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引言

建筑業是國民經濟的重要支柱產業。2023年我國建筑業總產值達到31.6萬億元，增加值占國內生產總值的6.8%，提供了5000多萬個就業崗位，有力支撐了國民經濟持續健康發展^[1]。但長期以來，生產方式粗放、科技創新能力不足等問題嚴重制約了建筑業高質量發展，迫切需要把握好以人工智能為代表的新一代信息技術給建筑業轉型升級帶來的戰略性契機，將發展智能建造作為提升科技含量、實現高質量發展的戰略選擇，加快推動建筑業與數字經濟深度融合，培育新產業、新業態、新模式，打造“中國建造”升級版。

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 概念辨析

目前，國內尚未形成統一的智能建造定義，綜合專家觀點（表1），本文認為智能建造是新一代信息技術與先進工業化建造技術深度融合而形成的人機協同建造方式，是跨領域跨行業的復雜系統工程。其組成可形象理解為：算力算法是大腦、工程軟件是肌肉、智能裝備是骨骼、工程數據是血液、建筑產業互聯網是神經網絡^[2]。

與智能建造相關的概念主要有裝配式建筑和綠色建造，它們都是新型建造方式的組成部分，是建筑業工業化、數字化、綠色化轉型的三個重要方面。其中，裝配式建筑是由預制部品部件在工地裝配而成的建筑，強調預制工法，是建筑工業化的一種表現形式和發展智能建造的良好載體^[3]；綠色建造是指通過科學管理和技術創新，采用有利于節約資源、保護環境、減少排放、提高效率、保障品質的建造方式，強調提升建造活動綠色低碳水平，是建筑業高質量發展的要求，也是發展智能建造的目標之一^[4]。

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政策體系發展情況分析

2.1 國家層面政策體系分析

當前，智能建造已被納入新時期國家經濟社會發展的重要舉措（表2）。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》提出“發展智能建造”，首次從國家層面將發展智能建造作為推進新型城市建設、全面提升城市品質的重要內容，為推動建筑業轉型升級指明了方向^[9]。《關于推動城鄉建設綠色發展的意見》《國家標準化發展綱要》《質量強國建設綱要》等文件分別從綠色化、標準化和質量提升等角度對發展智能建造進行了工作部署。

為落實中共中央、國務院決策部署，住房和城鄉建設部會同相關部門出臺了一系列落實舉措，為發展智能建造提供了有力的政策支撐（表3）。其中，《住房和城鄉建設部等13部門關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》《住房和城鄉建設部 國家發展改革委關于印發城鄉建設領域碳達峰實施方案的通知》《“十四五”建筑業發展規劃》明確了發展智能建造的目標、重點任務和保障措施^[10]；《“十四五”住房和城鄉建設科技發展規劃》《“十四五”信息通信行業發展規劃》《“十四五”機器人產業發展規劃》《“機器人+”應用行動實施方案》指引了智能建造關鍵技術研發方向；《加快培育新型消費實施方案》確定了智能建造以新業態新模式引領新型消費的重要作用。

表2  中共中央、國務院關于發展智能建造的政策

表3  住房和城鄉建設部等部門出臺的落實文件

2.2 地方層面政策體系分析

2022年10月，住房和城鄉建設部選定了24個智能建造試點城市，為全面推進建筑業工業化、數字化、綠色化轉型，發揮示范引領作用。在此背景下，各地為充分調動市場主體發展智能建造的積極性，出臺了一系列支持政策，主要包括財政、土地、稅收、評優、人才等五個方面。

2.2.1 財政支持政策

如深圳將智能建造納入工業和信息化產業發展專項資金、戰略性新興產業發展專項資金的重點支持領域，最高資助2000萬元；合肥對智能建造領域投資額100萬元（含）以上的建筑業企業，按投資額的20%給予最高200萬元財政資金補貼^[11]；蘇州在全市科技發展計劃項目中增加“智能建造”門類，支持企業圍繞智能建造領域前瞻、關鍵技術開展研究，每個項目最高可獲得50萬元財政資金支持。

2.2.2 土地支持政策

如上海在申請容積率獎勵的商品房項目中積極推廣智能建造，要求房地聯動價10萬元（含）以上的項目必須采用智能建造技術；合肥將應用智能建造技術納入高品質商品住宅規劃建設標準，作為商品住宅用地“競品質”出讓加分項；深圳對智能建造生產工廠建設用地土地產出率和地均納稅額兩類指標允許參照產業項目建設用地控制標準指南中綠色低碳產業指標的50%至70%執行^[12]。

2.2.3 稅收優惠政策

如南京對開發智能建造新技術、新產品、新工藝發生的研究開發費用，在按規定據實扣除的基礎上，符合條件的可在計算應納稅所得額時加計扣除。對符合條件的，按規定落實重大技術裝備進口關鍵原材料和零部件免征進口環節增值稅、固定資產加速折舊、技術轉讓免征或減半征收所得稅等優惠政策。

2.2.4 評優支持政策

如江蘇在省內優質工程獎“揚子杯”中設立智能建造專項；陜西對認定的智能建造試點示范項目，經核查未發生質量安全事故等問題的，授予省級優質工程獎，并按照規定要求計取優質優價費用；福建在省級優質工程獎、勘察設計獎等獎項評定中增設智能建造分值。

2.2.5 人才支持政策

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技術體系發展情況分析

3.1 技術體系框架

為引導各地主管部門和企業全面了解、科學選用智能建造技術產品，住房和城鄉建設部于2021年征集、遴選、發布了5大類124個智能建造新技術新產品創新服務典型案例^[13]。本文在總結評估124個案例應用情況的基礎上，將智能建造技術分為數字化設計、智能生產、智能施工、智慧運維、建筑產業互聯網和智能建造裝備等6大關鍵領域^[14]。其中，數字化設計領域包括數字化勘察、建筑信息模型建模軟件、專項設計軟件、建筑性能模擬分析軟件和人工智能輔助設計等技術；智能生產領域包括部品部件智能工廠數字化管理平臺和部品部件智能生產線等技術；智能施工領域包括數字化管理平臺、施工模擬分析、質量安全智能監測管理、勞務用工數字化管理、物料數字化管理和工程質量驗收數字化管理等技術；智慧運維領域包括建筑結構健康監測技術和工程項目智慧運維平臺等；建筑產業互聯網領域包括行業級、企業級、項目級建筑產業互聯網平臺；智能建造裝備包括建筑機器人、集成建造平臺、智能隧道掘進機、智能隨動混凝土布料機、智能施工升降機和智能挖掘機等^[15]。

3.2 典型應用場景分析

建設典型應用場景是推廣智能建造新技術新產品的關鍵所在。2021年以來，住房和城鄉建設部在廣東、上海、重慶選取了7個項目開展智能建造試點，廣東、江蘇、四川、陜西、河南等地推動建設了一批省級試點項目，試點城市也陸續確定了一批試點項目，為推廣應用智能建造技術體系提供了良好的載體。如深圳市長圳公共住房智能建造試點項目集成應用數字化設計、智能生產、建筑產業互聯網、建筑機器人等技術，累計節約工程造價約7500萬元，縮短約10%的總工期，有效提升了工程建設效率和效益^[16]。

通過分析對比不同類型試點項目的實施效益發現，目前相對成熟的智能建造典型應用場景包括三個方面。一是大型復雜工程項目，如BIM軟件的管線碰撞檢查、工程量計算、施工模擬等功能在機場、體育館、劇院、工業建筑等復雜項目中應用效益顯著^[17]。二是危繁臟重施工環節，如混凝土澆筑環節勞動強度大、工作時間長、作業環境差，通過應用智能隨動混凝土布料機，只需1名工人操控手柄即可完成布料作業，既減輕了勞動強度，受到工人歡迎，也減少2名操作工，節約了人工成本^[18]。三是設計施工運維一體化項目，如城市軌道交通項目建設單位基于后期數字化運維需求，研發應用基于BIM、傳感器等技術的全生命期數字化管理平臺積極性高，在隱蔽工程可視化管理、運行狀態在線監測、資產設備快速定位等方面應用效益顯著^[19]。

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 產業體系發展情況分析

4.1 產業體系框架

智能建造產業具有科技含量高、產業關聯度大、帶動能力強等特點，既可以催生新產業、新業態、新模式，又能帶動自主創新軟件、人工智能、物聯網、大數據、高端裝備制造等產業發展，是建筑業穩增長、擴內需、發展數字經濟和新質生產力的重要舉措。2021年5月，國家統計局發布了《數字經濟及其核心產業統計分類（2021）》，為數字經濟核算提供了統一可比的統計標準、口徑和范圍，為梳理智能建造核心產業分類提供了重要參考依據。

參照該分類方法，本文將智能建造的核心產業分為產業數字化和數字產業化兩方面，主要包括上中下游12類產業。其中，上游主要是涉及底層核心技術的基礎軟硬件產業，包括工程軟件、工程物聯網、新一代信息網絡和建筑新材料等；中游主要是智能建造技術集成應用相關產業，包括智能建造設備制造、建筑產業互聯網、工程大數據和人工智能、系統集成和整體方案服務等；下游主要是智能建造整體服務和最終建筑產品相關產業，包括數字化設計服務、智能生產制造、智能施工管理和智慧運維服務等^[20]。

4.2 產業發展現狀分析

近年來，深圳、武漢、重慶、佛山等城市以發展智能建造為抓手，積極推動建筑、建材、工程機械等傳統產業向工業化、數字化、綠色化轉型，取得了一定成效。如深圳積極培育智能設計、智能生產、建筑產業互聯網、數字孿生平臺、智能建造裝備、模塊化智造等6條產業鏈，培育壯大了中建科技、中建科工、中建海龍、特區建工等骨干企業，鼓勵華為、騰訊、大疆、小庫科技、萬翼科技等裝備制造和信息技術企業布局智能建造產業；武漢將智能建造作為9大支柱產業集群之一進行培育，實施鏈長負責制，總鏈長由市委、市政府主要領導同志擔任；重慶將建筑機器人納入全市戰略性新興產業進行重點培育，組建建筑機器人產業發展基金；佛山著力培育順德區建筑機器人創新應用先導區、南海區建筑產業集聚區智能建造產業集群，其中順德區以建筑機器人為重點，加快北滘機器人谷、美的庫卡智能制造科技園等重點項目建設。

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 存在問題與發展趨勢分析

5.1 存在的主要問題

雖然國內智能建造領域已經積累了一些經驗，但與發達國家相比，總體還處在碎片化的嘗試階段，主要存在五方面問題。一是智能建造技術體系、產業形態、統計指標、學科建設等基礎研究不足，缺乏清晰明確的技術路徑和成熟適宜的成套技術方案。二是工程建設普遍缺乏工業化系統思維，標準化程度不高，既無法實現工業化大生產，也阻礙了設計、生產、運輸、施工等環節的數字化，基于數據驅動的智能決策更是無從談起。三是政府、市場、社會共建共治共享的可持續產業發展模式尚未形成，智能建造對擴內需補短板、建設強大國內市場的作用未能充分發揮。四是面臨關鍵技術“卡脖子”風險，如國產BIM軟件未實現自主可控，在非線性幾何特征建模、圖形引擎性能和配套軟件生態等方面與國外相比仍有較大差距，亟需系統推進關鍵技術研發，補齊自主可控BIM軟件在復雜造型工程項目應用的短板。五是國家層面缺乏財政補貼、稅收優惠等強有力的支持政策，只有加強住房城鄉建設、發展改革、科技、工信等多部門協作，從規劃、土地、財稅、金融等方面形成政策合力，才能充分調動市場積極性，充分發揮智能建造的優勢。

5.2 發展趨勢分析

“十四五”時期是新發展階段的起步期，也是實施城市更新行動、推進新型城鎮化建設的機遇期，還是加快建筑業轉型發展的關鍵期。一方面，國內超大規模建筑市場為智能建造發展提供了更廣闊的空間、更豐富的應用場景和更多的試錯機會，有助于建筑業充分把握新一輪科技革命和產業革命的契機，提升工業化、數字化、智能化水平，實現質的穩步提升。另一方面，智能建造要充分利用城市更新為建筑業提供的重要增長空間，以科技創新更好支撐城市更新戰略，不斷改善人民群眾居住條件，實現量的合理增長。在此背景下，本文認為國內智能建造將呈現以下三個方面的發展趨勢。

5.2.1 從發展目標看，“提品質、降成本”將成為行業主旋律

隨著科技創新成果的普及應用，智能建造對于工程建設提品質、降成本的實施效益將日益顯著。比如，在設計上，通過三維仿真設計充分論證設計方案的合理性，提升建筑采光、通風、溫度等居住的安全性和舒適性；在材料上，通過智能生產實現關鍵材料質量可追溯，避免不合格建筑材料流入建筑工地；在建造上，通過智能建造裝備和建筑產業互聯網，提升工程項目的工業化施工能力和數字化管理水平，實現像造汽車一樣造房子；在使用上，通過交付三維建筑信息模型提供詳實的房屋檔案，可以為開展房屋體檢和智慧運維提供支撐。

5.2.2 從實施主體看，企業將成為智能建造科技創新的主體

培育龍頭企業是開展智能建造試點工作的重點任務，主管部門將進一步加強企業主導的產學研深度融合，推動實施一批具有戰略性、全局性、前瞻性的智能建造重大科技攻關項目。隨著更多智能建造科技研發任務將由企業提出、由企業研發、由企業產業化，企業作為智能建造科技創新出題人和閱卷人的作用將進一步強化，最終形成企業主導、政府引導、上中下游銜接、大中小企業協同的智能建造科技創新體系。

5.2.3 從推廣應用看，技術應用深度和廣度將進一步擴展

人工智能作為新一輪科技革命和產業變革的核心技術，將深刻影響智能建造技術研發和應用。隨著人工智能技術的日益成熟，智能建造的技術應用深度將從感知和替代階段，逐步轉向智能階段。同時，隨著智能建造技術產品日益成熟，其購買和使用價格也將隨之下降，將有利于智能建造技術在更多領域、更多企業、更多項目推廣使用，逐步實現成熟技術產品的規模化應用。