“十四五”時期，高質量發(fā)展是建筑行業(yè)的“關鍵詞”，建設高品質的建筑、實現(xiàn)提質增效是一切科技創(chuàng)新追求的目標導向。由水電八局承建的“雄安之翼”作為雄安新區(qū)2023年度智能建造第一批試點項目及“十四五”國家重點研發(fā)示范項目，以其在“智能建造”科技運用上的獨特優(yōu)勢，在助力雄安新區(qū)加快推進智慧城市建設，著力打造數(shù)字之城、智慧之城、典范之城的發(fā)展路上，凝聚著綠色、科技、創(chuàng)新的羽翼向著未來展翅高飛。
全過程BIM應用，打造智慧樣板之翼
“雄安之翼”作為雄安新區(qū)容東片區(qū)重要地標性建筑，從設計、施工到運營維護各個方面積極采用BIM技術進行全過程管控，依靠“BIM+智慧工地”系統(tǒng)建設，配置數(shù)字建造BIM管理系統(tǒng)、智慧安全HSE系統(tǒng)、智慧工地系統(tǒng)、區(qū)塊鏈支付系統(tǒng)協(xié)同工作，將更多人工智能、傳感技術植入到建筑、機械、人員穿戴設施、場地進出關口等各類物體中，強化對施工現(xiàn)場“人機料法環(huán)”等關鍵管理要素的全面感知和實時互聯(lián)，實現(xiàn)項目管控的可視化、動態(tài)化、數(shù)字化以及智能化。
科技賦能，提質促效。建設前期，針對鋼結構工程施工過程中造型翼曲形、超長懸挑鋼結構構件復雜程度高，預留件、連接件類型多，大構件運輸?shù)跹b等復雜工況和新型工藝，項目部積極采用BIM技術通過可視化4D模擬，實現(xiàn)工藝流程精細化、場地布置階段性動態(tài)優(yōu)化等，極大提高了工程施工效率，確保項目建設優(yōu)質、高效推進。
智慧管控，護航安全。借助“BIM+智慧工地”系統(tǒng)建設，項目部在工地現(xiàn)場安裝了塔機安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、施工升降電梯監(jiān)測系統(tǒng)、卸料平臺監(jiān)控系統(tǒng)、臨邊防護檢測預警設備等裝置，通過對設備使用過程和行為及時進行監(jiān)管和預警，有效防范和減少現(xiàn)場安全生產事故發(fā)生，同時引進智慧工地安全監(jiān)控系統(tǒng)，在工地現(xiàn)場、大門出入口等重要位置設置攝像頭的基礎上，結合BIM技術優(yōu)化監(jiān)控視野盲區(qū)，通過遠程實時記錄、監(jiān)測施工現(xiàn)場狀態(tài)，實現(xiàn)現(xiàn)場安全生產動態(tài)化、智能化監(jiān)管。
數(shù)字交互，優(yōu)化管理。項目部在工地的進出口位置設立了勞務實名制管理通道，通過人臉識別技術對建筑工人進行實名認證，建立實名制檔案、記錄人員單位、班組、身份、照片等基礎信息，在出入通道時通過實名制人臉識別閘機記錄人員考勤信息，并根據(jù)線上實名制管理系統(tǒng)精確掌握人員出入考勤、場內人數(shù)統(tǒng)計、各單位工種上崗等情況，通過信息共享和協(xié)同工作實現(xiàn)人員的高效化、精細化管理。
復雜鋼結構技術運用，插上綠色環(huán)保之翼
“雄安之翼”是一個由中間5層塔樓和兩側裙房組成的綜合體建筑群，中間的塔樓為展翅高飛的大懸挑形態(tài)，建筑東西兩側對稱，兩翼分別懸挑24米，覆蓋東西兩側的裙樓階梯屋面。在塔樓的中部區(qū)域，設置有一個空間較大的報告廳，該區(qū)域從2層至5層為通高空間。
在材料上，“雄安之翼”塔樓屋面及外墻采用三種類型板材，屋頂斜坡面選用400x200的頁巖瓦，外墻四周立面墻體選用雙層中空充氬氣節(jié)能玻璃幕墻，屋頂大圓口內側及建筑大懸挑四周以下墻面選用3D打印板。
公共建筑公共區(qū)域進行全裝修，且全裝修質量、選用材料及產品質量均符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定，綠色建筑自評分66.35分，滿足河北省工程建設地方標準《綠色建筑評價標準》DB13(J)/T8352-2020一星級標準要求。
同時在節(jié)能減排方面與傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式相比，鋼結構建筑綠色建造技術的使用可以節(jié)約鋼材10%左右；節(jié)約木材80%左右；節(jié)約模板50%左右，節(jié)約水資源50%左右；節(jié)約施工能耗30%左右，減少施工廢棄物約70%，通過綠色設計、綠色建材選用、綠色生產、綠色施工、綠色交付的一體化綠色統(tǒng)籌，實現(xiàn)項目建設全過程綠色建造。
在結構上，“雄安之翼”采用了世界最先進的雙向漸進結構優(yōu)化法，通過計算機進行智能拓撲找形，去除建筑結構中冗余低效耗材，自動實現(xiàn)復雜結構的性能最優(yōu)化，充分發(fā)揮建筑材料最佳性能，最大程度合理化結構布置，有效節(jié)約鋼材使用量，降低建造碳排放，實現(xiàn)智能化、可持續(xù)、綠色環(huán)保的生成式建筑結構性能化設計，既能實現(xiàn)簡潔、輕薄的羽翼造型，同時又能滿足結構安全需求。
3D打印智能建造，筑造示范標桿之翼
“雄安之翼”外形最具特色之處在于兩側巨大懸挑出來的紅色“雙翼”。該部分的設計應用數(shù)字設計方法，采用改性塑料3D打印技術進行“雙翼”部分的加工建造，是雄安首個采用3D打印技術建筑，在“十四五”期間國家重點研發(fā)項目中入選了“城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展關鍵技術與裝備”專項智能建造方向的“面向多場景的信息建筑3D打印軟硬件一體化關鍵技術與裝備”項目示范工程。
“雄安之翼”3D打印板的顏色結合雄安標志性建筑需求為紅色系，該材料為最新研發(fā)的改性塑料打印板，可以在室外環(huán)境下長時間使用，與普通塑料相比，改性塑料抗紫外線強、耐火極限長。
后續(xù)生產過程中，項目將采用現(xiàn)場預制生產的模式，基于移動建筑機器人平臺的高柔性特點，在施工現(xiàn)場快速部署砌一個小型的預制生產工廠，實現(xiàn)高質量高定制化預制構件的現(xiàn)場批量生產，不僅大幅提升預制生產的響應速度同時降低運輸成本。
在安裝階段應用智能安裝技術，基于激光定位系統(tǒng)的現(xiàn)場全域感知高精度安裝輔助系統(tǒng)，采用計算機全方位模擬雙曲面造型，確定每塊3D打印板的方位及坐標，通過人工智能控制最新研發(fā)的3D打印板安裝機器臂，精確定位每塊板的安裝位置。
待項目落成后，“雄安之翼”將成為國內最大規(guī)模的建筑3D打印應用工程，為十四五期間建筑業(yè)智能建造水平和城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展水平，以及國家新型建筑工業(yè)化與智能建造發(fā)展提升樹立創(chuàng)新品質標桿。
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