这幢知名地标建筑为何会扭转120度？ “螺旋形”减少风力荷载24%
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丁烈云，中国工程院院士、原华中科技大学校长。
1955年12月生，湖北洪湖人。土木工程与力学学院教授、博士生导师，中共党员，2015年当选为中国工程院院士。第十二届全国政协委员，第十三届全国人大代表。
现任中国建筑学会副理事长兼工程管理研究分会理事长、中国工程教育专业认证协会监事会副监事长、教育部科学技术委员会管理学部主任。
长期从事数字建造、工程安全理论与技术研究。提出工程安全风险“能量-耦合”理论，创建地铁工程安全风险“识、警、控”技术体系，研发数字轨道交通工程集成建设关键技术，构建工程质量精益控制模型、标准和平台。
刚刚卸任华中科技大学校长的丁烈云，3月27日在重庆市住房城乡建委主办的一场讲座中亮相。作为一名中国工程院院士，数字建造、工程安全理论与技术研究领域的专家，他仍然活跃在建筑工程领域。
虽然是与工程建造打交道，但多年在高校任职的丁烈云显得儒雅、爽朗，也不乏幽默风趣。
重庆有鳞次栉比的摩天大楼，在大数据智能化的时代，如何用“数字建造”让设计更有特色，让建筑更安全？
丁烈云给到场的近千名重庆建设领域人士，来了一场“头脑风暴”：建筑产业变革的核心是智能制造；要实现制造加建造，通过一体化、自动化、智能化模式来进行造房子，通俗一点说，就是要“像造汽车一样造房子”。
全球十大超高层建筑中中国有七座
“中国经济社会发展的两大驱动，大制造、大建设”，丁烈云院士说话“开门见山”，他进一步解释，我国是制造大国同时也是建造大国，高速工业化进程造就了大制造，高速城镇化进程引发大建造。
在建造领域，中国已经有多个方面是世界第一。
比如超高层建筑，目前，全球十大最高建筑当中，我国有七座；全球最高的100栋建筑中，我们国家占43%。
桥梁工程中，一是数量多，公路桥梁接近80万座，铁路桥梁超过20万座。新建成的港珠澳大桥，桥隧全长55公里，因其超大的建筑规模、空前的施工难度，以及顶尖的建造技术而闻名世界；二是跨度大，世界十大拱桥、梁桥、斜拉桥、悬索桥，中国占一半。
隧道工程中，铁路隧道运营长度超过14120公里，在建长度9300公里；公路隧道总长度为14039公里。
再说地铁工程，到“十三五”末，总里程将是世界其他国家地铁里程总和。丁烈云院士表示，“也就是说，我们花了不到20年时间，走过了西方百年地铁建设历程。”
建造行业存在五大“症结”
但是，丁烈云院士也一针见血地指出了建造行业的五大“症结”：产品性能欠佳、资源浪费巨大、安全问题突出、环境污染严重、生产效益低下。
“尽管我们是建造大国，但是建造行业还是粗放式、碎片化生产方式，带来了一系列问题。”
丁烈云院士说，拿产品性能欠佳来说，大量建筑寿命不到30年，仅为欧洲的1/4。资源浪费也比较大，每平方米用钢量，比发达国家多10%以上；每立方米混凝土，多用80公斤水泥，新建筑能耗3倍以上，能耗都比发达国家高得多。
而且，安全问题也是比较突出的，施工行业报告的死亡人数，在生产安全领域排第一，超过了煤矿业。还有建筑垃圾量也很大，占垃圾总量的30-40%，造成环境污染。
此外，生产效益也有待于提高，比如，因生产效益低下造成了大量建造返工、窝工，大约七成以上项目超预算，七成的项目超工期。
“数字建造”是工程建造新机遇
怎么办？丁烈云院士说，“数字建造”就是工程建造的新机遇。
制造业给了我们一个“启示”：要把握新一轮科技革命机遇，《中国制造2025》开启了我们国家从制造业大国向制造业强国迈进的征程。其中，它的核心是智能制造，智能制造是把先进制造技术与先进的信息技术深度融合，走中国制造之路。
丁烈云院士介绍，要实现建筑业转型升级，就要将碎片化、粗放化、劳动密集型的生产方式，转化升级成集成化、精细化、技术密集型生产方式，让信息化与工业化在工程建造领域深度融合。
究竟什么是“数字建造”？丁烈云院士说，目前全球没有统一的定义，建筑行业有一个特点，一个建设项目必须经过四个阶段，设计、规划、建设、运维，这个过程当中都要用数据化技术。
可以说，“数字建造”就是利用现代信息技术，对工程项目全过程进行规范化建模，实现数字链驱动下的项目“设计-施工-运维”一体化的建造与服务模式，目标在于提高资源利用效率，交付“以人为本、绿色可持续”的高性能工程产品。
用数字建模造出“莫比乌斯环”
“数字建造，可以完成看似‘不可能完成的任务’”，丁烈云院士举了几个例子。
在北京朝阳公园西南角，一座外形圆融、柔和的建筑十分引人注目。其曲线的壳体犹如一条延续的条状纽带，将宏伟的中庭空间缠绕包裹。这座形似小鸟窝的建筑，就是北京的地标之一——凤凰中心。
这座建筑造型来自“莫比乌斯环”的设计理念，是国内首个全面应用BIM（数字信息技术）的工程，设计团队历时6年，最终完成了这项“不可能完成的任务”。
丁烈云院士说，凤凰中心充满了“科技感”，数千块玻璃幕墙犹如“鳞片”一般，每块都不一样。
另一个知名的建筑，很多人都见到过，那就是上海中心。上海中心与周围的金茂大厦、环球金融中心，三座超高层建筑，都是上海的地标建筑。
但三幢超高层建筑的空间位置，却形成了特殊的风压环境。除了重力，超高层建筑最大的敌人就是风力。
怎么破？上海中心的设计经过严格的风洞测试。远远看去，大厦表面呈螺旋形，扭转120度，殊不知不只是为了好看，还有很大的作用：这种“体型”可以最大限度减少风吹造成的建筑摇摆，减少风荷载效应24%。
建议 制定“中国建造2035”发展战略
“上世纪八、九十年代，那时候提出‘甩图版’，用CAD进行画图。现在，不再是原来平面蓝图，而是用数字建模替代蓝图，又提出了‘去图纸’，这是进入新阶段”，丁烈云院士说。
从“甩图板”到“去图纸”，可以看出建筑产业在近30年的巨大变化。
数字化背景下，建筑设计、建造不再是靠一般的设计，是通过数字建模，基于模型的设计。
你可能不知道，早在2013年就诞生了世界上第一幢由算法生成的住宅。用户列出了八条需求，如在南侧设置阳台、在餐厅有良好的光照、祖母的房间离卫生间越近越好……就能自动生成符合需求的设计。
2014年，荷兰建成了世界上第一条能够发光的智能公路，特定路段涂上夜光漆，白天吸收日光，夜晚提供10小时照明；铺设为电动汽车充电的感应带；安装温度路标，天气寒冷时提醒司机注意防滑……
2017年，又有了颠覆性的建造方式——无人建造。MIT设计并研发的履带式可移动数字建造平台，自主实施特殊的泡沫材料3D打印工艺，在13.5小时内，打印出直径14.6米、高3.7米的开放式圆形穹顶建筑。
从产品建造到服务建造，再到无人建造的尝试，是建筑产业的发展。
“要抓住新一轮科技革命的历史机遇，重视数字技术对工程建造的变革性影响”，丁烈云院士表示，在国家层面，制定以数字建造为核心的‘中国建造2035’发展战略，实现建筑行业的转型升级，为“一带一路”提供技术支撑，从建造大国走向建造强国。”
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重庆推广应用“装配式建筑”组建现代建筑产业发展研究院
上游新闻记者从重庆市住房城乡建委获悉，正从四个方面推进数字建造、工业化建造、绿色建造，并推广应用“装配式建筑”。
具体来说，一是实施“智能建造、智能制造、智能运维、智能管理”，提升行业治理能力和治理水平；二是推进信息化技术应用，以BIM技术为着力点推进互联网、大数据、人工智能等技术与建筑业深度融合，实现设计、生产、装配、运维全过程数字化管理；三是发展新型建造方式，推广应用装配式建筑；四是以重庆现代建筑产业发展研究院为载体，吸引行业各企业、高校、科研院所积极参与。
目前，重庆市住房城乡建委、重庆市科技局牵头组建了重庆现代建筑产业发展研究院（下简称“研究院”）。拥有中国工程院院士3人，以及大数据及人工智能、建筑、结构、岩土、轨道、桥隧等领域国家级勘察设计大师，并组建了7个专业技术研究所。
研究院将聚焦行业前沿技术和重大技术难题，瞄准建筑业绿色化发展、工业化发展、数字化智能化转型发展等，开展科研成果研发、转化、孵化和产业化，打造住房城乡建设领域产、学、研、用、服协同创新的高端平台、人才聚集的高端智库和产业发展的孵化载体。
未来五年，研究院将重点创建国家级工程研究中心、国家重点实验室、院士工作站、博士后工作站和科技成果转化中心5个工作平台，力争用5-10年时间，建成西部第一、全国一流的建设领域科技创新中心。
上游新闻记者 蒋艳 摄影 甘侠义
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