的速度、加速度、门开关次数等数据，提前预测电梯可能出现的故障，及时安排维修，避免电梯故障困人事件发生。对于空调系统，根据室内外温度、湿度以及人员活动情况，自动调整空调运行参数，实现节能降耗的同时，提高室内舒适度。
数字孪生技术在运维管理中也发挥着重要作用。它通过构建与真实建筑完全一致的虚拟模型，实时反映建筑实体的运行状态。运维人员可以在虚拟模型上进行各种模拟操作，如设备维修模拟、应急演练模拟等，提前制定最佳运维方案。同时，数字孪生模型还能结合历史数据和实时数据，对建筑的能耗、结构健康状况等进行分析评估，为建筑的可持续运营提供决策支持。
在能源管理方面，新技术助力建筑实现节能减排目标。智能电表、水表、气表等设备实时采集能源消耗数据，通过能源管理系统进行分析和优化。例如，根据建筑不同区域的使用情况和能源消耗规律，自动调整照明、空调等设备的开启时间和功率，实现能源的合理分配和高效利用。某商业建筑采用智能能源管理系统后，能耗降低了 15%，有效降低运营成本。
此外，借助移动互联网和物联网技术，运维人员可以通过手机 APP 随时随地接收设备报警信息、查看设备运行数据、进行远程操作等。例如，当消防系统检测到火灾隐患时，能立即向相关运维人员发送手机推送通知，运维人员可以通过 APP 查看现场视频监控，远程启动消防设备进行处理，大大提高运维响应速度和效率。
四、地方实践案例：以厦门为例
自获批智能建造试点城市以来，福建省厦门市委、市政府深刻把握建筑业发展阶段性特征和发展趋势，将发展智能建造作为建筑业转型升级的发力方向，加快推进建筑业向工业化、数字化和绿色化转型，促进建筑业高质量发展。
此外，标准规范和法律法规的不完善也制约着智能建造的发展。由于智能建造是一个新兴领域，许多业务流程和技术应用缺乏统一的标准规范，导致市场上产品和服务质量参差不齐。同时，在建筑机器人应用、数据所有权和使用权、工程质量责任界定等方面，也需要相应的法律法规来保障各方权益。
尽管面临挑战，但我们坚信，随着政策的持续支持、技术的不断进步、人才的逐步培养以及标准规范和法律法规的日益完善，智能建造必将成为建筑业未来发展的主流趋势，为我国经济社会发展注入新的强大动力。建筑业也将在这场数字化变革中迎来新的发展机遇，实现从传统产业向现代化产业的华丽转身。让我们拭目以待，共同见证建筑业在数字时代的辉煌篇章！
编辑：住房和城乡建设信息化网
作者：Rain润