以科技“望闻问切”做数字时代的“建筑医生” ——记上海建科集团王卓琳“工程结构安全”巾帼创新工作室

来源:劳动观察 作者:王海雯 发布时间:2023-05-22 13:06

摘要: 王卓琳“工程结构安全”巾帼创新工作室聚焦关键问题、关注技术创新,致力于成为以科技“望闻问切”的“建筑医生“。

头图:王卓琳(左五)与工作室成员在实验室


如果将建筑比作人体,检测并解决建筑存在问题的过程则可以看作是为建筑问诊治疗并开出对症药方。作为一个高学历、年轻化的团队,由“上海青年科技英才”王卓琳领衔的 “工程结构安全”巾帼创新工作室(以下简称“工作室”)始终聚焦关键问题、关注技术创新、推动成果转化,致力于成为以科技“望闻问切”的“建筑医生”。


在工作室成员眼中,无论是新建工程还是既有建筑,为掌握其健康状况,通常要对其进行“抽血化验”等,在完成各项指标检查、拿到“化验单”后,再根据检测结果,结合建筑的自身特点,对建筑工程质量进行综合分析,给出诊断意见。这一过程不仅依赖专业人员的技术能力,同时更需要借助科技的力量。


科技赋能 “望”“闻”建筑风险


一个城市的颜值高低,除了要看景色、街区以外,建筑外立面也是“一把尺子”。近年来,城市建筑外立面饰面砖、装饰条、保温层等已成为高空坠物的主要危险源之一,外墙材料掉落现象时有发生,存在严重安全隐患。


为此,工作室从外立面高坠隐患排查及防控需求出发,开展基于机器视觉与深度学习的外立面损伤自动识别技术研究,同时改进红外热成像法和三维激光扫描法,以“无人机搭载高清相机或红外成像”技术,为高层住宅楼扫描外墙,清晰了解外墙的“健康状况”,自动识别外立面存在的裂缝、脱落、渗水问题,以及空调机架和盆栽等高坠隐患。工作室以创新科技手段,“望”“闻”建筑风险,检测外墙缺陷,守护居民“头顶”上的安全。


数字转型 “问”“切”工程隐患


数字时代下,为建筑“问诊”和“切脉”的手段早已经发生了巨变。


原本需要大量现场实地的“问诊”工作,如今借助于大数据即可实现。对于传统检测技术,工作室积极响应上海市及上海建科集团数字化转型的需求,开发了数字化检测协同平台,可以有效缩短人工检测现场作业和后台处理时间。常规需要几个小时甚至几天整理的一些数据资料和分析报告,用房屋建筑损伤记录数字化协同平台只需几秒钟至几分钟就能生成检测报告。


在王卓琳看来,为建筑“切脉”的方式也必须随着技术的发展而进步,可以借助先进技术或跨领域技术来为建筑“看病”。她认为,如今越来越多的装配式建筑就像搭积木一样,“而‘积木’跟‘积木’的连接中可能因为各种原因存在很多看不见、摸不着的质量隐患,我们就要尝试去发现和解决这些问题”。在上海建科集团和外部科研课题的支撑下,她和研究团队尝试引入工业设备中较为先进的内窥镜,在相关构件上钻孔,给混凝土构件做“肠胃镜”;采取X射线数字成像法,给混凝土构件“拍片子”。让内部复杂的缺陷“看得见、测得到”,并对装配式建筑的施工质量进行全过程的质量管控。


王卓琳(一排左四)“工程结构安全”巾帼创新工作室成员合影


精准研发 对症核心痛点


上海是海派文化的发源地,历史建筑里留存着这座城市的风貌和文化肌理,而对它们的维护一直是行业的一个痛点。这些历史建筑往往不适合常规技术,而更需要精细化的检测评估,“相当于给老人做中药调理,不做大手术,做低影响、低干扰的保护。”王卓琳说道。


工作室“对症开方”,研发历史建筑材料和典型构件的精细化检测与评估技术,解决目前加固改造时简单套用现行设计标准、过度加固等存在的问题;并针对上海市典型的石库门里弄砖木结构,提出其砖墙平面外抗震性能分析模型,为历史建筑砌体结构抗震性能评估提供科学依据。通过匹配这些老建筑的个性化检测与“治疗”方案,为其保护和可持续利用提供技术支撑。


王卓琳“工程结构安全”巾帼创新工作室一步一个脚印,在朴实无华的土木建筑行业中立足泥土、依托木石,开出智能之花,绽放科技力量。


责任编辑:刘振思
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