5.30全国科技工作者日|中国院多项科技成果入选“2024年度中国建科十大科技成果”

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2025年5月30日是第九个全国科技工作者日,以“矢志创新发展 建设科技强国” 为主题。中国建科积极践行“行业科技创新的重要引领者”的战略定位,广大科技工作者们秉持与时俱进的精神、革故鼎新的勇气和坚忍不拔的定力,勇当增强企业核心功能、提升核心竞争力的排头兵,不断推动科技进步、服务科技强国建设。在全国科技工作日,中国建科对2024年度集团十大科技成果进行宣传推广

1.新时代高质量发展绿色城乡建设技术系列丛书

2.复杂山地条件下冬奥雪上场馆设计建造运维关键技术与示范

3.马良XCUBE数智设计软件

4.小型生活垃圾焚烧产业化技术及装备

5.高性能建筑隔减震技术与系列产品

6.城市水系统数字孪生底座

7.既有住宅装配化装修快速改造与设计建造一体化技术与示范

8.模块化建筑柔性智造技术与装备

9.建筑适老环境建设技术、产品及示范

10.基于人工智能的建筑与公共设施智慧运维平台


其中,新时代高质量发展绿色城乡建设技术系列丛书、复杂山地条件下冬奥雪上场馆设计建造运维关键技术与示范、模块化建筑柔性智造技术与装备、建筑适老环境建设技术、产品及示范4项成果均由中国建筑设计研究院完成。



新时代高质量发展

绿色城乡建设技术系列丛书






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中国建科主编“十四五”国家重点出版物——新时代高质量发展绿色城乡建设技术丛书,率先在行业内提出“本土化、人性化、低碳化、长寿化、智慧化”的五化理念,发布《绿色建筑设计导则》《绿色生态建设指引》《绿色规划技术指引》《绿色市政基础设施技术指南》《城市更新绿色指引》,为城乡建设各专业、各领域、各环节提供全面、系统且极具前瞻性的技术指导和实践依据,成为推动行业绿色低碳转型发展的必备指导书籍。


《绿色建筑设计导则》用于指导新时代高质量绿色建筑设计,按照“本土化、人性化、低碳化、长寿化、智慧化”五大核心理念,基于建筑师主导、各专业协同的工作方法,突出设计引领的整合式思考方式和正向设计思路,建立“方法检索+多元评估”的绿色建筑设计体系。以实际工程为例,详细阐述每一项绿色建筑设计方法及策略,并以图文并茂形式呈现,清晰易懂,满足设计人员的实战需求。该套书分为上、下两册,内容涵盖建筑(含总图、室内)、结构、给水排水、暖通空调、电气及智能化、景观等多个专业,是引导建筑师、工程师开展绿色建筑设计的重要指南,也是推动建筑行业绿色高质量发展的重要抓手。



《绿色生态建设指引》针对在生态文明建设实践中遇到的“如何在习近平生态文明思想指引下,将生态文明建设的目标转化为具体可操作的理论范式、方法路径、技术体系和评价标准?”1个科学问题和 “缺乏多目标融合系统可操作的理论范式和实践方法、缺乏成熟成套的多要素耦合技术集成体系、缺乏多维多阶段的评价指标体系”3个实践难题,集中开展基于最优价值的生态环境修复技术创新集成与应用示范研究,探索一体化系统解决生态文明建设科学问题和实践难题的综合路径。首创广泛适用的生态环境修复最优价值生命共同体范式、国际领先的“规划—设计—建设—管理—运维—转化”全生命周期协同的生态环境修复最优价值实践创新方法体系、国际领先的“护山—理水—营林—疏田—清湖—丰草—润土—弹路—阜物”多要素耦合的生态环境修复最优价值技术创新集成体系、行业领先的“建设期控制指标+建成后效果评价指标+运营期两山转化指标”全过程多维动态最优价值评价创新指标体系,研究成果已推广至多个实践项目,取得良好的应用示范,为国家生态文明建设提供有力支撑。



《绿色规划技术指引》在满足当今规划绿色高质量发展需求的基础上,突出绿色可持续性,以“人与自然和谐共生”为核心,集结国内外的研究成果,借鉴中国建科丰富的规划实践经验,提供实际操作的方法和指南,以帮助城市规划者、设计师和政策制定者将绿色理念融入规划实践中。系统全面的绿色空间规划技术集成创新提供详细的规划设计指南,涵盖总体规划、详细规划和主要专项规划领域,包括生态空间规划、乡村空间规划、城市设计、城市更新规划、小城镇规划、绿地景观规划、历史文化资源保护与利用规划、交通规划、市政规划、海绵城市规划、综合防灾减灾规划、地下空间规划等12类专项规划。首创、革新、提升、整合技术模块202项,为规划师、设计师和政策制定者提供全面的方法和技术工具,助力建设绿色高质量发展的城市。融合国内外先进理念和实践经验,通过汲取国内外先进理念和实践经验,形成一系列经过校验的工作模式、技术工具,将先进理念运用于各层次和主要类型的空间规划工作。多专业协作一体化规划设计,构建一体化的规划设计体系,提供各类型规划规范的工作规程,系统推进绿色规划引导绿色发展。



《绿色市政基础设施技术指南》系统深入开展市政基础设施全专业领域绿色低碳实施技术体系研究与应用,提出绿色市政基础设施“安全、高效、低碳、生态、智慧”发展理念和功能定位,按照国家绿色发展战略和城乡建设需求,结合规划设计和建设运维实践,突出各类设施尤其是“蓝—绿—灰”设施的共融共享与数字孪生,形成以空间为载体、景观为纽带、智慧为联络的绿色市政基础设施实施技术体系。提出一系列发展理念、行动目标及具体举措,主要包括市政供水、排水、环卫、土壤、燃气、热力、供电、交通、道路、桥梁、隧道、轨道交通及关联的空间、园林、智慧等方面内容,致力于全面推进绿色建筑、绿色市政、绿色城乡规划、绿色生态环境的系统研究与广泛实践,对指导市政基础设施的绿色高质量发展、提升市政基础设施的建设运维整体水平、促进市政基础设施的全面绿色低碳转型等具有十分重要的推动作用和价值。



《城市更新绿色指引》对当前行业缺乏城市更新领域的以绿色低碳为基本原则的规划方法与技术体系的问题,基于绿色低碳设计价值观及本土设计理念,以“理念指引—方法论探究—模式语言构建—设计技术指引—示范工程应用”的递进逻辑,建立指导各类更新项目科学谋划的绿色更新方法论体系。研究构建城市更新全流程的实施路径指引,凝练形成简洁且易于检索的223个绿色更新策略图示化的模式语言。同时,结合城市更新的设计实践,创建类型化、特色化的八大典型类型更新场景指引,以及形成核心问题导向的绿色更新全专业实施技术指引,并实现超过60个城市更新项目的示范应用。该书以实践总结为基础,实现科学研究与设计实践相互依托、不断完善的实施应用创新,填补我国关于中微观尺度绿色更新研究的理论空白与应用技术空白。





复杂山地条件下

冬奥雪上场馆设计建造运维

关键技术与示范


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北京2022年冬奥会是我国重要历史节点的重大标志性活动。作为北京2022年冬奥会和冬残奥会三大赛区之一,延庆赛区集中建设国家高山滑雪中心、国家雪车雪橇中心2个竞赛场馆、2个非竞赛场馆及多个附属设施。


为切实落实“筹办好北京冬奥会、冬残奥会”要求,通过实施规划—设计—场馆—工程实施全链条科研攻关,在冬奥雪上场馆设计建造运维关键技术方面取得开创性研究和实践成果,打破国外技术垄断,成果水平国际领先。


首创雪车雪橇场馆赛道

气候保护、设计建造与训练辅助技术体系


构建三维车橇运动“人—机—环”数理关系和运动特征体系,创建基于运动方程的车橇赛道数字化设计生成与测算调整方法;构建雪车雪橇高速滑行竞技能力提升辅助训练技术体系,包括全过程数字孪生技术、装置、装备和系统,支撑国家队科学训练;破解世界目前唯一南坡赛道的难题,首创赛道“地形气候保护系统”。


首创超大型体育赛事场馆

设计建造与生态保护修复一体化技术体系


突破国外高山滑雪场馆设计垄断和复杂地形、严苛气候挑战,首创“顺形势、弱介入、可逆式”技术;破解大型山地场馆建设破坏自然环境的世界性难题,创立超千米海拔落差生态环境保护与修复技术;破解超大自然山体与场馆尺度跃迁难题,创建基于自然环境信息模型的大型场馆跨尺度融合数字化设计建造技术。



首创雪上场馆冬奥遗产

可持续工程创新技术体系


首创冬奥标准与山村式布局运动员村、既有山村、山地历史遗存的耦合技术与模式,构建冬奥赛区兼顾社会可持续的实践新路径;首创面向大众体验的高山滑雪、雪车雪橇赛道参数体系、实施技术和体验装备并形成技术导则,为我国运动选材和推广冰雪运动奠定基础;创新工作模式,创建基于多场景转换的设计、建造、运维“BIM+”信息协同技术,实现可持续工程化,保障了冬奥遗产全生命期有效运行。

 


该成果支撑在极短工期内超预期建设完成最具生态特色的冬奥赛区及其场馆群,国家雪车雪橇中心“雪游龙”和国家高山滑雪中心“雪飞燕”分别经国际体育组织认证为目前世界最好的滑行中心和世界领先的滑雪场馆。


该成果荣获2022年度华夏建设科学技术奖一等奖、中国土木工程詹天佑奖、中国建设工程鲁班奖、自然建造技术探索奖、2023 WA等多项奖项。




模块化建筑柔性智造技术与装备


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具有自主知识产权的模块化建筑柔性自动化生产线以数字化设计为特征,以柔性自动化加工为核心,以智能检验为手段,以信息化管理为保障,具备灵活移动及快速组装功能,可实现异地快速产能布局,能在全国范围内快速建立模块生产的保障能力,确保模块化建筑产品的产能供应与高质量交付。


柔性高精自动化生产

夯实模块单元产品高效高质量生产基石


项目形成“模块单元钢结构柔性高精自动化生产制作关键技术”,获得模块单元柔性自动化生产线设计、分总成模块构件工装装备与自动化拼接技术、总成模块单元工装装备与组装方法、围护墙流水线生产等10项知识产权专利。研发搭建的模块化建筑柔性高精自动化生产线装置,实现从设计标准化到生产制造柔性化的协同以及模块单元核心构件的机器人自动焊接生产,具备三维激光扫描定位和高精度质检能力,满足多种规格尺寸模块单元的高效高精生产需求。



生产质量智能检验

筑牢模块单元产品质量防线


项目成果以智能化电子测量技术为核心,在生产车间引入三维激光扫描仪、物联网等先进设备,构建数字化质检体系,确保每个模块单元“毫米级精度”交付。在模块单元生产阶段,通过高精度的Trimble X9三维激光扫描仪及RigelScan Ultra智能激光3D扫描仪,可实时捕捉模块产品钢结构框架、墙体拼装等关键节点的尺寸偏差,自动完成模块化构件的垂直度、平整度、尺寸偏差等关键指标的测量,误差超过设定阈值时系统即时预警,精准控制模块单元及其构件尺寸精度。



信息化管理

实现设计制造一体化协同

确保模块单元产品高品质交付


项目成果形成设计制造一体化协同的信息管理平台系统,以“设计标准化、工艺规范化、管控数字化”为原则,打造覆盖全周期的精细化质量管理体系,从源头到终端层层把控,确保模块化建筑出厂品控。在模块拆分与结构设计阶段,采用BIM优化设计,实现模块化建筑从空间拆分到部品设计的无缝衔接。通过参数化建模与模块化数据库,确保设计数据与生产指令的零误差传递。采用信息云平台技术,实现模块单元关键流程节点的生产进度高效追踪与工序质量的线上验收管理,以及设计和生产的数字化。



灵活移动与快速组装

实现异地快速产能布局与市场拓展


项目成果形成的柔性高精自动化生产线具备灵活移动及快速组装功能,可实现异地快速产能布局,在全国范围内快速建立模块生产能力保障。通过“设计+生产”的核心优势,实现在全国范围建立生产服务模式,并在更多区域市场进行拓展。项目成果的应用实现模块生产线规模的扩展与异地复制,为模块类住宅、公寓、旅馆、办公、学校等海内外工程项目提供产能保障。



从毫米级的精度管控到全链条的数据赋能,以智慧化手段重塑模块化建筑的生产逻辑。未来,将继续以技术创新为引擎,以品质为基石,通过持续创新与精益管理,践行模块化建筑产品的“高质量、高精度、高效率”交付。





建筑适老环境建设技术、

产品及示范


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人口老龄化是今后较长一段时期我国的基本国情。这不仅带来养老服务、医疗保障等方面的巨大挑战,更对城乡人居环境提出全新的迫切需求。建筑适老环境建设技术、产品及示范项目以提升老年人能力表现为核心、以跨领域合作为手段,构建从理论创新到技术攻关再到产品落地的完整解决方案,填补我国在适老建筑系统化研究与应用领域的空白,有效赋能银发经济与建筑行业深度融合,并在改善老年人生活水平、促进家庭与社会和谐等方面具有显著影响。

 

在理论创新层面,搭建国内首个老年人人体工程学与环境行为学足尺实验平台,并成功获批住房城乡建设部适老建筑与环境重点实验室,建立“医工环”跨学科实验体系,以30余年中国老年人居住实态与需求追踪调查为基础,构建适老居住环境数据体系,提出以提升老年人生活与社会参与能力为核心的建筑环境与辅助技术融合理论,形成“基础数据采集—技术与产品研发—应用验证”的闭环链条。

 


在技术攻关方面,构建社区居家适老化性能评价指标体系,研发针对“1基础+6空间”的7大类386项居家适老化改造通用技术,基于老年人能力补偿、跌倒预防、减轻照护负担等居家养老需求,首次提出针对典型疾病老年人康复与能力表现提升的3大类219项居家适老化改造关键技术,有效增强建筑环境对老年人能力表现的正向干预作用,实现居家适老化改造从通用改造到精准干预的全覆盖,填补适应特异性需求的适老建筑技术空白。

 

 

在产品研发方面,针对不同身体状态老年人的居家适老化改造产品需求,从功能与尺寸、外观与材质、使用与操作等方面提出产品选型要求,研究产品与环境适配技术,形成日常生活行为辅助产品包、低成本局部微改造产品包、典型疾病健康干预产品包等五大产品包,构建适老产品管理系统。同时,融合现代康复技术,自主研发一系列适老居家康复产品,有效支撑建筑环境由被动适应转向主动健康。

 


在应用示范方面,该成果已在北京、西安、南京等12个城市落地,覆盖养老机构、社区、家庭等多种场景,充分展示适老建筑解决方案集成效果、科学性和可行性。该成果在政府机构和主流媒体的科普宣传中得到广泛认可和推广,为行业树立示范标杆,为推动我国适老化建设提供重要的技术支撑和实践参考。

 


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