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钱七虎 工程领域要向“智慧建造”迈进

来源:新京报

2020年中国国际服务贸易交易会(简称服贸会)即将开幕。日前,中国工程院院士、国家最高科学技术奖获得者钱七虎接受新京报记者专访表示,此次作为服贸会建筑服务专题论坛主讲嘉宾,他带来的关键词是“绿色发展”、“绿色建造”和“智慧建造”。

钱七虎指出,目前全球正面临气候变暖导致的生态环境恶化等多重挑战,应对之策是要推进绿色发展和绿色建造。而在工程建设领域,实现绿色建造的必然选择和最佳途径是智慧建造。“信息技术要继续深入地应用到建设工程中去,全面推广数字工程和智慧工程,未来还要向少人化、无人化的方向发展。”

工程建设应向“绿色建造”转型

新京报:在上个世纪90年代我国“城市病”问题并不突出的时候,您为何率先提出开发城市地下空间?

钱七虎:在上世纪90年代提出开发利用地下空间,可能对当时人均GDP刚超过1000美元的中国来说是略为超前的,但在全世界范围内就不是了。

我作为一名学者,参加了一些国际会议,也接触到科学的前沿。当时我看了三本讨论全球生态环境的著作,《寂静的春天》、《增长的极限》和《只有一个地球》,谈到的都是可持续发展的问题。

1992年,为了履行联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》,中国承诺将可持续发展纳入国家战略,建设可持续发展的城市和社会。当时我们向中国工程院提出了咨询课题《21世纪中国地下空间开发利用的战略和对策》。充分利用地下空间,特别是大力发展以地铁为骨架的轨道交通系统和集约可持续的城市基础设施,从而节省土地资源,提高土地利用效率,释放出大批地上空间用作绿色植被和生态空间,建设可持续城市。

新京报:在当下的经济社会发展背景下,为何需要呼吁“绿色建造”?

钱七虎:建筑业是全球最大的原材料和能源消耗产业,目前全球建筑运营能耗已占到总能耗的30%以上,加上建设过程中的能耗,这一指标接近50%。我国传统的粗放建造资源消耗量大、浪费现象严重,也产生许多污染。

为了适应绿色发展的要求,工程建设应该向“绿色建造”转型。

智慧建造是实现绿色建造的必然选择和最佳途径

新京报:工程建设应该如何往“绿色建造”的方向发展?

钱七虎:首先是理念上的推动,大家要认识到绿色建造的重要性。其次是政策驱动,鼓励大家节能,也可以通过标准驱动,例如制定绿色建筑标准等对建设项目进行准入,使得高耗能项目退出。

当然最重要的,还是要依靠科技的发展,发展大数据技术、人工智能技术、物联网、5G技术等,有了这些科技基础,建设才会更加高效节能、低碳排放,甚至零排放。

这些技术应用到工程建设中,其实就是这次要谈到的另一个主题——智慧建造。智慧建造是实现绿色建造的必然选择和最佳途径。

新京报:在工程建设中,“智慧建造”有哪些体现?

钱七虎:首先是全面的透彻感知系统。拿我熟悉的地下工程、隧道工程来讲,地下工程是高风险的工程,地下存在很多不确定性,一些情况人看不到感受不到,要通过设备、传感器、信息化的设备去全面感知,摸清情况。

第二是通过物联网、互联网的全面互联实现感知信息(数据)的高速和实时传输。获取的信息一定要快速传输出去,如果当下获得的信息要过几天才能看到,工程建设就不能实时地反馈和服务。有了互联网、物联网、5G技术后,信息传输非常快,可以即时地反映认知。

另一个是智慧平台的打造,技术人员要通过这个平台对反馈来的海量数据进行综合分析、处理、模拟,得出决策,从而及时发布安全预警和处理对策预案。有了这些技术,工程建设的风险更低,施工人员更安全,同时也能最大限度地节省材料和减少环境破坏。

智慧工程未来要向少人化、无人化发展

新京报:“智慧建造”以科技创新为基础。我国工程建设领域的科技创新,经历了怎样的发展历程?

钱七虎:我国工程领域的科技创新经历了从低到高,从局部到全面的发展历程。改革开放以来,工程建设经历了机械化和信息化的发展。比如地下工程原来都是采取钻爆法、人工打眼、人工放炮,后来可以大量应用机械台钻,多钻台车施工,现在可以采取数字化掘进,这是机械化的进步。

信息化的发展体现在地下工程的地质探测工作中。建地下工程,需要把地下的情况了解得很清楚,地下有没有水,有没有断层,如何防止地下安全事故发生,这都是靠信息化设备来提升安全性能的。

新京报:未来工程领域的创新方向是什么?

钱七虎:今后,工程领域的进步要通过数字化向智慧方向迈进。比如数字工程的BIM(Building Information Modeling)技术在建筑工程中的应用,原来我们做设计是用图纸,但图纸和工程实体是分离的,进入BIM时代后,技术人员可以在计算机里建立立体的可视化的工程模型。

当前科技创新最主要的标志,就是信息技术继续深入地应用到建设工程中去,也就是全面地推广数字工程和智慧工程。未来,数字工程和智慧工程还要向少人化、无人化的方向发展。

新京报记者 吴娇颖


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