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刘占省:开拓创新做表率 BIM技术领先锋

来源:新华网

11月20日电(陈梦瑶)当前国家对工程建筑业转型升级的要求越来越高,传统建筑企业粗放式的生产方式已不能满足转型升级的要求,建筑工业化、绿色化已经成为未来建筑行业发展的新方向。BIM技术作为国家大力推行的新型数字化建造手段,可以有效加快建筑工业化和绿色化的进程,代表了信息技术在工程建筑业中应用的最新方向。为了让建筑实现施工信息化管理、安全动态化监测、运维智能化控制,刘占省博士以“舍我其谁”的责任担当,交出了满意的答卷。

扎根一线 业务专精 理论与实践兼备的复合型人才

2010年天津大学结构工程专业博士毕业后,刘占省就走进北京建工研究院的大门,并成为清华大学与北京建工集团联合培养的第一位博士后。

在人们的印象中,博士总是约等于“书呆子”“老学究”。其实不然,刘占省博士坚信“建筑人的沃土在一线”,他自嘲地说越是“书呆子”越得经风雨见世面,越得在摸爬滚打中锻炼成长! 工作不到两个月,他听说一家合作单位正为一项计算将近半年、总是达不到理想效果而犯难,因为这项计算是当时国内最大的复杂索网结构的设计难题,可谓科班出身的他主动请缨去负责项目攻关。

接触该项目后跟入了魔一样,刘占省完全沉浸在如何解决这个问题的思绪中,就连晚上做梦也都是各种各样的索网形状。功夫不负有心人。他根据自己博士期间掌握的理论知识,提出了基于BIM技术的参数化建模和多重计算的思路,改变了传统的分析计算模式。此后,他扎根一线,利用掌握的技术又参与了盘锦体育场大型缩尺模型试验、长春体育场结构设计分析、徐州奥体中心体育场等复杂结构的设计施工,在盘锦和徐州施工现场也都有他的身影。

理论与实践如何更好地结合与转化,刘占省在工作中给予了诠释。他始终认为科研不能脱离实践,因此特别注重依托实际工程进行课题研究,通过课题解决实际遇到的问题。2012年,他作为主要负责人申请的“建筑结构全寿命周期安全诊治综合服务项目”,是中关村现代服务业项目2012年第二批的第一名,科研经费1000万元。针对预应力钢结构的安全控制难以解决的问题,他提出了“基于BIM技术的预应力钢结构施工控制及监测技术研究”科研项目,并获得了博士后科研经费的资助,开发的施工控制及监测系统已在多项工程中进行了实践应用。针对在役预应力钢结构健康评估研究较少问题,他提出了“预应力钢结构安全评估关键技术研究及系统开发”科研项目,并获得了市科委基金资助。

殚精竭虑 肩负创新使命 BIM创新的“明星”

“眼光敏锐,他有着极强的创新意识和创新能力,”这是他的博士后导师清华大学聂建国院士对他的评价。刘占省时刻把目光聚焦在前沿技术领域,紧绷“抢先”这根弦, 及时把握科技动态,以新兴技术带动企业全速发展。

近年来,BIM技术在国内如火如荼,正在引导建筑领域的革新。刘占省在2010年一次偶然的机会发现“BIM”这一新兴技术领域,所在研究院当时还未开展该方面的研究与应用,但他分析觉得建筑正向着智能化、信息化方向发展,认定BIM技术具有很大的市场空间。在领导全力支持下,他组建了课题研究小组,带领小组全身心投入到BIM技术研发和市场开拓中。

经过几年的刻苦努力,他连续承担了住建部、北京市科委、北京博士后基金、建工集团等多项与BIM技术相关的课题;为FAST射电望远镜(天眼)、北京新机场、北京市政务中心、徐州奥体中心等40余项工程提供了BIM咨询服务;他自主研发了基于BIM技术的三维可视化动态监测系统,该系统改变了传统的二维模式,在国内处于领先水平,并获得了相应的发明专利;针对多哈大桥等国外复杂项目,他率先提出并开发了基于BIM技术的专项施工管理平台软件,把图纸、资料、工艺展示动态及管理流程等汇总到一个平台上,从而方便管理,易于沟通,提高了效率,获得了国内外专家的一致好评。

2014年11月份,刘占省带队参加在英国伦敦召开的全球纵览基础设施建设大会,负责的500米口径射电望远镜BIM咨询服务项目从49个国家54个入围决赛的项目中脱颖而出,首次荣获“全球Be创新奖” 之特别贡献奖和结构工程领域创新奖2项大奖,BIM的应用也是“天眼”项目技术创新点之一。值得一提的是,Be 创新奖相当于BIM界内的奥斯卡奖,在国际上具有很大的影响力。

基于已有成果,刘占省还拓展了BIM技术应用领域,2015年8月份,他作为商务部特邀技术专家,去巴基斯坦进行了卡拉奇真纳墓大吊灯的扫描与模型复原工作,该吊灯是中巴友谊的象征,总重2.3吨,使用黄金8.75千克,有8万枚水晶装饰珠。在没有原加工图纸和其他参考的情况下,基于BIM技术和三维扫描技术,顺利完成了该吊灯的模型仿真复制工作,从而使得大灯重生,解决了困扰十多年的技术难题。

“实践出真知,经受了工程项目实践等重重考验的科研成果,才经得起时间的推敲。”在已有研究成果的基础上,基于BIM技术,刘占省团队给出了建筑性能化分析、结构参数化设计、建造可视化模拟、施工信息化管理、安全动态化监测、运维智能化控制一整套设计与施工关键技术。刘占省还很善于总结,近两年他出版的BIM技术与施工项目管理、BIM技术概论、BIM项目管理等书累计出版销量已超过8万册。其科研成果已成功应用于工程实践,并整体达到了国际先进水平,不仅服务于首都建设,推动了首都建筑业信息化发展,还为全国起到了应用示范作用。在刘占省看来,与国际相比,他们最大的优势在于有实际项目作为依托。未来的努力方向则是项目成果如何更好地“落地”,如何更成体系地为工程所应用。

随着现实需求与市场环境的变化,技术需求也会随之改变。目前,刘占省致力于BIM技术应用的前沿方向研究,包括信息化、整体化、协同化的应用。在此基础上,刘占省着眼于结合物联网技术、大数据、VR技术及GIS技术的开拓创新。为进一步深化技术成果,他将继续通过技术融合,去努力实现智慧建造、智能安装和信息化管控。

对刘占省而言,北京市科委组织实施的科技新星计划就像一座明亮耀眼的灯塔,让他在迷茫中找到前行的方向;就像窗棂罅隙中穿过的荧荧之光,使他在彷徨的时候找到信心和勇气;就像广袤无垠的戈壁滩上的绿洲,为他带来丰美的水草与成荫的绿树。北京市科委给予了刘占省很大帮助,并给其提供了不同领域、不同学科交流的机会。“在我入选科技新星的第二年,我们团队就申请到了北京市科委绿色通道项目,并得到了经费扶持,这增强了我的获得感与自我认同感,也为我们团队进一步研发提供了强有力的支持。”刘占省说。

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刘占省,博士、博士后,参加工作以来,先后担任北京市建筑工程研究院BIM中心主任、北京建工集团BIM中心副主任,现为北京工业大学副教授、高级工程师、硕士生导师。“北京市科技新星计划”入选者,“北京工业大学青年百人”入选者,一级注册建造师,国家科技专家库在库专家,九三学社社员。主要从事BIM技术、绿色建筑及建筑工业化、复杂钢结构设计与施工、结构健康监测与可靠性评估等研究。学术兼职有:中国技术创业协会技术创新工作委员会秘书长;BIM技术研究与应用推广专业委员会常务副主任;中国图学学会BIM专委会委员;中国建筑学会施工分会BIM专委会副秘书长。

近年来,主持或主要参与了20余项国家及省部级科研课题,课题经费近2000万元,如主持了北京市科技新星计划项目1项、住房和城乡建设部科学技术项目计划2项、北京博士后工作经费资助项目1项;主要参与了中关村自主创新示范区现代服务业项目(500万子课题负责人)、北京市科委绿色通道项目(85万子课题负责人)等多项课题。已发表论文60余篇,其中SCI、EI检索20余篇,已申请专利10余项,出版了“BIM技术与施工项目管理”等著作6项。

获得 “中施企协技术创新一等奖”“教育部科学技术进步二等奖”“中国建筑学会科技进步三等奖”“北京建工集团科技进步一等奖”等近20项科技奖励。作为项目负责人完成了500米射电望远镜、徐州奥体中心体育场、长沙会展中心、盘锦体育场、卡塔尔多哈大桥、哈尔滨火车站房、京杭运河宿迁港口码头、机场项目、石家庄地铁、北京市政务服务中心等60余项工程的BIM技术咨询、结构分析及健康监测等工程应用与研发工作。


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