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毫厘不差的智能制造 打造現代木結構創新建筑

2021年05月26日08:42 | 來源:海外網
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原標題:毫厘不差的智能制造 打造現代木結構創新建筑

近日,第十一屆江蘇省園藝博覽會在南京成功舉辦。本屆園博會以“錦繡江蘇·生態慧谷”為主題,打造了一場“永不落幕、永遠盛開、永續精彩”的盛會。在這個世界級的山地花園群中,園博園配套酒店——南京麗笙酒店,憑借著“大圓若缺、深藏若虛”的獨特造型,吸引了眾多游客的目光。其人工智能計算生成設計與機器人生產制造的協同數字化建造體系,更詮釋了“物性有形、建造無形”的概念。

綠色環保的設計理念

為踐行“永不落幕的園博盛會”理念,項目由承建方蘇州昆侖綠建木結構科技股份有限公司採用更為綠色環保的木結構建筑形式打造。其中,多曲面木結構屋面是國內最大規模的膠合木屋面,共運用了3000根木檁條(大部分為弧形膠合木),每一根木條的走向都是獨一無二的。

據介紹,屋面膠合梁單根最長23米、連接梁最長40米,存在極大施工難度,但從設計到施工,堅持“見山讓山、見樹讓樹”,避免周圍植被破壞,減少污水排放、空氣污染。

“化整為零”的智慧設計

面對復雜的結構計算,設計師們對項目所有建筑構件進行參數化定義,分析優化構件設計,並由程序根據編程邏輯擬合出屋面曲線。

而在設計過程中,最大的挑戰來自北樓入口處的懸挑雨棚。該雨棚懸挑最遠處達14米,跨度達35米,使用高釩鎖替代原本懸挑需要的立柱和鋼梁。設計團隊首先通過理論設計確定加載點進行無胎架找形,增加找形的精度和現場施工的效率,接著通過反復試算模擬,解決索的伸長帶來的邊緣不整齊問題,最終使這一巨型雨棚以最完美的姿態呈現在大家眼前。

毫厘不差的智能制造

由於屋面3000根曲線木條的走向都不一樣,如果採用人工的方式進行加工、拼裝,會產生較大的誤差。

為此,在建造上,利用BIM技術對木構件進行電腦預拼裝,參數化編程生成加工程序,確保每個構件的精確度。在智能制造工廠,智能機器人再根據指令對木料進行切割、打孔等操作,生產出與模型一致的預制木構件,將大尺度木結構加工過程的耗時縮短了近60%。

傳統建筑工地有著幾百甚至上千名工人,規模龐大,但面臨現場施工人員多、工期長、污染大等困境。昆侖綠建表示,通過多年的制造業轉型升級,可精確統計出建筑構件的總量和統計各類建筑材料的用量,項目經理掌握施工項目清單與項目特征信息,施工人員配合機械快速吊裝,隻要在現場像拼積木那樣把各個零部件組裝起來即可。

據統計,80名工人僅花費了7個月時間就完成了該項目1.3萬余平米的木結構建筑工程,施工進度提前了50%以上。目前,該酒店已正式對外營業,給廣大游客帶來返璞歸真的休閑體驗。(何修祺 鄒玉芬

(責編:趙竹青、呂騫)

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