飛機(jī)即將到達(dá)深圳寶安國際機(jī)場，清華大學(xué)建筑學(xué)院徐衛(wèi)國教授團(tuán)隊成員高遠(yuǎn)坐在窗邊向下張望，清楚地看到了自己即將奔赴的工地現(xiàn)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(nèi)首個3D打印景觀廣場。

深圳市寶安區(qū)建筑工務(wù)署引進(jìn)的3D打印景觀廣場工程由中國二十冶集團(tuán)有限公司和中冶賽迪工程技術(shù)有限公司EPC聯(lián)合體、清華大學(xué)徐衛(wèi)國教授團(tuán)隊合作打造。著眼于“標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)制化、現(xiàn)代化”，寶安區(qū)工務(wù)署立足實踐推進(jìn)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(yùn)的相遇

作為國內(nèi)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。“我們地處粵港澳大灣區(qū)的中軸位置，景觀廣場在海濱大道上，依托于兩邊的地標(biāo)，作為兩個城市之間的連接。”寶安區(qū)建筑工務(wù)署負(fù)責(zé)人說，“工程雖小，意義非凡。”

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(nèi)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(qū)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(jī)與幸運(yùn)的三葉草飄搖在旁……行于其間，3D打印技術(shù)的未來科技感與“水”形設(shè)計承載的東方底蘊(yùn)相結(jié)合，連通了過往與將來，新穎而不失厚重。

創(chuàng)新理念、先進(jìn)建造、景觀協(xié)調(diào)、融入自然是寶安區(qū)建筑工務(wù)署一向堅持的建設(shè)思維，此次引進(jìn)3D打印景觀廣場工程落地深圳國際會展中心，是一次將數(shù)字化轉(zhuǎn)型、科技創(chuàng)新理念與高質(zhì)量、綠色環(huán)保要求相結(jié)合的嘗試。“市民們對于建筑物‘個性化’的需求是日益強(qiáng)烈的，而3D打印在多樣化、復(fù)雜化建筑快速精確成型方面以及材料、人力成本的節(jié)約上呈現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。”寶安區(qū)建筑工務(wù)署負(fù)責(zé)人介紹道，“這次項目是數(shù)字化轉(zhuǎn)型中施工建造技術(shù)數(shù)字化的體現(xiàn)。”

高質(zhì)量，數(shù)字化

從設(shè)計到實物一步到位

3D打印混凝土技術(shù)是將3D打印與特種混凝土領(lǐng)域的技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的新型應(yīng)用技術(shù)，通過機(jī)械臂、自主研發(fā)的打印材料、軟件平臺及打印工具頭，實現(xiàn)混凝土構(gòu)建的高度自動化生產(chǎn)，有效解決了傳統(tǒng)建筑施工中存在的材料損耗量大、精細(xì)化程度低、建筑藝術(shù)復(fù)雜造型難以實現(xiàn)等問題，使得設(shè)計與施工不再“各行其事”。

景觀廣場以“水”為概念設(shè)計，其景觀裝置具有較多流線型的藝術(shù)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(shù)性、精確性的要求，而3D打印技術(shù)能夠輕松實現(xiàn)。“相當(dāng)于是從設(shè)計到實物一步到位。”高遠(yuǎn)介紹道，“設(shè)計環(huán)節(jié)開始就是智能化、數(shù)字化的，將設(shè)計方案導(dǎo)入我們研發(fā)的程序后，用iPad就可以操作機(jī)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。”

3D打印技術(shù)實現(xiàn)了“設(shè)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(tǒng)施工無法落實的設(shè)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(zhì)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(qū)建筑工務(wù)署空港新城啟動區(qū)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(dá)不到預(yù)期，精細(xì)度和質(zhì)量上達(dá)不到要求的情況出現(xiàn)，我們就會不斷返工，施工單位增加了成本的同時也浪費(fèi)了時間。”寶安區(qū)建筑工務(wù)署負(fù)責(zé)人說，“3D打印技術(shù)的應(yīng)用非常符合我們數(shù)字化、高質(zhì)量、綠色環(huán)保的要求。”

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。“我們首先輸入三個入口進(jìn)行人流模擬，發(fā)現(xiàn)大部分人口都集中在北區(qū)，于是根據(jù)人流方向加入了兩個雕塑島，由算法自動生成了這個曲面。”清華團(tuán)隊現(xiàn)場負(fù)責(zé)人高遠(yuǎn)介紹說，“這樣生成的曲面是自然流動的，背后也有數(shù)據(jù)邏輯在支撐。”

通過定位出入口、結(jié)合景觀構(gòu)筑物位置來對廣場內(nèi)部道路進(jìn)行人流模擬，運(yùn)用相應(yīng)算法生成道路和綠地平面輪廓及內(nèi)部線條，以技術(shù)服務(wù)人，滿足了景觀打造的人性化要求。

在廣場南側(cè)的珊瑚道路上，有一個獨(dú)特的創(chuàng)意設(shè)計——3D打印管廊。設(shè)計截取了管廊的一部分，融入和園區(qū)整體風(fēng)格一致的流線型設(shè)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。“綜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(jié)構(gòu)。”寶安區(qū)建筑工務(wù)署朱新浩說，“在景觀廣場中加入管廊的設(shè)計也是希望起到科普的作用，增加大家對管廊工程的了解。”

聚焦

智慧工程信息化管理平臺：數(shù)字化轉(zhuǎn)型三步走

飛機(jī)從頭頂?shù)奶炜談澾^，海風(fēng)陣陣吹來，朱新浩站在3D打印景觀廣場的現(xiàn)場，拿出手機(jī)對著攝像頭進(jìn)行人臉識別打卡。“我們現(xiàn)在出去工地檢查可以隨時拍照片、攝像上傳自己手機(jī)查詢資料，手上紙質(zhì)的東西少了很多。”朱新浩說，“我在工務(wù)署工作十幾年了，以前數(shù)字化程度不高，找項目資料是很麻煩的，現(xiàn)在隨時手機(jī)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?qū)е碌摹?rdquo;

為了提高內(nèi)部管理效率，寶安區(qū)建筑工務(wù)署收集了工程建設(shè)全過程的數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)。

實現(xiàn)工程信息數(shù)字化是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一步，工程管理數(shù)字化是第二步。BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。寶安區(qū)建筑工務(wù)署通過BIM技術(shù)實現(xiàn)圖紙的深化設(shè)計、智慧工地的智能化管理以及在政府工程建設(shè)領(lǐng)域引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)并試點推廣，提升工程建設(shè)的智慧化管理能力。

以深圳空港新城啟動區(qū)綜合管廊及道路一體化工程為例，寶安區(qū)建筑工務(wù)署使用BIM技術(shù)構(gòu)造模型，通過對滑模技術(shù)進(jìn)行施工模擬以及管廊運(yùn)維模擬，幫助現(xiàn)場施工人員快速了解工序，保障施工質(zhì)量，并最大程度上讓管廊工程契合今后的運(yùn)營需求。

除此之外，寶安區(qū)建筑工務(wù)署聯(lián)合中建科工集團(tuán)在寶安1990(圖書館、文化館、音樂廳)升級改造工程建設(shè)中探索運(yùn)用智慧工地系統(tǒng)進(jìn)行項目常態(tài)化施工管理，通過物聯(lián)網(wǎng)、仿真、可視化、RFID等先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用，對施工過程中涉及到的“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五大生產(chǎn)要素進(jìn)行實時、動態(tài)監(jiān)測，有效提升施工管理水平。

在深圳市第二十四高級中學(xué)項目中，寶安區(qū)建筑工務(wù)署還引入了由中建科工自主研發(fā)的“墻板安裝機(jī)器人”進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)裝配式圖書館、實驗樓內(nèi)、外墻ALC板安裝。相比于傳統(tǒng)人工裝板，采用墻板安裝機(jī)器人提升了安裝質(zhì)量，降低了安裝全過程時間。同時，解決了裝配式建筑圍護(hù)系統(tǒng)墻板施工過程中，工人勞動強(qiáng)度大、效率低、安全風(fēng)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(qū)建筑工務(wù)署致力于探索利用區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等先進(jìn)的信息技術(shù)手段融入政府工程項目建設(shè)，加快建造方式轉(zhuǎn)變，提升政府工程管理的綜合效能，推動政府工程建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展。寶安區(qū)建筑工務(wù)署依據(jù)“高質(zhì)量+數(shù)字化+綠色環(huán)保”建造理念，正按“三步走”戰(zhàn)略，逐步實現(xiàn)政府工程建設(shè)管理向數(shù)字化建造轉(zhuǎn)型。

一步一腳印，一步一轉(zhuǎn)化，從工程信息數(shù)字化到工程管理數(shù)字化，寶安區(qū)建筑工務(wù)署已走向施工建造技術(shù)數(shù)字化。3D打印景觀廣場雖小，卻承載著科技創(chuàng)新、人文環(huán)保、數(shù)字轉(zhuǎn)型等多種象征，既是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的凱歌，也是開啟新征程的一聲號角。

關(guān)鍵詞： 3D打印 景觀廣場 科技文化 數(shù)字化