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“雄安之翼”振翅飛

水電八局發(fā)布時(shí)間:2024-03-14 18:11:09  作者:符娟

“十四五”時(shí)期,高質(zhì)量發(fā)展是建筑行業(yè)的“關(guān)鍵詞”,建設(shè)高品質(zhì)的建筑、實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效是一切科技創(chuàng)新追求的目標(biāo)導(dǎo)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(diǎn)項(xiàng)目及“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)示范項(xiàng)目,以其在“智能建造”科技運(yùn)用上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在助力雄安新區(qū)加快推進(jìn)智慧城市建設(shè),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(yīng)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(biāo)性建筑,從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)維護(hù)各個(gè)方面積極采用BIM技術(shù)進(jìn)行全過程管控,依靠“BIM+智慧工地”系統(tǒng)建設(shè),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(shù)植入到建筑、機(jī)械、人員穿戴設(shè)施、場(chǎng)地進(jìn)出關(guān)口等各類物體中,強(qiáng)化對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)“人機(jī)料法環(huán)”等關(guān)鍵管理要素的全面感知和實(shí)時(shí)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管控的可視化、動(dòng)態(tài)化、數(shù)字化以及智能化。

科技賦能,提質(zhì)促效。建設(shè)前期,針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中造型翼曲形、超長(zhǎng)懸挑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件復(fù)雜程度高,預(yù)留件、連接件類型多,大構(gòu)件運(yùn)輸?shù)跹b等復(fù)雜工況和新型工藝,項(xiàng)目部積極采用BIM技術(shù)通過可視化4D模擬,實(shí)現(xiàn)工藝流程精細(xì)化、場(chǎng)地布置階段性動(dòng)態(tài)優(yōu)化等,極大提高了工程施工效率,確保項(xiàng)目建設(shè)優(yōu)質(zhì)、高效推進(jìn)。

智慧管控,護(hù)航安全。借助“BIM+智慧工地”系統(tǒng)建設(shè),項(xiàng)目部在工地現(xiàn)場(chǎng)安裝了塔機(jī)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、施工升降電梯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、卸料平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)、臨邊防護(hù)檢測(cè)預(yù)警設(shè)備等裝置,通過對(duì)設(shè)備使用過程和行為及時(shí)進(jìn)行監(jiān)管和預(yù)警,有效防范和減少現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)事故發(fā)生,同時(shí)引進(jìn)智慧工地安全監(jiān)控系統(tǒng),在工地現(xiàn)場(chǎng)、大門出入口等重要位置設(shè)置攝像頭的基礎(chǔ)上,結(jié)合BIM技術(shù)優(yōu)化監(jiān)控視野盲區(qū),通過遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)記錄、監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)化、智能化監(jiān)管。

數(shù)字交互,優(yōu)化管理。項(xiàng)目部在工地的進(jìn)出口位置設(shè)立了勞務(wù)實(shí)名制管理通道,通過人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)建筑工人進(jìn)行實(shí)名認(rèn)證,建立實(shí)名制檔案、記錄人員單位、班組、身份、照片等基礎(chǔ)信息,在出入通道時(shí)通過實(shí)名制人臉識(shí)別閘機(jī)記錄人員考勤信息,并根據(jù)線上實(shí)名制管理系統(tǒng)精確掌握人員出入考勤、場(chǎng)內(nèi)人數(shù)統(tǒng)計(jì)、各單位工種上崗等情況,通過信息共享和協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)人員的高效化、精細(xì)化管理。

復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)運(yùn)用,插上綠色環(huán)保之翼

“雄安之翼”是一個(gè)由中間5層塔樓和兩側(cè)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(cè)對(duì)稱,兩翼分別懸挑24米,覆蓋東西兩側(cè)的裙樓階梯屋面。在塔樓的中部區(qū)域,設(shè)置有一個(gè)空間較大的報(bào)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(yè)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(nèi)側(cè)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(jìn)行全裝修,且全裝修質(zhì)量、選用材料及產(chǎn)品質(zhì)量均符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,綠色建筑自評(píng)分66.35分,滿足河北省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》DB13(J)/T8352-2020一星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

同時(shí)在節(jié)能減排方面與傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式相比,鋼結(jié)構(gòu)建筑綠色建造技術(shù)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(shè)計(jì)、綠色建材選用、綠色生產(chǎn)、綠色施工、綠色交付的一體化綠色統(tǒng)籌,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)全過程綠色建造。

在結(jié)構(gòu)上,“雄安之翼”采用了世界最先進(jìn)的雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能拓?fù)湔倚?,去除建筑結(jié)構(gòu)中冗余低效耗材,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)布置,有效節(jié)約鋼材使用量,降低建造碳排放,實(shí)現(xiàn)智能化、可持續(xù)、綠色環(huán)保的生成式建筑結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計(jì),既能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔、輕薄的羽翼造型,同時(shí)又能滿足結(jié)構(gòu)安全需求。    

3D打印智能建造,筑造示范標(biāo)桿之翼

“雄安之翼”外形最具特色之處在于兩側(cè)巨大懸挑出來的紅色“雙翼”。該部分的設(shè)計(jì)應(yīng)用數(shù)字設(shè)計(jì)方法,采用改性塑料3D打印技術(shù)進(jìn)行“雙翼”部分的加工建造,是雄安首個(gè)采用3D打印技術(shù)建筑,在“十四五”期間國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目中入選了“城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)與裝備”專項(xiàng)智能建造方向的“面向多場(chǎng)景的信息建筑3D打印軟硬件一體化關(guān)鍵技術(shù)與裝備”項(xiàng)目示范工程。

“雄安之翼”3D打印板的顏色結(jié)合雄安標(biāo)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(zhǎng)時(shí)間使用,與普通塑料相比,改性塑料抗紫外線強(qiáng)、耐火極限長(zhǎng)。

后續(xù)生產(chǎn)過程中,項(xiàng)目將采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制生產(chǎn)的模式,基于移動(dòng)建筑機(jī)器人平臺(tái)的高柔性特點(diǎn),在施工現(xiàn)場(chǎng)快速部署砌一個(gè)小型的預(yù)制生產(chǎn)工廠,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高定制化預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)批量生產(chǎn),不僅大幅提升預(yù)制生產(chǎn)的響應(yīng)速度同時(shí)降低運(yùn)輸成本。

在安裝階段應(yīng)用智能安裝技術(shù),基于激光定位系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)全域感知高精度安裝輔助系統(tǒng),采用計(jì)算機(jī)全方位模擬雙曲面造型,確定每塊3D打印板的方位及坐標(biāo),通過人工智能控制最新研發(fā)的3D打印板安裝機(jī)器臂,精確定位每塊板的安裝位置。

待項(xiàng)目落成后,“雄安之翼”將成為國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的建筑3D打印應(yīng)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(guó)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(zhì)標(biāo)桿。



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