当前,我国已迈入全面建设社会主义现代化国家的新征程。建筑行业作为国民经济的重要支柱产业,肩负着建设“好房子”、打造“中国建造”升级版、服务人民群众高品质生活需求的历史使命。近期召开的全国住房城乡建设工作会议明确指出,要深化改革,推动建筑业提质升级,夯实高质量发展基础支撑,完善标准体系。 标准是经济活动和社会发展的技术支撑,是国家基础性制度的重要方面。实现建筑业高质量发展,必须充分发挥标准的引领、规范、支撑作用,而这一切的根基,在于持续、系统、深入的基础研究。 中国建筑科学研究院有限公司承担了大阪世博会中国馆项目的全过程工程咨询工作 强化基础研究是提升标准质量、引领行业发展的根本前提 以基础研究驱动标准现代化,是支撑“中国建造”核心竞争力、服务高质量发展大局的必然要求。随着我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段,人民群众对建筑品质的更高期待、更加严苛的自然条件和日新月异的技术变革,共同构成了新时代工程建设领域的新挑战。标准化工作已超越解决“有无”问题阶段,上升为统筹发展与安全、推动产业升级、满足人民美好生活需要的战略支点。在这一深刻转型中,系统性的基础研究是标准体系实现自我进化、发挥引领作用的“源头活水”与核心引擎。 第一,回应人民关切,基础研究是实现从“安全底线”到“品质高线”跨越的根本支撑。当前,社会主要矛盾的变化在建筑领域体现为从关注“有没有”转向追求“好不好”。建设“好房子”是建筑业高质量发展的出发点和落脚点,而“好房子”首先要有“好标准”。“好标准”的内涵,首要是安全,更涵盖健康舒适、绿色节能、智慧便捷等综合性能。人们对室内空气质量、声光热环境、适老化设计等精细化需求,依赖于建筑物理、人体工学、材料化学等领域长期、扎实的基础研究与数据积累。这些共性技术的突破,将直接推动工程建设标准实现从侧重条文符合性,向注重综合性能目标达成的根本性转变,从而为“好房子”建设等重要领域从理念到现实的系统性转化提供坚实技术依据。 第二,应对环境变迁,基础研究为提升建筑与城市韧性提供了必需的理论与方法。全球气候变化导致极端天气事件频发,同时社会生产生活方式的数字化、多元化转型,对建筑的功能适应性提出了更高要求。传统标准在应对诸如超强暴雨、持续高温等极端灾害天气时,已显现出在风险预见性与设计适应性方面的局限。提升建筑与城市系统的韧性,要求相关标准必须依托于更先进的灾害模拟理论、更精准的风险评估模型以及更可靠的应急性能设计方法。前沿理论模型的构建作为基础研究的核心任务,能够使标准体系建立在对客观规律与作用机理更深刻的认识之上,显著提升其应对未来变化与复杂情境的科学性与适应性。 第三,面对行业技术变革,基础研究为创新成果转化为可靠的工程实践提供了必要的科学依据。当前,以新质生产力为驱动,建筑业在材料、装备与工艺方面正经历深刻变革,高强度新型建材、智能建造装备、数字孪生等技术不断涌现并进入应用阶段。然而,现行诸多标准中的关键参数与施工方法,仍停留在传统材料体系与建造方式上。例如,现代水泥细度与混凝土配合比技术的进步已改变了传统材料性能,未能及时吸纳相应基础研究成果的标准规范,难以准确反映当前的技术水平。必须通过系统性的基础研究,揭示新材料的内在机理、新工艺的力学本质、新装备的工效边界,从而为标准制定与修订建立起坚实、可信的理论基础与数据支撑。确保技术成果得以安全、有序投入工程应用,使标准有效引领和保障建筑业技术升级。 中国建筑科学研究院有限公司承担了国家博物馆改扩建工程的设计与技术咨询工作 基础研究薄弱制约标准现代化的几大瓶颈 尽管意义重大,但当前支撑标准现代化的基础研究体系仍存在突出短板,制约了标准对高质量发展引领作用的充分发挥。 其一,核心理论与基础数据更新严重滞后。部分关键标准所依据的荷载取值、可靠性模型、风雪等灾害参数,仍源于数十年前的调查或统计结果,与当前工程实际及气候条件存在明显差距。导致标准在评估新型结构或应对极端气候时,缺乏足够的科学前瞻性。 其二,面向新技术体系的共性技术储备不足。对于建筑工业化、智能建造等领域涌现的新材料、新工艺,相应的基础设计理论和性能评价方法研究不充分。例如,高强钢材因抗震设计理论研究与标准化工作不完善,应用比例较低;C80以上高性能混凝土因缺乏系统设计方法和配套标准,难以规模化发展。这种共性技术供给的短缺,直接迟滞了标准的更新与对新技术的支撑。 其三,“研—标—产”协同机制不畅。从基础研究到标准制定再到工程应用的创新链条存在脱节。标准修订对前沿成果吸收慢,工程实践难题也难以有效反哺科研。相比之下,欧美已建立灾害研究与工程标准动态协同的成熟机制。这种机制缺失不仅影响标准的先进性,更削弱了我国标准的国际竞争力,致使我国标准及技术成果在海外市场面临认可障碍。 以系统化基础研究夯实高标准体系根基 面向未来,必须将基础研究提升到支撑建筑行业长远发展的战略高度,围绕关键领域进行系统化布局和攻关。 结构安全与防灾减灾方面,需发展基于风险的下一代工程结构设计理论,建立全系统、全寿命的可靠性分析与性能化设计方法。重点攻关高性能抗震、减隔震技术,结构智能监测与预警技术,推动“安全-韧性”一体化设计理论向标准转化。系统重构抗震、抗风、抗火等安全韧性标准子体系,并依托国家级工程安全数据库,实现基于大数据的标准科学决策与动态优化。 绿色低碳与能源环境方面,需构建建筑全生命周期碳排放精准核算与调控理论,发展适应超低能耗、近零能耗建筑需求的建筑物理与环境保障基础理论。推动高性能低碳建材、高效围护结构、可再生能源建筑一体化等关键技术转化为标准。完善覆盖建材、设计、施工、运维各环节的绿色建筑与建筑节能标准体系,建立国家级建筑能耗与碳排放数据库,为“双碳”目标下的标准制定与考核提供坚实数据支撑。 数字化与智能化方面,探索工程数据、专业知识与力学原理深度融合的生成式设计理论,发展基于人工智能的多目标协同优化设计方法。攻关建筑信息模型(BIM)深度集成应用、工程建设领域专用人工智能算法、智能建造机器人等关键技术标准。构建贯穿“设计—生产—施工—运维”全过程的工程建设数字化标准体系,建设国家级多源异构工程数据库,驱动标准向智能化、自适应方向演进。 城市更新与既有建筑方面,亟待建立既有建筑性能退化机理与剩余寿命预测理论,发展城市有机更新、功能提升与历史保护协调的理论基础。研发高效检测鉴定、抗震加固、功能提升等城市更新关键技术标准。构建适应存量时代需求的既有建筑改造与城市更新标准体系,利用城市建筑大数据开发智能化决策支持工具,为科学有序推进城市更新行动提供标准指引。 中国建筑科学研究院有限公司主编了多项住房城乡建设领域重要全文强制性工程建设规范 构建面向未来的标准创新生态 提升标准质量,非一日之功,需要从机制、模式、基础等方面进行系统性改革与创新。 一是强化顶层设计,构建“科研—标准—产业”协同新范式。建议建立“科研预研标准”机制,在重大标准立项前,要求提供必要的理论、数据和成果支撑。推动设立“标准定向研究”国家级专项,瞄准前沿和关键瓶颈开展攻关。完善“创新成果直达标准”的快速通道,缩短成熟可靠新技术融入标准的周期。探索“性能目标+实现指南”的新范式,在坚守安全底线的前提下,为技术创新留出空间。鼓励针对低空经济、建筑人工智能等前沿领域,先行先试“联盟标准”。 二是完善实施机制,促进标准体系动态进化。探索建立“标准沙盒”试验机制,允许在确保最终性能目标的前提下,豁免部分不适用的非强制性条款,积累实践数据。建立标准实施效果的后评估与动态更新机制,定期对重要标准进行“体检”,及时修订、整合或废止,确保标准体系的先进性与适用性。 三是夯实数据基座,释放数据要素价值。加快建设高质量、广覆盖的国家级工程建设科学数据库,如工程安全数据库、建筑能耗与碳排放数据库、城市建筑信息数据库等。推动大数据、人工智能技术在标准数据分析、性能模拟、效果评估中的应用,实现从“经验主导”向“数据驱动”的标准决策模式转变。 四是深化开放合作,提升中国标准的国际兼容性与影响力。系统开展中外标准差异的“对标研究”。由国内的科研机构、设计院所、龙头企业组成联合体,带领“中国技术”和“中国标准”共同开拓海外市场,通过示范项目实现标准的事实性输出。 以扎实研究引领行业未来 作为建筑行业重要的国家级科研机构,中国建筑科学研究院有限公司深感责任重大。我们将积极落实党中央、国务院以及住房城乡建设部的部署,以新一轮工程建设标准体系修订为契机,系统部署前瞻性、基础性研究。一方面,面向工业化、数字化、绿色化转型的深层需求,重点突破传统理论瓶颈,攻克在工程可靠性、智能建造协同、低碳结构体系等关键领域的共性技术难题;另一方面,前瞻布局低空经济、建筑人工智能等可能引发范式变革的领域,率先开展理论基础与方法学研究。竭力重现20世纪80年代重要规范集中预研模式,组织全国优势力量,有体系、有步骤地为标准质量提升做好充分的技术储备。 基础研究是标准高质量发展的核心引擎,是建设“好房子”、发展“新质生产力”、实现“双碳”目标的基石。唯有以更加系统、深入、持续的基础研究为支撑,才能构建起引领世界、支撑高质量发展的中国工程建设标准体系,为建筑业转型升级和可持续发展注入不竭动力,更好地满足人民群众对美好居住生活的向往,为全面建设社会主义现代化国家贡献建筑科技的力量。(来源:建筑杂志社)

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