智慧建造中俄第一所合作大学 深圳北理莫斯科大学荣获2020～2021年度鲁班奖

2021年12月14日,2020—2021年度中国建设工程鲁班奖获奖名单揭晓,在中俄两国领导人共同见证下，两国教育部签署的中俄第一所合作大学——深圳北理莫斯科大学项目名列榜单。

深圳北理莫斯科大学这所将中式建筑与哥特式建筑风格完美融合的校园是中建一局华北公司项目团队用“5.5精品工程生产线”，用“中国品质”精心建造的中俄文化交流的代表作品。

“积木”如何拼出“北莫之星”？

深圳北理莫斯科大学校园总建筑面积近29万平方米，其主楼远观为典型的哥特式建筑造型，施工工艺复杂。项目在建设过程中，荣获了多项科技质量成果。大学校园的塔尖——“北莫之星”建造技术荣获3 项国家实用新型专利， “类哥特式钢结构尖塔安装施工技术”被鉴定为国内领先水平。

“北莫之星”是校园的最高点，它与俄罗斯莫斯科国立罗蒙诺索夫大学校园内的另一颗“星星”遥相呼应，被称为“双子座”。钢结构塔尖位于主楼中心位置，外形为塔状，塔身高达56.95米，顶部镶嵌“北莫之星”，造型为约5米宽的五角星，单个构件吊重最大达6.8吨，塔尖距离地面156.4米，安装场地狭小，最宽位置施工区域直径不足10米，安装难度极大、安全风险高，属于超高超重钢结构塔尖吊装。

项目多次论证，借助BIM技术优化钢结构方案，模拟钢结构安装全过程。通过深化设计分析，项目将塔尖钢结构进行模块化分解，就像拼积木一样，将各分解模块合理进行构件拆分后，进行工厂加工、地面预拼装。

通过塔式起重机及汽车吊协同作业，将各个拼装模块调整为地面直立状态，并进行拼装式操作平台及其他附属构件的施工，最终通过塔式起重机运输至指定标高，进行模块安装。项目还研发了多边形拼装式操作平台，有效解决了作业面狭小难题。最终，原计划30天的塔尖安装时间缩短至13天，且一次安装成功,安装精度满足设计及规范要求。

绿色建造如何助力“双碳减排”？

环形外廊、空中连廊、两层通高的阅览大厅、玻璃幕墙、修长尖塔、哥特式建筑、中式园林……这都是学校的景点。

除了运用最新科技为深圳北理莫斯科大学提供最优质的建筑硬件，项目结合基地自身及周边自然环境，顺应地形、环境景观之“势”形成基本规则布局，同时将现代建造技术运用到绿色施工中，推进建筑节能、降低建筑使用过程中的能源消耗、提高能源利用效率，助力“碳达峰、碳中和”双碳目标的实现。比如，项目通过3D扫描技术的深度应用、优化设计实现了土方零外运，项目路灯全部采用风能太阳能进行互补发电，具备光能发电和风能发电两者的优势，既节能减排，又绿色环保。

“建造过程中，项目在路旁设立了LED显示屏，上方的各种传感器，就像人的耳朵和鼻子，‘听’得到噪音，‘闻’得到粉尘，可实时监测各处的噪声、扬尘、温度等信息。”项目经理应博说道，“在后期市政管网与前期市政管网进行对接时，利用MR技术，实景表现前期市政隐蔽工程模型，结合智能放线机器人，实现精确放线，避免开挖时对已完工程造成破坏，进一步扩大永临结合的优势，也大大提高了雨水的排放回收能力，并为施工现场提供了高规格的绿化、硬化及配套设施，大大节约临建资源投入，减少建筑垃圾产生。”

设计师“海绵城市”的建设理念运用到学校的设计当中。项目部用通过现代技术，优质实现了设计师的蓝图。项目将收集的生活用水、雨水通过第一道净化后排入人工生态湖，借助湖中生态化鱼贝植物进行第二道净化，净化后的湖水用于校园绿植浇灌，实现了雨水回收利用率100%。

智慧建造如何让挖掘机 “看图识路”？

“学校的师生在食堂二楼可以一边就餐，一边欣赏不远处的园林与毗邻的湖色。”项目总工程师孙健介绍，校园1万平方米人工湖湖岸线复杂，坡面形式多样，工期紧张，施工时间处于雨季，采用传统施工方法测量工作量大，施工难度高。项目部将人工湖三维设计基准模型、互联工地基准站、坡度控制系统等技术手段相结合，形成一套直观可视的智能土方开挖数字化系统，就像是挖掘机长了“眼睛”能“看路”，保证人工湖高精度开挖。

智能土方开挖数字化系统运行时，互联工地基准站实时向挖掘机上的接收机发送信号，安装在挖掘机上的全球卫星导航系统接收机和无线电接收器，接收卫星信号和基站发送的信号进行实时厘米级定位；系统经过读取安装在挖掘机上的各种坡度传感器，解算校准过的主要枢轴尺寸，获得铲斗实时、精确的三维位置信息。系统通过比较数字化三维设计基准模型与当前铲斗所处位置信息，以机器模拟图形、数值和声音信号等多种方式指示实际铲斗与目标工作面的相对位置，操作工人根据控制箱中显示数值精确施工。

智能土方开挖数字化技术以无需测量人员测量，减少人机混合的作业时间，提高机械工作效率，以及在视力不及的盲区（例如水下），铲斗也具备精确完成坡度、高程控制等优势，且在雨季等不利施工条件下也能精确完成坡度、高程的控制，成功缩短施工工期。

深圳北理莫斯科大学建成意义重大,学校以建设独具特色的世界一流国际化综合性研究型大学为目标，承载着国家“一带一路”人才培养的光荣使命，致力于开展精英教育以及高水平的研究和创新活动，为中俄战略合作与区域经济社会发展培养高质量的创新人才提供高水平的学术成果。

深圳北理莫斯科大学项目在施工过程中，总结形成创新技术5项，实用新型专利5项，省部级工法1项，技术论文5篇，BIM技术在该工程中得到了广泛应用；累计开展QC活动10项，获得国家级QC成果3项，省部级QC成果4项，有效解决了施工难题，确保施工质量，先后获得广东省优秀工程勘察设计一等奖、广东省建设工程优质奖、中国建筑工程装饰奖、“中建杯”优质工程金质奖等20项省部级以上奖项。