中南建筑设计院为传统建筑业植入数字化“基因”

“像造汽车一样建房子”

1921年，法国建筑大师柯布西耶在《走向新建筑》中首次提出，“像造汽车一样建房子”。

作为我国最早成立的六大综合性建筑设计院之一，中南建筑设计院股份有限公司(以下简称中南建筑设计院)的科创团队，为传统建筑业植入数字化“基因”，正在将理念变为现实。

5年成就“跨界王”

3月17日，雨后初霁，中南建筑设计院科研设计中心大楼的变色外墙清新惹眼，成为武汉中南路滚滚车流旁靓丽的风景。

大楼内，设计师们不拘一格的衣着彰显出鲜明个性。19层，中南建筑设计院工程数字技术中心，这里曾被称作“不务正业”的部门。

每位工作人员桌上都架着2台电脑显示屏，桌面上摞着各式材料和专业书籍，有人还抱着笔记本电脑，“三个屏幕”同时作业。

工作内容与其他部门也不一样。他们的电脑屏幕上，一串串数字、字符代码成为“主角”，取代了传统建筑设计部门画图纸、建模型的工作方式，活像一个程序员“沙龙”。

“我们大多是学建筑设计或土木工程专业的，但现在主业是研究编程、算法和人工智能，经常以‘不务正业’自嘲。”

39岁的张慎是工程数字技术中心主任，团队里有5个80后、10个90后，大伙边工作边学习IT知识，以适应建筑工程数字化转型需要。

麦肯锡国际研究院2016年的一份报告显示：在全球行业数字化指数排行中，建筑业在资产数字化、业务流程及应用数字化、组织及劳动力数字化方面，居倒数第二位，仅高于农业。

“建筑工程行业需要拥抱互联网，打通质量和效率的掣肘。”张慎成为首个吃螃蟹者。2016年，他独自开始数字化转型。

《数据结构与算法分析》《Python编程从入门到实践》《企业应用架构模式》……专业不对口，就赶紧“补短板”。仅2016年，张慎就自学了C语言、Python、Revit等与编程和设计相关的专业书籍近10本。

功夫不负有心人。2017年，张慎作为技术负责人及主要实施者，和公司同事共同努力，完成了全国首家全产业链工程服务互联网平台“大A工程网”的开发及上线，成功搭建起推动建筑行业转型升级的“双创”平台，掀开工程业与互联网跨界融合的崭新一页。该平台集咨询、建设、设计、采购等平台用户为一体，用户可以像“逛淘宝”一样各取所需，助力工程建筑业提速增效。

去年疫情期间，设计人员利用数字化技术和“大A工程网”平台，12小时完成雷神山医院项目方案设计，3天交付全部施工图，创造了中外瞩目的中国速度。

目前，该平台入驻企业用户3000余家，包括微软、IBM等世界500强企业，并成功入选国务院国资委2020年度国有企业数字化转型典型案例。

把建筑图纸“算出来”

当日中午1时，该中心工程师王杰用该院自主研发的CSEPA软件(复杂建筑结构高等非线性集成平台)，对正在建设的武汉江城之门项目进行抗震性能验算，确保大楼“稳如泰山”。

王杰说，对超高层大楼等复杂建筑结构进行标准化、流程化抗震性能分析，过去一个人2个月至3个月才能完成，现在用CSEPA软件可缩短至10天以内。

电脑屏幕上，240余米的江城之门三维精细化有限元分析模型，像人的血管一样错综复杂，但每一处钢框架、混凝土核心筒及连体结构受力情况清晰可见。2020年，鉴于CSEPA软件的创新成果，世界著名软件公司法国达索系统给予高度评价，并与该院签订战略合作协议，大力推广。

一旁的工程师程明的电脑里也有“宝藏”。去年程明配合开展医院通风系统仿真平台研发，模拟负压病房的气流组织和污染物扩散，建立医院病房外废气排放对周边环境影响模型，为雷神山医院等传染病医院的规划建设提供了科学依据。

下一步工作重点放到“BIM”(建筑信息模型)领域。目前，团队创新开发一套基于BIM的建筑集成智能化协同设计系统，打通建筑、结构、幕墙等多个专业的上十种设计软件接口，实现一套模型多专业应用。

张慎坦言，中国建筑业正从追求数量向追求质量转变，全国甲级建筑设计企业超1.4万家，建筑设计行业需要数字化转型，实现建筑图纸从手工“画出来”到电脑“算出来”，即从数字化设计到数字化建造，像造汽车一样建房子，实现建筑业全过程数字化、智能化、标准化。

2016年以来，该中心自主开发的工程设计智能软件，每年为中南建筑设计院和合作单位节省工程造价上亿元。

目前，中南建筑设计院建立了多方位的科研创新团队，包括工程技术研究中心、博士后科研工作站、专家工作站;每年科技创新投入总额达到同期营业收入总额的3%，其中去年逾9000万元。

“建筑设计行业历经图板手绘、CAD电脑绘图、BIM技术专业协同阶段，未来将走向新型互联网技术为支撑的智慧时代。”张慎表示，近年来，中南建筑设计院提出“质量决定生死，科技决定未来”，要形成以科研带动业务的良性循环，利用大创意、大创新进入“无争之地”，从红海步入蓝海。(湖北日报全媒记者 刘天纵 通讯员 宁叶子 实习生 张儒越)

记者手记

打好中国工业软件的“底子”

设计工程师的电脑上，清一色是Auto CAD、Revit等国外编程设计软件，它们就像是孕育创新应用的“土壤”，让思想的“金种子”生根发芽。

“现阶段，我们只能借鸡生蛋。就像电脑系统离不开微软，手机系统离不开苹果和安卓一样。”张慎说。

不仅如此，用于汽车发动机等核心零部件设计的CAD(三维制图)、芯片集成电路设计软件EDA、工业自动化系统编程软件PLC等工业软件，我国均依赖国外。

我国工业软件“底子”薄，容易受制于人。相比万众瞩目的芯片产业，国内工业软件遭遇“卡脖子”更狠。近年来，针对我国的软件停止更新、软件禁运之类的事件一再发生。

高端工业软件作为智能制造的大脑和神经，因其开发周期长、投入大、技术难度高，很难通过短期科研攻关完成突破。中南建筑设计院的技术团队，一直致力于学习工程设计领域中的各种软件，并进行分析、借鉴和再创新，最终形成具有自主知识产权的新技术。

不追求短期效益，摒弃“唯GDP论”思维，敢坐“冷板凳”，一步一个脚印，才能逐步打好中国工业软件“底子”，让中国制造行稳致远。(记者 刘天纵)