国内首个3D打印广场落地大空港 实现BIM、RFID等技术数字化施工

来源：南方都市报

飞机即将到达深圳宝安国际机场，清华大学建筑学院徐卫国教授团队成员高远坐在窗边向下张望，清楚地看到了自己即将奔赴的工地现场。这片空地位于国际会展中心、截留河景观带、智慧城市高地海洋新城三者的连接点上，在这里，即将诞生国内首个3D打印景观广场。

深圳市宝安区建筑工务署引进的3D打印景观广场工程由中国二十冶集团有限公司和中冶赛迪工程技术有限公司EPC联合体、清华大学徐卫国教授团队合作打造。着眼于“标准化、机制化、现代化”，宝安区工务署立足实践推进智能建造和建管科技。

深圳市宝安区建筑工务署引进的3D打印景观广场工程，景观广场施工现场

小工程，大意义——未来科技感与东方底蕴的相遇

作为国内首个3D打印景观广场，5523平方米的占地面积听起来有些小，但其承载的意义却不小。“我们地处粤港澳大湾区的中轴位置，景观广场在海滨大道上，依托于两边的地标，作为两个城市之间的连接。”宝安区建筑工务署负责人说，“工程虽小，意义非凡。”

景观广场包含人行铺地、雕塑、座椅、树池、花坛、挡土墙等打印建造内容，所有3D打印景观装置以“水”为总概念，并融入宝安及大空港片区特色，有蜿蜒流淌的铺地清泉，有壮阔奔腾的飞悬瀑布，象征生机与幸运的三叶草飘摇在旁……行于其间，3D打印技术的未来科技感与“水”形设计承载的东方底蕴相结合，连通了过往与将来，新颖而不失厚重。

创新理念、先进建造、景观协调、融入自然是宝安区建筑工务署一向坚持的建设思维，此次引进3D打印景观广场工程落地深圳国际会展中心，是一次将数字化转型、科技创新理念与高质量、绿色环保要求相结合的尝试。“市民们对于建筑物‘个性化’的需求是日益强烈的，而3D打印在多样化、复杂化建筑快速精确成型方面以及材料、人力成本的节约上呈现出了明显的优势。”宝安区建筑工务署负责人介绍道，“这次项目是数字化转型中施工建造技术数字化的体现。”

景观广场包含人行铺地、雕塑、座椅等打印建造内容

高质量，数字化——从设计到实物一步到位

3D打印混凝土技术是将3D打印与特种混凝土领域的技术相结合产生的新型应用技术，通过机械臂、自主研发的打印材料、软件平台及打印工具头，实现混凝土构建的高度自动化生产，有效解决了传统建筑施工中存在的材料损耗量大、精细化程度低、建筑艺术复杂造型难以实现等问题，使得设计与施工不再“各行其事”。

景观广场以“水”为概念设计，其景观装置具有较多流线型的艺术元素，如果以人工施工来落实将存在极大困难，难以满足其艺术性、精确性的要求，而3D打印技术能够轻松实现。“相当于是从设计到实物一步到位。”高远介绍道，“设计环节开始就是智能化、数字化的，将设计方案导入我们研发的程序后，用iPad就可以操作机械臂开始打印，在较为理想的情况下一个工人就能够操作了。”

3D打印技术实现了“设计什么样，成型什么样”，无需模具一体成型，无论是中空、镂空还是传统施工无法落实的设计都能够直接“生成”，除必要的操作人员外无需其他人力投入，在保证施工质量的同时减少了材料和人工的消耗。

打造3D打印景观广场是宝安区建筑工务署空港新城启动区综合管廊及道路一体化工程的一部分，“以前在做项目的过程中会有效果达不到预期，精细度和质量上达不到要求的情况出现，我们就会不断返工，施工单位增加了成本的同时也浪费了时间。”宝安区建筑工务署负责人说，“3D打印技术的应用非常符合我们数字化、高质量、绿色环保的要求。”

智能化，人性化——算法生成道路，管廊科普体验

景观广场共有三个入口，蜿蜒的步道贯穿其中，步道垫层并非是“简单的平面”，而是一个通过算法生成的三维曲面。“我们首先输入三个入口进行人流模拟，发现大部分人口都集中在北区，于是根据人流方向加入了两个雕塑岛，由算法自动生成了这个曲面。”清华团队现场负责人高远介绍说，“这样生成的曲面是自然流动的，背后也有数据逻辑在支撑。”

通过定位出入口、结合景观构筑物位置来对广场内部道路进行人流模拟，运用相应算法生成道路和绿地平面轮廓及内部线条，以技术服务人，满足了景观打造的人性化要求。

在广场南侧的珊瑚道路上，有一个独特的创意设计——3D打印管廊。设计截取了管廊的一部分，融入和园区整体风格一致的流线型设计，管廊有分别作为供人穿行的展示通道及模拟真实管廊的管道舱两个舱室。“综合管廊指的是一种容纳城市中的各类公用类管线，并留有供检修人员行走通道的城市地下隧道结构。”宝安区建筑工务署朱新浩说，“在景观广场中加入管廊的设计也是希望起到科普的作用，增加大家对管廊工程的了解。”

智慧工程信息化管理平台：数字化转型三步走

飞机从头顶的天空划过，海风阵阵吹来，朱新浩站在3D打印景观广场的现场，拿出手机对着摄像头进行人脸识别打卡。“我们现在出去工地检查可以随时拍照片、摄像上传自己手机查询资料，手上纸质的东西少了很多。”朱新浩说，“我在工务署工作十几年了，以前数字化程度不高，找项目资料是很麻烦的，现在随时手机都能拍下来上传，遇到什么问题马上就可以查找材料，看是什么原因导致的。”

为了提高内部管理效率，宝安区建筑工务署收集了工程建设全过程的数据，建立了共享、全生命周期的智慧工程信息化管理平台(EIM平台)，截止到目前为止，已收录69个项目、177960条数据。

实现工程信息数字化是数字化转型的第一步，工程管理数字化是第二步。BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。宝安区建筑工务署通过BIM技术实现图纸的深化设计、智慧工地的智能化管理以及在政府工程建设领域引入区块链技术并试点推广，提升工程建设的智慧化管理能力。

以深圳空港新城启动区综合管廊及道路一体化工程为例，宝安区建筑工务署使用BIM技术构造模型，通过对滑模技术进行施工模拟以及管廊运维模拟，帮助现场施工人员快速了解工序，保障施工质量，并最大程度上让管廊工程契合今后的运营需求。

除此之外，宝安区建筑工务署联合中建科工集团在宝安1990(图书馆、文化馆、音乐厅)升级改造工程建设中探索运用智慧工地系统进行项目常态化施工管理，通过物联网、仿真、可视化、RFID等先进技术的综合应用，对施工过程中涉及到的“人、机、料、法、环”五大生产要素进行实时、动态监测，有效提升施工管理水平。

在深圳市第二十四高级中学项目中，宝安区建筑工务署还引入了由中建科工自主研发的“墙板安装机器人”进行钢结构装配式图书馆、实验楼内、外墙ALC板安装。相比于传统人工装板，采用墙板安装机器人提升了安装质量，降低了安装全过程时间。同时，解决了装配式建筑围护系统墙板施工过程中，工人劳动强度大、效率低、安全风险大等问题，每个班组仅需2个工人，但工效水平提高了2倍。

近年来，宝安区建筑工务署致力于探索利用区块链、大数据、云计算、物联网、移动互联等先进的信息技术手段融入政府工程项目建设，加快建造方式转变，提升政府工程管理的综合效能，推动政府工程建设高质量发展。宝安区建筑工务署依据“高质量+数字化+绿色环保”建造理念，正按“三步走”战略，逐步实现政府工程建设管理向数字化建造转型。

一步一脚印，一步一转化，从工程信息数字化到工程管理数字化，宝安区建筑工务署已走向施工建造技术数字化。3D打印景观广场虽小，却承载着科技创新、人文环保、数字转型等多种象征，既是数字化转型的凯歌，也是开启新征程的一声号角。