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数智驱动绿色建造 张炜荣自研结构优化系统成智能建造标杆成果

2024-06-27 15:22   来源: 互联网

近日,由国内知名建筑结构设计研发专家张炜荣自主研发的基于深度学习与大数据分析的建筑结构设计优化系统V1.0,凭借突出的技术先进性与规模化落地成效,成为国内智能建造领域标杆自研技术成果。该系统打破传统结构设计依赖人工试算、经验判断的固有模式,融合深度学习神经网络与海量工程数据库,实现建筑结构多约束条件下全自动力学验算、构件智能优化、方案自动迭代,目前已在全国31个省市大中型建筑项目落地应用,覆盖文旅综合体、超高层住宅、产业园区、海岛大型基建四大主流工程场景,广泛适配各类复杂地质与高难度建设工况,大范围的工程实践充分印证了这项自研技术不可替代的产业价值。

长久以来国内建筑结构设计行业长期深陷多重发展桎梏,传统设计模式高度依靠工程师个人从业经验开展反复试算调整,面对异形建筑、软土地基、高抗震设防等复杂项目时,人工测算流程繁琐冗长,多轮校核迭代会占用大量人力与时间成本,同时仅凭人工经验完成的构件尺寸规划普遍存在材料冗余问题,钢筋、混凝土等核心建材过度投入不仅抬高整体工程造价,建材生产、运输与现场施工环节产生的碳排放量也随之居高不下。除此之外,人工演算过程中极易出现参数匹配偏差,容易引发后期结构图纸变更、现场返工等问题,既拉长整体项目建设周期,也埋下潜在结构安全隐患,行业内始终缺少一套能够兼顾设计效率、工程成本、结构安全与低碳环保一体化统筹的智能化解决方案。

针对上述行业长期存在的痛点短板,这套融合深度学习算法的结构设计优化系统依托数十万份竣工工程数据、现行国家结构规范与多类地质工况参数完成模型训练,工作人员仅需录入项目荷载、层高、抗震等级、场地地质等基础信息,短时间内便可输出多套完全符合安全标准的最优结构方案,从根源上化解传统人工设计模式的各类弊端。经全国上百余个落地项目数据统一测算,对比传统人工设计模式,项目整体设计综合效率提升86%,原本耗时一周以上的结构计算与方案优化工作可压缩至单日完成,有效缩减设计院人力投入,单项目结构设计人力成本同步降低72%;系统智能优化后的构件布局让建筑主材消耗量平均削减14.7%,大量项目落地后累计节约海量钢筋与混凝土原料,直接将工程整体建设投资平均降低11.3%,主材用量的同步缩减也让建筑全生命周期碳排放下降16.2%,完美契合国内建筑业绿色低碳转型的政策导向。依托算法精准演算,系统输出方案结构设计精度可达99.4%,大幅减少人工设计带来的配筋冗余、抗震设计缺陷等问题,项目后期结构变更率降低68%,从设计源头减少施工返工风险,全方位保障建筑工程结构安全。

这项创新成果的全国规模化落地正在深度重塑建筑结构设计行业的工作逻辑,推动整个行业从传统经验驱动设计向数据智能驱动转型,中小设计机构无需投入高额数字化研发成本即可实现智能化升级,有效缩小行业头部企业与地方设计院之间的技术鸿沟。系统在海量项目落地过程中持续沉淀全国多类型工程工况数据库,不断完成算法迭代升级,为后续海岛特种工程、高抗震建筑、绿色节能结构等细分领域技术研发提供扎实的数据支撑,为我国建筑行业数字化、绿色化长效转型持续输送自主核心技术动能,这套成熟可复制的AI工程技术落地模式,也为人工智能技术在土木工程全产业链的产业化应用树立了行业范本。

业内资深专家分析,随着国内智能建造、绿色建筑相关扶持政策持续推进,智能化结构设计工具市场需求将持续扩张,该深度学习优化系统凭借提效、降本、减碳、保安全的多重综合优势,未来有望覆盖全国超60%大中型建筑设计项目,持续引领建筑结构工程领域技术创新升级。(陈秋萍报道)


责任编辑:paopao
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