2023年初，國產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》終于在萬眾期待當(dāng)中上映。
《流浪地球》系列可謂是直接將中國科幻電影一舉推到了世界的前列。其中天馬行空的場景與其說是一部科幻片，在今天來看倒不如說更像是一部工業(yè)和建筑業(yè)的科技宣傳片。電影中大量的工業(yè)裝置、自動化設(shè)備、3D打印技術(shù)、機(jī)械手臂、施工機(jī)器人、數(shù)字孿生技術(shù)等，在很多領(lǐng)域都得以應(yīng)用。當(dāng)從事鋼結(jié)構(gòu)建筑的我，看到幾個人坐在型鋼的鋼梁上遙看月球的畫面更是倍感親切。科幻迷們都在紛紛議論電影中出現(xiàn)的太空電梯，作為建筑人今天，我就帶大家一起盤一盤，《流浪地球2》中那些先進(jìn)的智能建造技術(shù)，一起尋找建筑業(yè)轉(zhuǎn)型的風(fēng)口。
首先我們就先從機(jī)械裝備說起。不管是位于加蓬的太空電梯“始發(fā)站”，還是各個地下城的建設(shè)，都能看到徐工重型機(jī)械的身影。以徐工為代表的工程商用車，也是電影植入的“大客戶”。據(jù)介紹，為了這部電影的拍攝，徐工集團(tuán)還專門成立《流浪地球2》項(xiàng)目部。甚至在電影上映期間，中國建筑、中國航天科技等十家央企喊話流浪地球打出了“你們盡管去想，我們來負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)。”這樣的互動標(biāo)語。
說到航天基地，如此龐大的建筑物漂浮在空中，著實(shí)令人震撼。整體的重金屬的外表呢細(xì)節(jié)滿滿。每一個基礎(chǔ)零件和儀器呢都可以清晰可見。從事設(shè)計(jì)的小伙伴應(yīng)該知道這背后一定是需要非常細(xì)致的設(shè)計(jì)圖和施工圖。同時，電影中全程采用了機(jī)器人建造和3D打印技術(shù)。這意味著建筑物只有圖紙還不行，還需要利用數(shù)字化建造技術(shù)，和一行行代碼與傳感器，才能實(shí)現(xiàn)圖紙到模型的精細(xì)轉(zhuǎn)化，模型數(shù)據(jù)到機(jī)械指令的精準(zhǔn)實(shí)施。這也正式我國在推動智能建造發(fā)展的重要方向。
另外呢，就是推動地球脫離太陽系的這個行星的發(fā)動機(jī)。
行星發(fā)動機(jī)是巨大的圓形鋼結(jié)構(gòu)建筑，發(fā)射口是由八根抬升通道連接的底座，整體形狀類似大的車輪轂。高達(dá)11千米，并且還要提供150億噸的推力。目前全球最高的建筑是800多米，最大的鋼結(jié)構(gòu)建筑，是咱們中國北京大興國際機(jī)場用鋼量約2.5萬噸。那相比之下，作為超高乃至超大巨型行星發(fā)動機(jī)呢，其單體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在現(xiàn)有技術(shù)條件下是具備一定難度的。不過呢，大家可不要忽略了中國鋼鐵的生產(chǎn)能力。在中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會披露的數(shù)據(jù)中顯示。2022年全球粗鋼產(chǎn)量為18.785億噸，中國粗鋼產(chǎn)量占全球的53.93%。在鋼結(jié)構(gòu)建筑材料供應(yīng)上，我國具備了絕對的優(yōu)勢。
電影中還有一個不得不提的就是人工智能和機(jī)器人。“MOSS”是550系列的第三代產(chǎn)品。原名是550W，moss是他自己給自己取的名字。有自我意識、自我迭代、自我更新的特點(diǎn)，負(fù)責(zé)管理空間站事務(wù)，在太空電梯建設(shè)任務(wù)中，可自主設(shè)計(jì)運(yùn)行系統(tǒng)，將工作信息與業(yè)務(wù)交互。自主為機(jī)器人下發(fā)指令，按照已設(shè)計(jì)好的流程去執(zhí)行，高效的解決復(fù)雜的流程，節(jié)約人工成本。幫助月球基地快速建設(shè)。
雖然人工智能在建筑行業(yè)還沒有被廣泛的應(yīng)用，不過呢建筑領(lǐng)域機(jī)器人已逐漸走進(jìn)大眾的視野，并在一些工程中投入使用。例如2022年住建部公示的《第一批智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展可復(fù)制經(jīng)驗(yàn)做法清單》公示的相關(guān)智能建造示范項(xiàng)目中，就應(yīng)用了土方量測量無人機(jī)、三維測繪機(jī)器人、爬升式乳膠漆外墻噴涂機(jī)器人等，替代了“危、繁、臟、重”的施工作業(yè)。
同時值得注意的是，在電影上映前，1月18日工信部等十七部門印發(fā)了《關(guān)于“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實(shí)施方案的通知》。支持推進(jìn)建筑機(jī)器人拓展應(yīng)用空間，助力智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展。當(dāng)下，建筑機(jī)器人其實(shí)是一個非常值得關(guān)注的一個風(fēng)口。
在《流浪地球2》中還有一個全新的突破，那就是數(shù)字生命，其實(shí)也是我們說的數(shù)字孿生。但是在電影中設(shè)定中已經(jīng)達(dá)到了生物的數(shù)字，可以復(fù)制體能感知和記憶的水平，并能實(shí)現(xiàn)虛實(shí)的交互。而建筑的數(shù)字孿生技術(shù)就是通過對物理的實(shí)體 構(gòu)建數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)物理模型和數(shù)字孿生模型的雙向映射。通過對物體和周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)輸入、建模、分析、推理，演算出建筑的全生命周期。在工程建造領(lǐng)域呢，也不乏相應(yīng)的工程案例，比如在2022年12月29日，由住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心主辦的智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目觀光會上分享的，深圳長圳公共住房項(xiàng)目，以及北京國子郡商品房項(xiàng)目，那同樣也是運(yùn)用了數(shù)字孿生體系。
最后呢，作為一個建筑從業(yè)者，流浪地球其實(shí)給我們建筑界留下了一個非常值得思考的課題，那就是如果地面真的無法生存，地下城該如何規(guī)劃和設(shè)計(jì)呢？甚至拋開電影來說，未來有沒有可能我們將房子蓋到月球上去？這件事還真的有人在做，華中科技大學(xué)丁烈云院士的團(tuán)隊(duì)，就正在研究如何把房子蓋到月球上去。
同時呢，如果對智能建造感興趣的小伙伴，也推薦去看一看由丁烈云院士領(lǐng)銜，聯(lián)合國內(nèi)數(shù)字建造領(lǐng)域的相關(guān)專家學(xué)者共同研討、組織策劃的智能建造系列叢書《數(shù)字建造》。該叢書共12冊。系統(tǒng)梳理和闡述了數(shù)字建造理論框架和技術(shù)體系，總結(jié)了數(shù)字建造在工程建設(shè)中的實(shí)踐應(yīng)用。
不知道同樣從事建筑領(lǐng)域的你呢，發(fā)現(xiàn)了哪些商機(jī)？
