湖北日报全媒记者 戴文辉 通讯员 刘宇太 梁慕仪
从数字交通到智慧城市、环境保护,数字孪生技术正赋能千行百业。可是,一幢40岁“高龄”的大厦也有“孪生兄弟”,是不是很稀罕?
近日,深圳国际贸易中心大厦(深圳国贸大厦)数字化改造基本完成,中建三局为大厦创造了一个“双胞胎”。这个过程,就是用数字孪生技术,构建和深圳国贸大厦一模一样的“数字大厦”。
从不完整的平面图上“立”起来
深圳国贸大厦于1982年破土动工,1985年底竣工,高约160米。当年施工中,中建三局创造了三天一层楼的“深圳速度”,让这座中国建成最早的综合性超高层楼宇成为改革开放的标志物。
40年过去,这座曾经的“中华第一楼”施工图纸不完整,留存下来的也是平面图纸,无法展现外立面和剖面细节。现在的建筑,大多有BIM(建筑信息化模型),拿来就能用;老建筑别说数字模型,连图纸都不完整。
“改造耗时3个月,搭建数字模型就花了1个多月。”中建三局一公司安装数科公司项目经理黄根介绍,数字孪生通过建立三维数字模型,将现实场景复刻还原,进而打通现实与虚拟,对各种场景进行模拟推演,得到最佳解决方案。
下“笨功夫”——技术团队将存留的手绘图纸转化为电子版,与实景一一比照,作人工修正;没有图纸的单元,则拍摄实景图片,通过AI智能画图技术,生成电子图纸。“每个设备房、标准层、裙楼,都跑了至少一遍,保证数字参数的准确。”黄根说。
想巧办法——所有电子图纸,都被输入3D模型,进行数据转化,做室内场景搭建、管道效果制作及后续整体光影渲染,从而减少开发步骤和时间。
如今,深圳国贸大厦的“数字兄弟”跃然屏上。
8月13日,在深圳国贸大厦控制中心,黄根演示全息影像数字模型:大屏上,建筑外观、项目地形、大楼内部结构及配套设施都一目了然,还能拆解、分层,在物联网的支持下,大厦的基本态势、安防、能耗等数据跃然云端。
效益惊人,每年可节电55万度
以数据模型为基础,项目团队对楼宇原有系统进行改造升级,打造全自动运行“无人机房”,增添预测预警、应急管理、碳排放监测等功能。
数字化改造的效果十分明显。大厦有5个配电房、3个水泵房和1个空调机房。以前靠人工巡查,跑一次要2个小时;现在,轻点鼠标,AI在20秒内完成巡检并生成报告。以前,大厦的中央空调由人工控制,凭借的是经验;现在,由节能数控系统根据实际温度、用户人数,实现精确调节。
据测算,智能化改造后,深圳国贸大厦的机房运维效率将提升80%,综合能源成本降低18%,每年可节省用电55.08万度,减少碳排放549吨。
“前辈们打破‘大锅饭’,应用当时最先进的工艺,以改革的锐气建起了国贸;如今,我们应用数字孪生、物联网、AI等新兴科技,让大厦实现智能化、数字化、绿色化,焕发新的活力。”中建三局一公司相关负责人说。
这位负责人介绍,国内超高建筑规模很大,不同程度地存在节能改造需求,这是一个万亿级市场。“我们将提炼复制‘国贸模式’,抓住大规模设备更新的契机,打开这个市场!”