建筑行业的发展是衡量一个国家经济发展水平的重要标志。在建国初期，受限于国内经济发展水平低的影响，我国建筑行业发展较为缓慢且具有代表性的建筑多集中在经济较发达的省会城市中，小城市特别是农村中基础设施建设比较落后。上世纪七十年代随着改革开放政策的提出与持续推进，我国经济发展步入新阶段。伴随着经济的持续发展，建筑行业迎来了发展的高峰期。在此阶段，各类具有代表性及历史意义的建筑物如雨后春笋般在我国广袤的大地上不断涌现，标志着我国建筑行业正式步入高速发展期。十九大的胜利召开，习近平总书记明确指出我国社会主义进入新时代，在新时代背景下只有进一步贯彻落实改革开放政策，只有全面进行深化改革才能促进经济的进一步发展。在新时代背景下，国内经济的高速发展带动了建筑行业的持续进步，使建筑行业迎来了高质量发展的又一个高峰新。

回顾近70年我国建筑行业的发展现状，我们不难发现虽然当前建筑行业整体发展水平较建国初期有了较大提升，但目前同样面临许多问题需要解决，如：1）当前建筑行业仍为传统劳动密集型产业：我国人口众多，受人口福利影响在我国从事建筑行业的人员也较多，大量劳动力的使用在我国建筑行业发展初期极大的推动了建筑行业的发展。但随着我国经济发展的不断提升，人们对建筑行业的发展提出了新要求，当前仍以劳动密集型为主的建筑行业已不能满足现阶段建筑行业发展需求，因此提高建筑行业人员技术水平、减少建筑行业从业人员数量、提高从业人员质量成为当前建筑行业面临的一个关键问题。2）环境污染大，资源消耗多：建筑行业的发展虽带动了国民经济的提升，但同样对环境造成了较大压力，环境污染问题已成为当前建筑行业发展难以逾越的一道鸿沟，高排放、高消耗、低利用率的建筑行业发展模式以成为阻碍建筑行业转型的主要因素。3）人工智能技术在建筑行业应用率低：高科技的发展已成为推动当前各行各业转型的中坚力量，但是在我国建筑行业领域，由于从业人员整体知识水平较低，这严重影响了各种先进智能技术及高效工程机械技术在建筑行业的应用，严重阻碍了我国建筑行业的发展转型。4）建设周期长、投资回报周期长：受既有建筑施工水平影响，我国建筑物的施工周期普遍较长，较长的施工周期不仅造成了施工过程中不确定因素的增加，更是严重影响了投资者对投资回报率的及时获得，致使投资者降低对建筑行业的投资兴趣。

以上问题是当前制约我国建筑行业发展的关键所在，为解决以上问题实现我国建筑行业发展的成功转型，近年来针对传统建筑行业，国家制定并出台多项措施来推动建筑行业的发展转型。在众多措施中装配式建筑的发展作为其中的典型代表成为实现建筑行业发展转型的重点。

装配式建筑与传统现浇建筑相比，其整体性和刚度相对较小且抗震性能相对较弱，因此在建国初期我国装配式建筑行业发展缓慢。近年来随着科技水平的提高，对装配式建筑的研究有了长足发展，其整体性差、刚度低及抗震性能差等问题得到了有效解决。目前由于我国劳动力价格与国家对节能环保等要求的不断提高以及建筑工业化的不断发展，使装配式建筑在我国开始得到逐步推广。所谓装配式建筑就是在制造车间将预制部件进行生产加工，然后在施工场地上对已有预制部件进行装配连接，从而实现在施工现场高效施工、低污染的建筑发展目标。装配式建筑的类型众多当前主要分为装配式钢结构建筑、装配式混凝土建筑及装配式组合建筑等三大类。结合装配式建筑在我国已有研究成果可知，其与传统现浇建筑相比具有如下优点：1）环境污染小、实现绿色施工要求：传统现浇建筑施工模式存在资源消耗大，施工现场环境差，易产生大气、噪音等污染且施工过程受施工环境影响显著等问题。装配式建筑的出现改变了传统的施工方式，使其由传统的现场湿作业转变为现场装配连接预制构件作业，因此避免了现场浇筑等问题。现场装配的施工方式有效的较低了噪音及空气污染等情况且受施工环境的影响程度也显著降低，满足了绿色施工要求。2）提高施工效率、缩短工期、有效降低人工成本：装配式建筑的各构件及连接节点均由工厂机械化加工完成，在施工现场只需进行现场拼接连接即可完成建筑物的建造过程。因此施工现场的机械化程度提高，克服了冬期施工等不利因素、施工速度大大加快，施工周期得到明显缩短。此外施工人员及现场管理人员的数量明显减少，在一定程度上降低了人工费用。3）工程质量有效提高，安全隐患显著降低：构件及连接节点的加工均在工厂完成，因此其加工质量得到有效保障，避免了现场浇筑施工遇到的各类质量问题。由于施工人员的减少及装配式施工过程的规范化、制度化致使施工风险降低，施工安全得到了显著提升。4）模数化设计、工业化生产、机械化施工使建筑寿命得以延长：装配式建筑的一大特点是模块化设计、标准化制作、批量化生产、机械化施工、整体化安装，以上生产建造方式使得装配式建筑拥有灵活的结构形式，丰富的建筑外观以及较长的使用期限。5）便于构件的更换与维修：装配式建筑由于其各构件之间的连接为装配连接而非焊接等一次性连接，因此当建筑物的某一部分受损后，根据其受损程度可及时更换对应构件，实现建筑物的继续服役，继续满足建筑物的使用功能需求。

以上优势使得装配式建筑在我國的发展成为必然，此外为了推动装配式建筑的发展，国务院出台了关于发展装配式建筑的若干指导意见，为全力贯彻创新、绿色、协调、共享、开放的五大发展理念，明确指出了装配式建筑未来在我国新建建筑领域所占比例，明确规划出未来发展装配式建筑的重点区域和推进城市。由于我国政府大力提倡发展预制装配式建筑，因此使得装配式建筑的发展和推广变得更为顺利。

装配式建筑在我国的迅猛发展，对建筑行业提出了更高的发展要求，当前仍以人工建造为主的建筑行业已难以满足新时代装配式建筑行业的发展需求，因此在建筑行业领域开展以人工智能为主的智能建造技术成为未来建筑行业发展的新趋势。

所谓智能建造是指将新一代信息工程技术与工程建造技术相结合而形成的一种工程建造创新模式，利用以数字化、网络化及智能化为代表的三化技术和以算据、算力、算法为代表的三算技术为特征的新一代信息技术，来实现工程建造的数字化建设要求。借助现代互联网技术通过规范化建模、网络化互交、可视化认知、高性能运算以及智能化决策，来实现智能建造下的建筑工程立项、设计规划、施工生产、运营维护与协同工作，以此实现降低工程建造、改造产业结构，给用户展现以人为本、绿色可持续的智能化工程产品与优质服务。

当前智能建造技术不仅仅是工程建造技术的变革创新，更是从产品形态、建造理念、经营模式、市场运营及行业管理等方面对建筑业进行了全新定位。研究发现，智能建造技术已经成为当前经济建设与社会发展的新战略且在建筑领域取得了一定成果。智能建造技术在建筑行业的应用有如下表现形式：如采用机器人焊接技术进行构件的焊接连接、施工现场采用机械臂自动砌筑墙体、机械臂绑扎钢筋及机械臂焊接作业等，这些自动或智能建造技术有效提升了建筑质量，成功把工人从繁杂的劳动力中解放出来，实现了建筑施工的智能化、机械化发展。

智能建造技术的推广与应用在一定程度上推动了我国智能建筑行业的发展。根据已有研究可知：在我国智能建筑从出现到今天已经有了大约30年的发展时间，随着我国经济实力与科学技术的不断提升，智能建筑的内涵与外延得到不断丰富，如其由早期的单个独立系统发展到如今多个综合系统的组合。智能建筑行业在我国30年的发展历程中，大致可概括为三个重要发展阶段，且在每个发展阶段均具有其代表性的发展特征。

首先，智能建筑的早期发展阶段，此阶段的智能建筑是伴随着科学技术的发展而产生的，其主要标志是4C技术即计算机技术（computer）、通信技术（communication）、控制技术（control）及图形显示技术（CRT）的推广与应用。在建筑物中应用4C技术，能够实现在建筑物内部形成一个智能化的综合性网络系统，实现建筑物管理与运行的智能化发展，为人们提供一个更加安全、更加高效、更加便利且同时满足可持续发展的新型建筑群体，从而形成人、环境及建筑互相协调的完整发展整体。此阶段，由于4C技术的应用使智能建筑具有以下典型特征：1）基础设施网络化的实现：随着计算机技术在我国的兴起与发展，计算机技术在建筑行业得到了充分应用，计算机技术的出现代替了传统的人工技术，使建筑行业的基础设施建设具备了网络化的发展要求。2）物业管理更加精细化：通讯技术及控制技术的应用能够构建“一站式的”物业管理服务平台，从而实现物业管理的集中化。通过集中化的物业管理能够及时有效的解决业主的各种需求，从而使物业管理更加精细化。3）服务功能更加专业化：图形显示技术的应用使建筑运营与维护的各个阶段处于可视化进程中，基于此建立一套公共服务管理平台为企业、个人及相关管理人员提供更加标准化、专业化的服务体系成为可能。4）运维管理更加集中化：以上措施的实现使得建筑物的运营与维护变得更加方便化、可视化及有效化，因此可以实现运维管理的集中化发展，从而使运维管理变得更加有效迅速。

随着科学技术的不断发展，以4C技术为主导的智能建筑所存在的不足逐渐显现出来，为了适应科学技术的发展，解决智能建筑发展过程中出现的问题，智能建筑的发展步入另一个新发展阶段。在该阶段，智能建筑的发展仍以4C技术为基础，同时形成了新一套智能化系统，即5A系统：主要包括设备自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）、通信自动化系统（CAS）、安防自动化系统（SAS）和消防自动化系统（FAS）五大部分。5A系统的应用使该阶段的智能建筑具有如下特征：1）监控管理效率得到明显提升：BAS系统的应用使得监控系统具有集中操作管理及分散控制的特点，实现了相关建筑设备的全面管理与监控，使得建筑物的各项设备一直处于最佳运营状态，因此显著提高了监控管理效率。2）信息资源共享度更高、業务处理能力更强：OAS办公系统的应用，提供了形式多样及更加高效的办公手段，因此资源共享率得到进一步提高、物业管理水平显著提升，在一定程度上提升了物业管理的精细化程度。3）信息传递更加及时、便捷、有效：CAS通信系统的提出实现了建筑物内部与外部各种信息的时时交流，保障了信息交流的及时性及有效性，使得管理人员能够在第一时间掌握建筑物的相关动态，制定恰当对策确保建筑物的正常运营。4）公共安全性得到进一步提高：SAS安防系统的应用实现了安全监控的连续性，在任何时间、任何地点一旦建筑物处于危险之中，对应的警报系统就会启动，因此能够及时有效地处理遇到的各种危险，确保建筑物的安全运行。5）建筑物的防火安全等级得到进一步提高：FAS系统主要由火灾探测器、报警器、灭火设施和通信装置组成，其应用成功实现了火灾报警与消防联动系统的独立运行，提高了高层特别是超高层建筑物的防火等级，实现了火灾预警、报警及灭火系统的一体化管理运行，提高了建筑物的防火等级。

伴随着科技的发展与经济水平的不断提高，5A系统在智能建筑发展过程中遇到了各种新的问题，如在5A系统具体应用中，我们发现OAS系统与建筑智能化发展理论及工程应用的关系越来越疏远，此外CAS系统由于其内容过于庞大且分支较多，将其归类为建筑智能化系统有些牵强，因此关于该系统提及的次数越来越少。为解决智能建筑发展过程中出现的以上问题，进一步提高科技含量在智能建筑中的比例，创新智能建筑发展模式成为当前智能建筑发展需要面临的新一轮挑战。

现如今，许多前沿性科学技术在国内取得了突破发展，随之带动了智能建筑向着智慧建筑的方向发展。基于以上分析，当前智能建筑的发展步入第三发展阶段，该阶段是以大数据、人工智能、云计算、物联网及智能网关等前沿性科学技术为依托的智慧建筑阶段。智能建筑的发展本质是为生活在其中的人们提供一种更加高效、舒适、安全及便捷的生活工作环境，因此智能建筑发展的核心就是要“以人为本”。如今，智慧建筑的发展更加突出了“以人为本”的发展理念，因此其具备如下基本特征：1）安全性及防御性有了质的提升：随着智能技术的不断发展，智慧建筑中的安全系统与防御系统得到明显改善且涉及的范围更加广泛，其范围从一开始的建筑物本身到现在的企业、家庭及个人均成为智慧建筑中安全性及防御性所涉及的内容，因此其安全及防御性有了质的提升。2）管理系统更加综合、更加复杂：如今的管理系统已不单单是针对建筑物本身及物业的管理系统，其涉及的范围更广、项目管理更加具体、精细，因此一个更加综合、更加复杂的管理系统应运而生。3）高科技、新技术，创新发展理念成为智能建筑的常态化：随着建筑行业科技水平的不断提高，人工智能技术、云计算技术及智能网关技术等先进的科学技术在建筑行业的应用成为常态化，创新发展理念成为智慧建筑发展的主流，以上技术的应用与实现不断推动者智慧建筑向着更加智能化的发展方向迈进。4）“以人为本”的发展理念得到进一步体现：各类先进通讯设备、用户终端、移动办公软件及生活设施的应用，进一步满足了人们对智慧建筑的发展要求。舒适、便捷的工作生活环境极大地体现了“以人为本”的发展理念。

智能建筑在我国从出现到今天经历了以上三个重要发展阶段且每个阶段均具有其典型的特征。当前智慧建筑的发展使其范围得到不断扩充，以BIM技术、3D打印技术及装配式建筑技术为代表的建筑数字化设计和建造技术成为当前智慧建筑发展的主流。

现以数字化设计及建造技术具体应用为例，列举其在国内工程案例中的应用过程，以使人们对智慧建筑有更加直观的了解。BIM技术因其具有可视化、模拟性、协调性及优化性等特点，因此能够实现构建与实际情况相符合的建筑工程信息库，此外通过构建三维模型能够实现整个建造过程的可视化发展进程。以北京大兴国际机场为例，列举BIM技术在其施工建造过程的典型应用。北京大兴国际机场项目是国家重点建设项目，其施工技术要求高，施工难度大。此外，为给祖国70周年献礼，在建造过程中对其施工周期及施工质量提出了更加严格的要求。因此，在机场建造过程中智能建造技术的应用就显得格外重要，BIM技术作为智能建造技术的典型代表其在机场选址、安置房建设、钢结构工程、智能监管等领域得到了充分应用。如在安置房建设过程中：为实现安置房等配套设施在施工阶段的可视化、项目管理的精细化发展目标，将BIM技术与其施工过程相结合，其应用主要体现在以下几方面：1）图模会审阶段：该阶段运用BIM技术实现了二维图纸到三维模型可视化发展，成功解决施工图中存在的各种问题，保证了施工图纸在交付过程中的正确性。2）施工场地布置阶段：运用BIM技术明确各生产、生活要素在施工场地的具体位置，实现施工场地的规范化、合理化管理。3）施工方案模拟阶段：采用BIM技术实现施工过程中各重大、危险施工方案的建模分析，模拟施工流程、确定最优施工方案。4）管线安装的优化设计阶段：由于该机场项目工程量大、管线布置复杂，如何实现管线的优化布置是确保新机场正常运营的关键，采用BIM技术的优化设计模块，从建筑物净空利用率、管线布置层次性及初始设计等方面对各类管线进行優化设计。5）安全质量管理阶段：运用云数据平台实现施工过程的实时监控及时将发现的问题上传至BIM技术的三维模型中，通过BIM技术及时发现问题、解决问题从而实现在正式施工前能够做到预防与提前解决可能存在的问题，从而提高工程的安全质量等级。通过以上分析可知，BIM技术在安置房等配套设施的应用不仅实现了施工过程的可视化、项目管理的精细化，更是达到了缩短工期、提高安全质量及降低施工成本的目的。BIM技术在北京大兴国际机场钢结构中的应用：北京大兴国际机场钢结构项目具有类型复杂、数量多、体积庞大且施工难度大等特点，BIM技术的应用能够实现钢结构项目的深化设计、提高管理效率、减少项目建设中责任不清等问题。其具体应用集中在以下几方面：1）钢结构深化方面：采用BIM技术自带的深化设计功能实现焊缝、柱脚、各类连接点的深化设计以满足工程施工需求。2）在钢结构连接拼装等方面：通过虚拟的施工模拟，实现钢结构各构件的虚拟拼接，预先模拟在拼接过程中可能遇到的各类问题并及时提出对应解决措施，确保钢结构的顺利拼接连接。3）在项目管理阶段：采用二维码技术实现BIM技术与互联网技术的结合，通过网络控制实现各构件的运输及安装，从而提高工作效率，实现科学化的管理运营。

以上是BIM技术在北京大兴国际机场成功应用的两个典型案例，此外智能建造技术如智能机器人焊接技术同样在北京大兴国际机场中得到有效体现，机器人焊接技术的实现不仅确保了施工质量，更是推动了智能建造技术在我国重大项目工程中的应用，为我国智能建筑的发展提供了参考。

人工智能技术与大数据技术在国家速滑馆项目中的应用：人工智能技术与大数据技术伴随着我国建筑行业的发展，在智能建筑领域得到广泛应用。在国家速滑馆建造过程中，采用人工智能的专家系统，实现了控制系统的运行与构造都能严格按照专家意见进行。采用专家系统能够实现将特定领域的专家意见与计算机智能软件相结合，使得计算机智能软件系统具有与专家相同的专业知识及处理问题的能力，从而减少在施工现场召开专家论证会的次数，提高了施工效率，同时能够为在工程中遇到的各种专业问题提供及时有效的专业性解答，确保了工程的顺利进行。此外 ，人工神经网络系统作为人工智能的核心技术之一，其在语音识别、模式识别、信息处理及最优化计算等方面有其独特优势。国家速滑馆项目，由于施工复杂、施工周期长因此需要大量施工人员协助完成。大量劳动力的使用为现场施工管理带来巨大压力。因此在施工过程中借助人工智能的人脸识别技术，基于大数据分析，成功实现了人工智能的劳务管理。具体为采用人脸识别技术进行施工场地的出入管理，以此取代传统门禁技术。同时对施工过程中出现的各种不文明施工行为进行实时监控，做到及时发现、及时改正，通过人脸识别技术实现责任到人的管理目标。通过以上应用可知，大数据、人工智能技术以成为当前智能建筑发展的新趋势，提高建筑行业的科技水平以成为未来建筑行业发展的必然。

智能建筑在我国的发展与欧美国家相比虽起步较晚，但是近年来却得到了国家有关部门的高度关注与大力支持。“以人为本”的智能建筑发展理念随着我国科学技术的不断提高，在智能建筑中得到了更加充分的体现。展望未来，智能建筑的发展必定会取代现有建筑技术成为未来建筑行业发展的中流砥柱。

本刊作为新办刊物重点介绍了我国在智能建筑与工程机械等领域的最新研究进展，后续本刊将继续为广大读者提供有关智能建筑与工程机械最前沿的科研成果，以便读者能够对我国智能建筑与工程机械的研究与发展有更加全面、系统的了解。