【立德樹人】預(yù)制夢想 裝配“智慧”生活——記土木建筑學(xué)院副教授、江西省智慧建筑工程研究中心博士呂輝
啟航網(wǎng)訊 2019年,在綜合大樓8樓白皚皚的墻壁上,土木建筑學(xué)院第一次掛上了“江西省智慧建筑工程研究中心”13個立體大字,在推進我省“智慧”裝配式建筑進程中,南航土木建筑揚帆起航“在路上”。面對來之不易的成果,呂輝指著牌匾旁的半人高幸福樹,深情回憶道:“這顆小樹是我剛來學(xué)校時栽種的,當(dāng)時只有巴掌大小。它見證了中心的成立;未來,也必將汲取養(yǎng)分陪伴中心的成長。”
打響改革“第一槍”:成立全國首個裝配式建筑專業(yè)委員會
疫情期間,平均耗時10天,火神山雷神山兩大英雄醫(yī)院先后拔地而起,世界震驚“中國速度”的同時,建筑行業(yè)最前沿的裝配式建筑技術(shù)也進入了大眾視野。
所謂裝配式建筑,是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進行,在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件,運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場,通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑。事實上,這個的概念最早誕生于1989年董石麟院士編著的《工業(yè)建筑化》,隨后發(fā)展于20世紀(jì)50年代。但改革開放后,伴隨著人們對戶型多樣化需求增大,裝配技術(shù)、機械安裝水平、高層抗震性能的滯后,裝配式建筑的進程便驟然止步了。
“2016年,行業(yè)改革的號角吹響。”當(dāng)年,國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中,“裝配式建筑”被提到了國家層面。
在很多人眼里,裝配起來的建筑,似乎就像搭建積木,一推即倒。即使在建筑領(lǐng)域,也面臨著“從來沒有人做過一整套裝配流程,也就沒有統(tǒng)一可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)”的困境。“目前,對于做建筑鋼結(jié)構(gòu)的企業(yè)來說,他們只對結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé),至于接下來的維護、裝修、最后形成建筑產(chǎn)品都不在業(yè)務(wù)范圍,將房屋不同結(jié)構(gòu)制造并組裝到一起,這種形式推廣至商品房幾乎行不通。”呂輝如是說。
如何在中國“智”造新風(fēng)口上抓住區(qū)域競爭機遇,破除刻板印象,從戰(zhàn)略指引到實踐落實,江西省亟需一個統(tǒng)一的建筑標(biāo)準(zhǔn)!啃下最難的那塊“骨頭”是呂輝的策略。呂輝當(dāng)機立斷,打響了建筑行業(yè)改革“第一槍”:成立江西省土木建筑學(xué)會裝配式建筑專業(yè)委員會!并于2017年初拿下了那塊“最難啃的骨頭”。近兩年,呂輝主編的《江西省空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《江西省裝配式建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,作為專家組組長評審的《江西省裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》乃至《江西省裝配式建筑發(fā)展藍(lán)皮書》先后面世,他也于2021年1月入選了第一批江西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)專家?guī)鞂<摇?/span>
“從傳統(tǒng)水泥‘澆灌式’建筑向現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)‘裝配式’轉(zhuǎn)變,建筑行業(yè)這是趕上好時候了。”呂輝欣慰地說道。“我希望通過工廠制造,實現(xiàn)建筑行業(yè)‘工地工人’向‘工廠職工’的角色更換,‘勞動人力’向‘技術(shù)人才’的技能升級,‘低效城市’向‘智慧城市’的形態(tài)轉(zhuǎn)變。”
藍(lán)圖正在繪制。目前,我國從事裝配式建筑行業(yè)的高校、科研單位、部品部件廠等會員已經(jīng)增加到460多家。2020年,國家人社部就業(yè)培訓(xùn)技術(shù)指導(dǎo)中心正式發(fā)文公示16個新職業(yè),首次將裝配式建筑施工員列入國家新職業(yè),并對裝配式建筑施工員進行了職業(yè)定義。當(dāng)年7月,江西省土木建筑學(xué)會裝配式建筑專業(yè)委員會持續(xù)作為,專門舉辦了江西省“1+X”裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)與安裝專業(yè)技術(shù)人才協(xié)同培養(yǎng)師資交流會,匯聚我省20余家建設(shè)類本科、高職、中職院校以及裝配式施工企業(yè)單位參會代表,進行專題研討,積極探索與實踐裝配式職業(yè)技能人才的培養(yǎng)模式。
日夜奔波間,編制行業(yè)建筑標(biāo)準(zhǔn)、組織師資培訓(xùn)、履職盡責(zé)為江西智庫添磚加瓦,呂輝從未停下探索的腳步。在推動江西建筑行業(yè)工業(yè)化發(fā)展的道路上,呂輝先后主持撰寫《以裝配式建筑加快推動新型城鎮(zhèn)化助力富裕美麗幸福江西建設(shè)》、《把握新風(fēng)口 打造新亮點 在大變局中推動江西裝配式建筑大發(fā)展》、《打造美麗中國“江西樣板”添磚加瓦——對江西省裝配式建筑發(fā)展研究與思考》等智庫報告,得到了省委省政府的肯定,其中財政支持、用地保障、金融支持、稅費優(yōu)惠、容積率獎勵、優(yōu)先辦理商品房預(yù)售、優(yōu)化工程招投標(biāo)程序、加強交通運輸保障、加強人才培養(yǎng)、支持評先評優(yōu)等十多個方面重點內(nèi)容已轉(zhuǎn)化為當(dāng)前省政府加快裝配式建筑發(fā)展的具體政策舉措。
助推“數(shù)字”城市建設(shè):提升江西建筑價值
2014年8月,省住建廳、發(fā)改委和工信委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進江西省智慧城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》,爭取到2020年建成全省智慧化應(yīng)用體系。從大環(huán)境看,雖然經(jīng)過幾年探索后,行業(yè)基本形成了新建筑都采用“裝配式”的建筑模式,也完成了一定量的行業(yè)覆蓋,但面對沒有規(guī)劃、“扎堆”式裝配式建筑,浪費、耗能、污染與裝配建筑“綠色、節(jié)能、環(huán)保”的初衷背道而馳。但在呂輝看來,將“智慧建筑”作為一個方向,不僅在于打造“讓裝配式建筑真正‘智能化’”的責(zé)任和使命,更關(guān)乎實現(xiàn)舒適、綠色、智能居住理念的延伸。
轉(zhuǎn)折發(fā)生在2019年。為了更好地推廣江西的智慧建筑市場,配合學(xué)校發(fā)展戰(zhàn)略,學(xué)院創(chuàng)建了江西省智慧建筑工程研究中心,并獲批了“2019年度江西省工程研究中心”。呂輝表示:“信息技術(shù)充分應(yīng)用,正是智慧建筑的基礎(chǔ)。通過引入學(xué)科交叉研究,我們才能成為真正的‘智慧’裝配人。”
“通過交叉軟件學(xué)科打造BIM‘可視化’圖紙來引導(dǎo)建設(shè),在圖紙設(shè)計環(huán)節(jié),我們便強化施工圖文件設(shè)計質(zhì)量審查;生產(chǎn)企業(yè)依據(jù)圖紙核算出具體的材料需求,建筑中的材料不再浪費,同時,將材料貼上二維碼,進行‘精準(zhǔn)’識別,做到質(zhì)量檢測到每一塊建筑材料;施工時,著重控制和檢驗檢測關(guān)鍵部位的工序質(zhì)量安全,嚴(yán)格執(zhí)行工程質(zhì)量終身責(zé)任制。”談起這些,呂輝如數(shù)家珍。
正是通過“智慧”引領(lǐng),南昌航空大學(xué)依托江西省智慧建筑工程技術(shù)中心省級平臺研發(fā)的數(shù)字技術(shù),與浙江大學(xué)、同濟大學(xué)、贛州建工集團、玉茗建設(shè)集團、廣聯(lián)達集團等單位開展基于VR與BIM技術(shù)的智慧工地建設(shè)新技術(shù)研發(fā),解決了相伴傳統(tǒng)建筑模式而生的鋼材水泥材料的嚴(yán)重浪費、工地垃圾成為城市可吸入顆粒物的重要污染源、水泥墻體開裂滲漏等一直困擾著呂輝的“心病”。
建筑價值的提升不僅來源于學(xué)科的交叉研究應(yīng)用,而且在于結(jié)構(gòu)技術(shù)的突破。呂輝表示“裝配式建筑”不但環(huán)保,而且安全性能強。由“積木”搭建而起的建筑本身卻是推不倒的大廈,“訣竅”就在于板柱節(jié)點區(qū)域的力學(xué)鏈接點,這是決定裝配式建筑安全性的最關(guān)鍵因素之一。雖然團隊在空心樓蓋技術(shù)研發(fā)與市場應(yīng)用上深耕多年,并已授權(quán)空心樓蓋體系制造、設(shè)計、安裝、維護等整套技術(shù)專利與施工工法20多項,但“科研無止境”,技術(shù)的發(fā)展讓呂輝團隊的研究不斷邁向新臺階。
在將空心無梁樓蓋技術(shù)引入至裝配式建筑及組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用的過程中,為了揭示板柱節(jié)點抗沖切破壞機理,團隊不間斷進行縮尺實驗研究和工程應(yīng)用探索:結(jié)構(gòu)技術(shù)上從單向受力板變?yōu)殡p向受力板,截面由“工”字形變?yōu)椤癟”字形,無數(shù)次嘗試新型材料,以最大限度地促進無梁樓蓋優(yōu)勢技術(shù)與“裝配式建筑”的結(jié)合。從安置房到學(xué)校建設(shè),從商品房到產(chǎn)業(yè)園區(qū)開發(fā),呂輝團隊的裝配空心技術(shù)應(yīng)用在江西省新興建筑的各個角落中。
“智能時代下客戶需求更新迭代加快,對居住的舒適性提出了更高要求。不論春夏秋冬,我要讓每一個走進大廈的人,都能感受到舒適和便利。”談起前沿建筑方式的應(yīng)用,呂輝透露著堅定,更全身心享受其中,畢竟成果來之不易。這也解釋了為什么短短兩年時間,南航土建人便從“無”到“有”創(chuàng)建了江西省智慧建筑工程研究中心,為學(xué)校科技創(chuàng)新平臺的搭建添上了濃墨重彩的一筆。
薪火傳承育英才:搭建“智慧建筑”科普基地
在綜合樓803研究生工作室,呂輝將自己融入學(xué)生當(dāng)中,經(jīng)常一待就是一整天,那里留下了他和“智慧建筑”的許多故事,譬如鉆研行業(yè)前沿技術(shù)難題,譬如搭建南航智慧建筑的科普基地。
在那里,呂輝以基地建設(shè)為抓手,編寫通俗易懂的智慧建筑科普教材,“目前,裝配式建筑已大量投入應(yīng)用,我希望讓了解的人多一點,多一點, 再多一點!”。他在著作《江西裝配式建筑發(fā)展概論——在大變局中把握新機遇實現(xiàn)大發(fā)展》中,通過對行業(yè)基本概述、發(fā)展分析、競爭格局及前景展望四個部分闡述了江西裝配式建筑的發(fā)展,可作為高等院校土木工程類相關(guān)專業(yè)的教材,也可供設(shè)計單位、施工單位、政府及相關(guān)部門、科研機構(gòu)等專業(yè)人員作為參考用書及培訓(xùn)用書。
呂輝常說,裝配式智慧建筑的未來在人才。面對目前高校的建筑教材“智慧建筑”內(nèi)容的缺失,呂輝帶領(lǐng)團隊立即著手,修改人才培養(yǎng)方案,添補教學(xué)大綱,將“智慧建筑”知識體系編入現(xiàn)有課程體系。與此同時,和企業(yè)一起還成立了裝配式建筑實驗室、教學(xué)基地和檢測中心,專門培養(yǎng)裝配式建筑專業(yè)技術(shù)人才。
學(xué)以致用是呂輝一貫秉承的教學(xué)理念。在呂輝看來,每一個學(xué)生都有自己獨特的個性,因材施教才能最大程度地發(fā)掘出他們身上的閃光點。在教學(xué)中,他從實踐應(yīng)用出發(fā),引入最前沿建筑熱點,激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的熱愛;同時,依托科普平臺,建立學(xué)生“智能建造”社團,鼓勵大學(xué)生進行競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。2020年,在“中國建設(shè)杯”第三屆全國裝配式建筑職業(yè)技能競賽省賽中,呂輝帶領(lǐng)參賽隊伍一舉拿下深化設(shè)計賽項一等獎。
“呂老師似乎每天都有忙不完的工作,但不論什么時候我們向他請教問題,他都耐心地為我們解答。”在同學(xué)們眼中,“呂老師每天都是最早來、最晚走的那一個”,總是充滿干勁,似乎有用不完精力。當(dāng)問到秘訣時,呂輝想起導(dǎo)師董石麟院士88歲高齡仍風(fēng)雨無阻每天堅持在實驗室和學(xué)生一起進行試驗研究的畫面,他笑著說道:“大抵是熱愛的力量吧。作為一名共產(chǎn)黨員,我不怕苦累,也不怕失敗,只要我能為行業(yè)的發(fā)展貢獻一份力,我便會感到很開心。”
源于對專業(yè)的熱忱,也源于對學(xué)生的熱愛,他憑著一顆熾熱的心,把自己的抱負(fù)全部傾注在摯愛的建筑領(lǐng)域上。“我常讓本科生與研究生一起做科研,希望每個人立足自己的興趣點,找到相應(yīng)的努力方向,有所學(xué),并有所輸出,‘積硅步’,而后‘至千里’”。
一代人比一代人更好,“我們的研究中心總有一天,一定會上升為國家級戰(zhàn)略平臺。”是啊,夢想的種子一旦埋下,就沒有什么能阻擋它破土發(fā)芽、開花結(jié)果。