传统建筑业仍处于劳动密集型阶段，对社会资源的消耗极大，尤其是建筑耗能及建筑材料生产过程消耗，在社会总耗能的占比达到 46%，已成为国民经济的巨大负担，绿色、低碳、环保型产业发展势在必行。基于信息物理系统 CPS 的先进建造技术与信息技术的深度融合应运而生的智能建造系统能够有效地解决上述问题，同时也是建筑业转型升级的必然趋势。构建高效的智能建造体系需要有机集成人工智能、3D 打印、数字制造、机器人、大数据、物联网和云计算等先进技术，确保建筑物在全生命周期内全链条的各阶段、各专业、各参与方之间协调工作，实现物理空间和虚拟空间的相得益彰，以实现建筑业的生产方式的升级以及生产力的大幅提升。

传统建筑行业的建筑与结构设计大多仍针对单个项目进行人工设计，需要设计人员进行大量重复性工作，各工种之间协同效率相对低下；尤其是基于节省材料原因，构件和配件的尺寸各异，施工工业化、智能化、施工过程管理等的难度增大且效率不高。智能建造的基本技术特征是规划设计的智能化、加工制作自动化、现场施工智能装配化、运维管理信息化、拆除废件资源化；从而确保建造质量、建造效率、减少劳动力需求，同时实现建筑的全寿命周期维护。结构设计体系化、结构构件及配套部品的模数化和标准化是实现建筑设计智能化的基础和效率保证。此外，高效的结构体系和连接节点技术是实现智能设计的关键技术之一，相关技术发展水平是衡量一个国家智能建造产业水平的重要指标。

智能建造是基于信息物理系统 CPS 的先进建造技术与信息技术的深度融合，在工业化建造和数字化建造的基础上，通过对建筑与基础设施的构件、部品、体系（即 Physical System，物理系统或实体系统）在其全生命周期中立项、设计、 制造、运输、装配、运维及服务等环节的建造活动通过赛博空间（即 Cyber System）的孪生模型进行信息感知与分析、数据挖掘与建模、状态评 估与预判、智能优化与决策，从而实现建造对象自身以及建造过程、建造装备、建造系统的知识 推理、智能传感和精准控制与执行。智能建造系统包含智能设计与规划、智能装备与施工、智能运维与服务三大子系统，涉及人工智能、3D 打印、 数字建造、机器人、大数据、物联网、云计算等先 进技术。随着建筑工业化的深入发展，建筑业生产力的提升愈发依赖于学科交叉，并进一步衍生出智能建造等新兴交叉学科，智能建造系统只有通过建筑、土木、计算机、机械、电信、材料、管理等多学科的深度交叉研究才能得以实现，同时相关技术体系的攻关对高校、企业之间的联合创新机制和能力提出了更高的要求。

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