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國內首個3D打印景觀廣場落地大空港

類別:行業動態日期:2021-08-26 14:51:16
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深圳市寶安區建筑工務署引進的3D打印景觀廣場工程。

國內首個3D打印景觀廣場落地大空港(圖1)

景觀廣場施工現場。

國內首個3D打印景觀廣場落地大空港(圖2)

景觀廣場包含人行鋪地、雕塑、座椅等打印建造內容。

飛機即將到達深圳寶安國際機場,清華大學建筑學院徐衛國教授團隊成員高遠坐在窗邊向下張望,清楚地看到了自己即將奔赴的工地現場。這片空地位于國際會展中心、截留河景觀帶、智慧城市高地海洋新城三者的連接點上,在這里,即將誕生國內首個3D打印景觀廣場。

深圳市寶安區建筑工務署引進的3D打印景觀廣場工程由中國二十冶集團有限公司和中冶賽迪工程技術有限公司EPC聯合體、清華大學徐衛國教授團隊合作打造。著眼于“標準化、機制化、現代化”,寶安區工務署立足實踐推進智能建造和建管科技。

小工程,大意義

未來科技感與東方底蘊的相遇

作為國內首個3D打印景觀廣場,5523平方米的占地面積聽起來有些小,但其承載的意義卻不小?!拔覀兊靥幓浉郯拇鬄硡^的中軸位置,景觀廣場在海濱大道上,依托于兩邊的地標,作為兩個城市之間的連接?!睂毎矃^建筑工務署負責人說,“工程雖小,意義非凡?!?/p>

景觀廣場包含人行鋪地、雕塑、座椅、樹池、花壇、擋土墻等打印建造內容,所有3D打印景觀裝置以“水”為總概念,并融入寶安及大空港片區特色,有蜿蜒流淌的鋪地清泉,有壯闊奔騰的飛懸瀑布,象征生機與幸運的三葉草飄搖在旁……行于其間,3D打印技術的未來科技感與“水”形設計承載的東方底蘊相結合,連通了過往與將來,新穎而不失厚重。

創新理念、先進建造、景觀協調、融入自然是寶安區建筑工務署一向堅持的建設思維,此次引進3D打印景觀廣場工程落地深圳國際會展中心,是一次將數字化轉型、科技創新理念與高質量、綠色環保要求相結合的嘗試?!笆忻駛儗τ诮ㄖ铩畟€性化’的需求是日益強烈的,而3D打印在多樣化、復雜化建筑快速精確成型方面以及材料、人力成本的節約上呈現出了明顯的優勢?!睂毎矃^建筑工務署負責人介紹道,“這次項目是數字化轉型中施工建造技術數字化的體現?!?/p>

高質量,數字化

從設計到實物一步到位

3D打印混凝土技術是將3D打印與特種混凝土領域的技術相結合產生的新型應用技術,通過機械臂、自主研發的打印材料、軟件平臺及打印工具頭,實現混凝土構建的高度自動化生產,有效解決了傳統建筑施工中存在的材料損耗量大、精細化程度低、建筑藝術復雜造型難以實現等問題,使得設計與施工不再“各行其事”。

景觀廣場以“水”為概念設計,其景觀裝置具有較多流線型的藝術元素,如果以人工施工來落實將存在極大困難,難以滿足其藝術性、精確性的要求,而3D打印技術能夠輕松實現?!跋喈斢谑菑脑O計到實物一步到位?!备哌h介紹道,“設計環節開始就是智能化、數字化的,將設計方案導入我們研發的程序后,用iPad就可以操作機械臂開始打印,在較為理想的情況下一個工人就能夠操作了?!?/p>

3D打印技術實現了“設計什么樣,成型什么樣”,無需模具一體成型,無論是中空、鏤空還是傳統施工無法落實的設計都能夠直接“生成”,除必要的操作人員外無需其他人力投入,在保證施工質量的同時減少了材料和人工的消耗。

打造3D打印景觀廣場是寶安區建筑工務署空港新城啟動區綜合管廊及道路一體化工程的一部分,“以前在做項目的過程中會有效果達不到預期,精細度和質量上達不到要求的情況出現,我們就會不斷返工,施工單位增加了成本的同時也浪費了時間?!睂毎矃^建筑工務署負責人說,“3D打印技術的應用非常符合我們數字化、高質量、綠色環保的要求?!?/p>

智能化,人性化

算法生成道路,管廊科普體驗

景觀廣場共有三個入口,蜿蜒的步道貫穿其中,步道墊層并非是“簡單的平面”,而是一個通過算法生成的三維曲面?!拔覀兪紫容斎肴齻€入口進行人流模擬,發現大部分人口都集中在北區,于是根據人流方向加入了兩個雕塑島,由算法自動生成了這個曲面?!鼻迦A團隊現場負責人高遠介紹說,“這樣生成的曲面是自然流動的,背后也有數據邏輯在支撐?!?/p>

通過定位出入口、結合景觀構筑物位置來對廣場內部道路進行人流模擬,運用相應算法生成道路和綠地平面輪廓及內部線條,以技術服務人,滿足了景觀打造的人性化要求。

在廣場南側的珊瑚道路上,有一個獨特的創意設計——3D打印管廊。設計截取了管廊的一部分,融入和園區整體風格一致的流線型設計,管廊有分別作為供人穿行的展示通道及模擬真實管廊的管道艙兩個艙室?!熬C合管廊指的是一種容納城市中的各類公用類管線,并留有供檢修人員行走通道的城市地下隧道結構?!睂毎矃^建筑工務署朱新浩說,“在景觀廣場中加入管廊的設計也是希望起到科普的作用,增加大家對管廊工程的了解?!?/p>

聚焦

智慧工程信息化管理平臺:數字化轉型三步走

飛機從頭頂的天空劃過,海風陣陣吹來,朱新浩站在3D打印景觀廣場的現場,拿出手機對著攝像頭進行人臉識別打卡?!拔覀儸F在出去工地檢查可以隨時拍照片、攝像上傳自己手機查詢資料,手上紙質的東西少了很多?!敝煨潞普f,“我在工務署工作十幾年了,以前數字化程度不高,找項目資料是很麻煩的,現在隨時手機都能拍下來上傳,遇到什么問題馬上就可以查找材料,看是什么原因導致的?!?/p>

為了提高內部管理效率,寶安區建筑工務署收集了工程建設全過程的數據,建立了共享、全生命周期的智慧工程信息化管理平臺(EIM平臺),截止到目前為止,已收錄69個項目、177960條數據。

實現工程信息數字化是數字化轉型的第一步,工程管理數字化是第二步。BIM技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具,以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎,通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。寶安區建筑工務署通過BIM技術實現圖紙的深化設計、智慧工地的智能化管理以及在政府工程建設領域引入區塊鏈技術并試點推廣,提升工程建設的智慧化管理能力。

以深圳空港新城啟動區綜合管廊及道路一體化工程為例,寶安區建筑工務署使用BIM技術構造模型,通過對滑模技術進行施工模擬以及管廊運維模擬,幫助現場施工人員快速了解工序,保障施工質量,并最大程度上讓管廊工程契合今后的運營需求。

除此之外,寶安區建筑工務署聯合中建科工集團在寶安1990(圖書館、文化館、音樂廳)升級改造工程建設中探索運用智慧工地系統進行項目常態化施工管理,通過物聯網、仿真、可視化、RFID等先進技術的綜合應用,對施工過程中涉及到的“人、機、料、法、環”五大生產要素進行實時、動態監測,有效提升施工管理水平。

在深圳市第二十四高級中學項目中,寶安區建筑工務署還引入了由中建科工自主研發的“墻板安裝機器人”進行鋼結構裝配式圖書館、實驗樓內、外墻ALC板安裝。相比于傳統人工裝板,采用墻板安裝機器人提升了安裝質量,降低了安裝全過程時間。同時,解決了裝配式建筑圍護系統墻板施工過程中,工人勞動強度大、效率低、安全風險大等問題,每個班組僅需2個工人,但工效水平提高了2倍。

近年來,寶安區建筑工務署致力于探索利用區塊鏈、大數據、云計算、物聯網、移動互聯等先進的信息技術手段融入政府工程項目建設,加快建造方式轉變,提升政府工程管理的綜合效能,推動政府工程建設高質量發展。寶安區建筑工務署依據“高質量+數字化+綠色環?!苯ㄔ炖砟?,正按“三步走”戰略,逐步實現政府工程建設管理向數字化建造轉型。

一步一腳印,一步一轉化,從工程信息數字化到工程管理數字化,寶安區建筑工務署已走向施工建造技術數字化。3D打印景觀廣場雖小,卻承載著科技創新、人文環保、數字轉型等多種象征,既是數字化轉型的凱歌,也是開啟新征程的一聲號角。

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