智能建造机器人的减碳之旅

　　推进美丽中国、绿色中国的建设，作为高碳排量和高能耗行业的传统建筑业需要积极承担责任。而龙头房企碧桂园致力于改变行业现状，推动节能降碳、绿色转型。
　　自18年以来，碧桂园以智能建造机器人为抓手，躬身研发并且大力推广建筑机器人的应用和普及，为实现传统施工向自动化、智能化的转变，推动传统建筑行业的转型升级，带动房地产行业实现减碳增绿的目标而积极地探索。
　　智能机器人化身减排能手
　　一身靓丽的粉色盔甲，一身像蜘蛛侠一样的攀爬本领，一套娴熟的喷涂技术，这位爬升式外墙喷涂系列机器人不仅可以在高空中实现自由攀爬，自动控制涂料流速，还可以进行风速监测，在遇到故障或强风的情况下还可以及时安全地降落到地面。更为重要的是，这位爬升式外墙喷涂系列机器人的喷涂效率达到了传统人工的3~5倍。这样的高效不仅减少了喷漆材料污染对人体健康的伤害，而且相比传统的＂蜘蛛人＂手动喷涂更为安全。
　　（爬升式乳胶漆外墙喷涂机器人）
　　今年8月，这款机器人亮相在2022世界机器人大会上，展示了我国在智能建造领域的创新突破和迭代升级，其先进的技术也获得了国际认可。这款机器人来自于碧桂园全资子公司广东博智林机器人有限公司（下称＂博智林＂）。
　　不仅仅是爬升式外墙喷涂系列机器人，博智林所研发的另外一款机器人——流动制砖车在节能减排方面表现更为突出。流动制砖车提供了建筑余料减量化、资源化、无害化一站式解决方案，能够分离出有利用价值的建筑余料，并加工转化为符合要求的再生建材制品，如常见的园林路面砖、植草砖、盲道砖等，节省原料采购和建废清运的成本，同时还减少粉尘污染和运输排放，为环保事业发力。
　　＂变废为宝＂，一举两得，博智林流动制砖车是绿色低碳的践行者，促进资源循环再利用。据悉，在住建部首批智能建造试点项目凤桐花园中，该款流动制砖车＂上岗＂后累计消纳建筑垃圾450吨，生产出20多万块路面彩砖。
　　（博智林流动制砖车）
　　博智林另一款室内喷涂机器人，结合喷涂实验与计算机流体仿真，实现高质量的喷涂工艺参数。通过人工智能技术，基于现场环境与大数据实现参数智能化预测，调节喷涂参数，实现喷涂质量最优，作业后漆膜厚度均匀一致，避免因重复喷涂造成的材料浪费的现象。
　　目前，博智林在研建筑机器人近 50 款，适用于建筑全周期智能建造工序，包括混凝土施工及修整、砌砖抹灰、室内装修装饰、外墙高空喷涂、地库装修等等。通过高质量、稳定的施工，以及数字化、智能化的智慧工地管理，建筑机器人大大提高了作业效率，大幅度减少了施工的返工率；通过科学的材料算量系统，减少建筑材料的浪费，降低工业污染排放及碳排放。随着建筑机器人技术趋于成熟，碧桂园智能建造水平日渐精进，科技赋能施工之下，较传统的建造减少了80%的现场建筑垃圾和60%的材料损耗。
　　博智林的孵化与成长
　　博智林诞生在2018年的7月，到如今已成立4周年。
　　虽然博智林成立时间不长，但已取得不少喜人的成果，旗下的机器人相比于传统作业更为高效且稳定。以测量机器人为例，其完成单个房间实测仅需2分钟，测量结果的精度在±1mm 内，作业效率与测量准确率大大优于人工。而混凝土施工机器人产品线由智能随动式布料机及地面整平、地面抹平机器人等组合而成， 通过联动施工，整个混凝土施工班组人员只需8人，较传统模式减少4人。
　　博智林研发团队致力于让机器人更为智能：比如以机器视觉打造机器人的＂眼睛＂，以自研的导航系统让机器人能够在复杂环境中获得定位感知，从而＂行动自如＂；更有机器人天生就具有＂三头六臂＂，比如，在硬件方面，博智林所研发的轻量大负载六轴机械臂，既灵活又多变。
　　为技术创新发展培育沃土，博智林广纳研发人才，团队包含人工智能、数字化、机器人、建筑学、土木工程等各领域优秀人才，总人数近 2000 人，平均年龄 仅31 岁。
　　这支年轻而富有创造力的团队逐渐将机器人盖房的梦想变为现实：截至 2022 年 9 月，博智林已递交专利有效申请 3700 多项，获授权超 2100 项，其中获授权发明专利超 1000 项；相关机器人技术已在国家科技成果鉴定中获得六项国际领先的综合评价。
　　这些年来，博智林机器人逐步从技术研发走向场景应用，获得了市场认可，除了为碧桂园的项目服务，还参建了不少其他企业的建造工程，如中建五局、中国五冶集团、中铁建工、中交一公局、北京建工四建、西安高科新建等。截至今年 9 月底，博智林已有 32 款建筑机器人投入商业化应用，服务覆盖 30 个省份（直辖市、自治区） 超 600 个项目；累计交付超 1600 台，累计应用施工面积超 1000 万平米。
　　（博智林大楼）
　　智能建造推动行业绿色变革
　　从我国提出2030年＂碳达峰＂及2060年＂碳中和＂的目标后，＂碳排放大户＂的房地产建筑行业，成为节能减排的重要战场之一。
　　据中国建筑节能协会能耗统计专委会发布的《中国建筑能耗研究报告2020》分析数据显示，2018年全国建筑全过程能耗总量为21.47亿tce（单位：吨标准煤当量），占全国能源消费总量比重为46.5%。2018年全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿tCO2（单位：二氧化碳总排放量），占全国碳排放的比重为51.3%。由此可见，推动建筑行业降低能耗、减少碳排放、节约资源，对于实现绿色低碳发展显得尤为重要。
　　在绿色降碳这一战场中，智能建造成为传统建筑业转型的新利器。2022年1月，住建部印发《＂十四五＂建筑业发展规划》，提倡加快建筑机器人研发和应用，积极推进建筑机器人在生产、施工、维保等环节的典型应用，重点推进与装配式建筑相配套的建筑机器人应用，辅助和替代＂危、繁、脏、重＂施工作业，并积极探索建立研发、设计、建材和部品部件生产、施工、资源回收再利用等一体化协同的绿色建造产业链。
　　此后，住建部又相继发布《＂十四五＂住房和城乡建设科技发展规划》、《关于征集遴选智能建造试点城市的通知》，进一步强调了智能建造对于新型建筑工业化技术创新的重要性，并鼓励数字设计、智能生产、建筑机器人、建筑产业互联网等新产业的发展，打造智能建造产业集群。
　　在政策的东风加持下，早先布局智能建造的碧桂园也充分发挥领头羊的作用。一方面，博智林正在积极推动和参与我国智能建造领域的标准体系建设，参编《中国建筑产业互联网白皮书》和《中国建筑机器人白皮书》，为全行业的快速发展献策。另外一方面，博智林也积极走出去，加强与国内外拥有先进技术的人才和组织的交流和合作，加强核心研发技术上的研究和落地，让智能建造早日在中国生根发芽、蓬勃发展。目前，博智林已与清华大学、香港科技大学开展了产学研一体化合作。
　　可以预见的是，作为中国智能建造领域的探索者、引领者，博智林将快速成长、壮大队伍，致力于让我国建筑业实现安全、质量、环保和效益的完美结合。