新闻中心

2020-09-04

专访中国工程院院士钱七虎:通过数字化向智慧

  2020年中国国际服务贸易交易会(简称服贸会)今天(9月4日)在京开幕。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时表示,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。”

  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,您就率先提出开发城市地下空间。当时为何会提出这一想法?

  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》。《寂静的春天》里讲述了由于大规模采用DDT等剧毒杀虫剂,造成了“没有鸟儿歌唱的树林”“死亡的河流”的典型案例,说明“向大自然宣战”“征服大自然”的不科学,而应与之和谐相处。《增长的极限》讲的是19世纪到20世纪全球生产力的发展、经济社会的发展取得了巨大成就,但也带来了严重的生态破坏、11选5免费计划网环境污染、“城市病”等问题。经济社会的发展要有能够适应资源和环境的客观限制,人类不能一味追求增长,不应该去想着战胜自然,要适应自然,与自然和谐相处。所有这些谈到的其实都是一个可持续发展的问题。

  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。11选5免费计划网虽然当时中国因为城市化水平和经济发展程度相对其他国家滞后,但是发达国家面临的那些问题在中国也将很快显露出来。

  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。

  可持续发展是一个长久的问题,现在进一步发展到绿色发展。在这次服贸会上,我也要讲到绿色发展、绿色建造的问题。

  钱七虎:现在可持续发展、绿色发展已经成为我们全社会包括国家领导人、科学家和大众的普遍共识。在上个世纪,很多人还没有意识到气候变化、碳排放等可能引发的全球灾难。现在我们能够切身感受到了,比如,全球气温上升,洪水、风暴潮、台风、11选5免费计划网飓风等自然灾害增加。

  在这次服贸会上,我也要给大家讲一讲在我们的工程建设领域,应该怎么样去应对未来全球气候变化的挑战。

  为了适应绿色发展的要求,工程建设应该向“绿色建造”转型。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。许多老旧工程拆除数量规模巨大,许多远未达到使用寿命期限的道路、桥梁、大楼被提前拆除,城市建筑垃圾和建筑物贡献的温室气体,与建筑有关的空气污染、光污染等,都在呼吁“绿色建造”。

  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,它与人类命运共同体、与未来可能的全球灾难是什么样的关系,要重视并自觉地在实践中贯彻执行绿色发展的理念。其次是政策驱动,比如政府部门对单位和家庭不同等量的用水、用电采取不同的收费价格,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,11选5免费计划网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。

  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,因为地下存在很多不确定性,比如地下有没有水、水量多大,地下岩体是破碎的还是坚固的,破碎的岩体有没有可能导致塌方等。这些情况,人都是看不到感受不到的,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。只能感知还不行,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,只能进行事后分析,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。

  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,这是非常有必要的。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。

  钱七虎:我认为,智能是相对于简单的、局部的系统,是对某项技术、某个功能和某种设备单元而言的,比如智能手机、智能传感器等。

  智慧是对复杂的大系统和巨系统而言,包括感知、认知、传输、处理、服务等多功能的系统。例如城市是一个巨系统,包括人、自然和社会等的综合体,所以有智慧城市。建设工程也是一个大系统,包括工程本体、工程环境、工程建设者和运营者的综合体,所以有智慧工程。在工程建造里面,智慧也代表着最高水平、最高技术含量的产物。

  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。再如地铁隧道施工目前大都采用盾构法,使用全断面的TBM掘进机施工。我们已经成功研发生产了直径15米的盾构掘进机,正在设计直径18.2米的,这是机械化的巨大进步。

  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,11选5免费计划网需要把地下的情况了解得很清楚,地下有没有水,石头有没有节理、裂隙,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。

  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的,但图纸和工程实体是分离的,比如不同图纸上画出来的线可能都是交叉的、矛盾的,到建设中就会出现很多问题。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工程模型。另外怎么样安装、怎么样开挖效率最高,通过这个模型都可以模拟得到结论。

  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。

  特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

  华春莹:所谓中国迫害新疆维吾尔族穆斯林的论调本来就是伪命题,是抹黑中国的闹剧

  中国华电董事长、党组书记温枢刚会见贵州省副省长:打造水风光电一体化新能源基地

  行走自贸区|五级书记抓营商做好服务企业“店小二” 海南以超常规举措创一流营商环境