丁烈云院士：要像造汽車一樣造房子

2019年04月03日

中國工程院院士、原華中科技大學(xué)校長丁烈云

建筑產(chǎn)業(yè)變革的核心是智能制造

剛剛卸任華中科技大學(xué)校長的丁烈云，3月27日在重慶市住房城鄉(xiāng)建委主辦的一場講座中亮相。作為一名中國工程院院士，以及數(shù)字建造、工程安全理論與技術(shù)研究領(lǐng)域的專家，他仍活躍在建筑工程領(lǐng)域。

雖然是與工程建造打交道，但多年在高校任職的丁烈云顯得儒雅、爽朗，也不乏幽默風(fēng)趣。

丁烈云給到場的近千名重慶建設(shè)領(lǐng)域人士，來了一場“頭腦風(fēng)暴”：建筑產(chǎn)業(yè)變革的核心是智能制造；要實(shí)現(xiàn)制造加建造，通過一體化、自動(dòng)化、智能化模式來進(jìn)行造房子，通俗一點(diǎn)說，就是要“像造汽車一樣造房子”。

全球十大超高層建筑我國七座

“中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的兩大驅(qū)動(dòng)，大制造、大建設(shè)。”丁烈云院士說話“開門見山”，他進(jìn)一步解釋，我國是制造大國同時(shí)也是建造大國，高速工業(yè)化進(jìn)程造就了大制造，高速城鎮(zhèn)化進(jìn)程引發(fā)大建造。

在建造領(lǐng)域，中國已經(jīng)有多個(gè)方面是世界第一。

比如超高層建筑，目前，全球十大最高建筑當(dāng)中，我國有七座；全球最高的100棟建筑中，我們國家占43%。

橋梁工程中，一是數(shù)量多，公路橋梁接近80萬座，鐵路橋梁超過20萬座；二是跨度大，世界十大拱橋、梁橋、斜拉橋、懸索橋，中國占一半。

隧道工程中，鐵路隧道運(yùn)營長度超過14120公里，在建長度9300公里；公路隧道總長度為14039公里。

再說地鐵工程，到“十三五”末，總里程將是世界其他國家地鐵里程總和。丁烈云院士表示：“也就是說，我們花了不到20年時(shí)間，走過了西方百年地鐵建設(shè)歷程。”

目前建造行業(yè)存在五大“癥結(jié)”

丁烈云院士也一針見血地指出了建造行業(yè)的五大“癥結(jié)”：產(chǎn)品性能欠佳、資源浪費(fèi)巨大、安全問題突出、環(huán)境污染嚴(yán)重、生產(chǎn)效益低下。

“盡管我們是建造大國，但建造行業(yè)還是粗放式、碎片化生產(chǎn)方式，由此帶來了一系列問題。”丁烈云院士說，拿產(chǎn)品性能欠佳來說，大量建筑壽命不到30年，僅為歐洲的1/4。資源浪費(fèi)也比較大，每平方米用鋼量，比發(fā)達(dá)國家多10%以上；每立方米混凝土，多用80公斤水泥……而且，安全問題也是比較突出的，施工行業(yè)報(bào)告的死亡人數(shù)，在生產(chǎn)安全領(lǐng)域排第一，超過了煤礦業(yè)。還有建筑垃圾量也很大，占垃圾總量的30%-40%，造成環(huán)境污染。

此外，生產(chǎn)效益也有待于提高，比如，因生產(chǎn)效益低下造成了大量建造返工、窩工，大約七成以上項(xiàng)目超預(yù)算，七成的項(xiàng)目超工期。

“數(shù)字建造”是工程建造新機(jī)遇

怎么辦？丁烈云院士說，“數(shù)字建造”就是工程建造的新機(jī)遇。

制造業(yè)給了我們一個(gè)“啟示”：新一輪科技革命機(jī)遇開啟了我們國家從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國邁進(jìn)的征程。其中，它的核心是智能制造，智能制造是把先進(jìn)制造技術(shù)與先進(jìn)的信息技術(shù)深度融合，走中國制造之路。

丁烈云院士介紹，要實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，就要將碎片化、粗放化、勞動(dòng)密集型的生產(chǎn)方式，轉(zhuǎn)化升級成集成化、精細(xì)化、技術(shù)密集型生產(chǎn)方式，讓信息化與工業(yè)化在工程建造領(lǐng)域深度融合。

究竟什么是“數(shù)字建造”？丁烈云院士說，目前全球沒有統(tǒng)一的定義，建筑行業(yè)有一個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目必須經(jīng)過四個(gè)階段，設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維，這個(gè)過程當(dāng)中都要用數(shù)據(jù)化技術(shù)。

可以說，“數(shù)字建造”就是利用現(xiàn)代信息技術(shù)，對工程項(xiàng)目全過程進(jìn)行規(guī)范化建模，實(shí)現(xiàn)數(shù)字鏈驅(qū)動(dòng)下的項(xiàng)目“設(shè)計(jì)-施工-運(yùn)維”一體化的建造與服務(wù)模式，目標(biāo)在于提高資源利用效率，交付“以人為本、綠色可持續(xù)”的高性能工程產(chǎn)品。

用數(shù)字建模造出北京鳳凰中心

“數(shù)字建造，可以完成看似‘不可能完成的任務(wù)’。”丁烈云院士舉了幾個(gè)例子。

在北京朝陽公園西南角，一座外形圓融、柔和的建筑十分引人注目。其曲線的殼體猶如一條延續(xù)的條狀紐帶，將宏偉的中庭空間纏繞包裹。這座形似小鳥窩的建筑，就是北京的地標(biāo)之一——鳳凰中心。

這座建筑造型來自“莫比烏斯環(huán)”的設(shè)計(jì)理念，是國內(nèi)首個(gè)全面應(yīng)用BIM（建筑信息模型）的工程，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)6年，最終完成了這項(xiàng)“不可能完成的任務(wù)”。

丁烈云院士說，鳳凰中心充滿了“科技感”，數(shù)千塊玻璃幕墻猶如“鱗片”一般，每塊都不一樣。

另一個(gè)知名的建筑，很多人都見到過，那就是上海中心。上海中心與周圍的金茂大廈、環(huán)球金融中心，三座超高層建筑，都是上海的地標(biāo)建筑。

但三幢超高層建筑的空間位置，卻形成了特殊的風(fēng)壓環(huán)境。除了重力，超高層建筑最大的敵人就是風(fēng)力。

怎么破？上海中心的設(shè)計(jì)經(jīng)過嚴(yán)格的風(fēng)洞測試。遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，大廈表面呈螺旋形，扭轉(zhuǎn)120度，殊不知不只是為了好看，還有很大的作用：這種“體型”可以最大限度減少風(fēng)吹造成的建筑搖擺，減少風(fēng)荷載效應(yīng)24%。

（責(zé)任編輯：何雯麗）