武汉新气象塔项目打破我国建筑业千百年传统 从设计到施工没用一张纸质图( 二 )


没有一张纸图 , 气象塔如何建成
湖北日报全媒采访人员 刘天纵 通讯员 宁叶子
图纸 , 工程施工的“说明书” , 在工程立项、招投标、编制预算、建设施工、竣工验收中起到关键作用 。
武汉新一代天气雷达项目(气象塔)用数字模型代替图纸指导施工 , 相当于纸质地图升级为手机导航 , 让传统建筑业能像先进制造业一样 , 全面拥抱信息化 。
设计“图纸”变“模型”
要实现“无图纸建造” , 设计源头首先要实现“无纸化” 。7月18日 , 在中南建筑设计院工程数字技术中心 , 每位工作人员桌上都架着2台电脑显示屏 , 一串串数字、字符代码在电脑屏幕上跳动 , 现场一张气象塔的设计图纸都找不到 。
“数字模型相当于立体的图纸 , 它藏在我们的电脑里 。”该院工程数字技术中心主任张慎打开气象塔数字模型 , 就像电影或游戏里的仿真建筑 。他说 , 用数字模型代替图纸指导施工 , 相当于在“数字孪生”的元宇宙里 , 设计师先用电脑把气象塔“造出来” , 并像“阿尔法狗”下围棋一样 , 利用大数据算法模拟施工流程 , 在亿万种施工方案中 , 选择“最优解” 。
气象塔“气旋”结构就是用电脑“算”出来的 , 最终确定18度为建筑曲面最佳旋转角;精准算出1059块GRC混凝土外墙板 , 让气象塔幕墙种类减少30%左右 , 极大降低了施工难度和造价 。
“这就是像造轮船、造飞机一样建房子 。”全国工程勘察设计大师、中南建筑设计院党委书记、董事长李霆介绍 , 波音公司在30年前设计制造波音777的时候 , 全程无图纸 , 靠三维数字模型(数字样机)驱动全产业链 。在中国 , 上海江南造船厂实现了全程无图纸建造海巡160轮;西飞集团在设计制造运-20大型运输机时 , 也实现了全程无图纸 。
无图纸建造的“底气” , 源于高端制造业PLM(产品全生命周期管理)平台 。这种平台能将三维数字建模、数字仿真验证、数字制造、数字管理集中到一起 , 实现全专业、全流程、全要素的数字化统一协调管理 。
李霆认为 , 中南建筑设计院探索出建筑版的“PLM平台” , 将大幅提高我国建筑业水平 , “这是典型的数字经济跃升工程” 。
每个作业点配“视频教程”
中国核工业第二二建设有限公司作为气象塔项目的施工单位 , 对中南建筑设计院的“无图纸建造”很支持 。
“有了手机导航 , 谁还带地图出门?建筑业早就该向制造业靠拢了 。”该公司气象塔项目技术经理刘定坤在项目开工伊始 , 就要求所有施工班组长学会在手机和平板电脑上看数字模型施工 。
建造塔楼主体时 , 由于双曲螺旋曲面复杂结构 , 无论是模板切割还是钢筋下料绑扎 , 工人施工都十分困难 。
为此 , 刘定坤针对不同的班组 , 在数字模型中进行构件参数、施工工艺、施工顺序、施工措施、施工注意事项等信息标注 , 并将标注的内容生成二维码贴在各班组施工现场 。班组长通过移动设备(手机或平板电脑)的微信APP扫码 , 即可查看对应的三维模型及施工标注信息 , 浏览典型工序施工模拟视频 , 比对照二维平面图纸“靠想象力”施工直观多了 。
【武汉新气象塔项目打破我国建筑业千百年传统 从设计到施工没用一张纸质图】“我们做木工的 , 虽然书读得不多 , 但能感觉到数字建造是未来的趋势 。”中核二二公司木工班组长张旗华说 , 混凝土浇筑需要木制模板加固 , 现在电脑都帮我们提前算好了 , 切割模板只用按照喷绘布上的线条裁剪就行了 。