
2014年8月6日,作为四建集团创新体系建设的重要里程碑,工程研究院正式揭牌成立。
十年来,伴随着企业发展,研究院不断成长,研发能力稳步增强,体制机制持续完善,构建了以3大研发中心和1个策划中心为核心的组织架构,随着研发方向不断细分,培育出16个专业研究室。配合区域市场拓展,2021年成立了华南分院。
十年来,工程研究院始终聚焦行业发展前沿、结合企业发展需求,围绕“数字赋能的建筑全生命期服务商”的目标,打造四建集团的工程技术支撑平台、核心技术培育中心和人才培养储备基地,推动四建从攻关型研发向创新型研发转型。
工程技术支撑平台
围绕重大工程建设,工程研究院努力打造以前期技术策划、工程现场支撑、专项技术服务为特色的技术支撑平台,为重大工程建设做出了贡献。
在上海迪士尼,面对复杂的建筑造型和美方严苛的管理要求,工程研究院的技术团队,运用BIM技术,完成了复杂艺术造型的深化设计,并探索通过数字建造方式,实现施工生产的组织,圆满完成了迪士尼的建设任务,打造了BIM应用的标杆案例。
在上海大歌剧院,面对没有先例的“UHPC+缓粘结预应力双螺旋大悬挑混凝土结构”,工程研究院从计算分析、构造设计、构件制作、足尺试验一直到现场实施和监测全程参与,最终让“中国扇”造型完美呈现。
上图东馆、上博东馆、马术中心,这些造型独特、结构复杂的上海文化新地标都留下了研究院同事的足迹。
研究院全程参与的南京金鹰、闸北久光、银联四期等超大型综合体项目,我们精心策划的技术标书几乎达到了现场实施的深度,工程施工过程中,驻场团队融入项目,承担了技术管理与攻关的关键任务,解决了非对称三塔连体超高层、复杂深基坑和特殊伞状结构等技术难题。
在深圳星河雅宝、中山大学深圳校区、广州香港马会、海南三亚免税城等10余项沪外工程中,研究院派人驻场一线,同时后方团队支撑复杂技术问题的攻关,保障了工程顺利实施,有力支持了区域市场的发展。
历经十年,研究院逐步在地下工程、复杂结构、集成电路厂房、城市更新等领域形成专业团队和专项技术服务能力,支撑重大工程建设。
在地下工程领域,通过数值分析、新技术应用,为项目提供设计优化、风险评估、应急处置等技术服务,在保障地下工程施工安全的同时,为项目降本增效。
在复杂结构领域,研究院的数值模拟、虚拟拼装、AI监测等技术为高耸结构、高空连体、大空间异形结构等工程提供了利器。
在集成电路厂房领域,研究院攻克了超高等级洁净度系统、抗微振结构、工艺层快速构建等技术难题,积极推动设计优化和新技术的应用,为项目创效提供有力支撑,确保了光刻机等核心工艺设备搬入的重大目标,支撑了无锡华虹、嘉定厂房等工程高效高品质交付。
在城市更新领域,支撑完成国内首例高层建筑结构整体置换改建工程锦沧文华的顺利实施,以及玉佛禅寺大雄宝殿的平移顶升等一大批城市更新重点工程,在行业内树立了城市更新专家的品牌形象,支撑了新兴业务的发展。
核心技术培育中心
工程研究院在传统优势技术的基础上,聚焦城市更新和数字建造两大核心技术领域,取得了一批行业领先的科研成果。十年间,共承担国家级课题10项,省部级课题41项,累计获得政府经费资助9500万元。
在数字建造领域,积极引入物联网、云计算、大数据、数字孪生等前沿技术,研究面向建筑全生命期的数字建造核心技术,打造高质量建筑产品及其数据资产。
以BIM技术支撑重大工程,从迪士尼的复杂艺术造型深化,到嘉闵高架的设计加工一体化管理,从上海博物馆东馆螺旋双曲坡道数字化拼装,到大歌剧院舞台精密安装,打造了一个又一个数字技术创新应用的标杆案例。
依托无人机、摄像头、全景相机等设备实现全场景工程影像采集,自研工地视觉智能算法,打造工地实景数字孪生核心技术,形成智能监管产品体系,打造了四建智造核心产品,累计使用次数超过16万人次。
在智慧运维方面,依托东方医院项目首次实现医院建筑BIM技术的大规模应用,成功将智慧运维产品推广至新华医院、青岛胶州医院、深圳南山医院等项目。推出行业内首个融合大模型和数字孪生的公共建筑智慧运维系统,突破了亚米级室内定位技术难题,研发了基于物模型的一房一策低碳运维管控系统,打造了一项又一项领先的智慧运维领先技术。
在市政养护方面,研制道路智能巡检设备和市政智慧管养平台,推动市政养护领域的智能化转型,实现路面典型病害及路侧附属设施异常的自动识别,实现了业务和数据的双闭环管理,在临港综合养护项目、武宁路地道养护项目深入应用,大幅提高市政设施巡检效率和养护质量。
在数据资产方面积极探索,搭建了存储容量达PB级的数据中心,自持超过36亿条结构化数据、超过260TB的非结构化数据;获得上海数据交易所数据开发服务商的认定,使四建正式迈入数商行列。
在城市更新领域,积极开展数字更新技术研究,在历史建筑保护、整体结构置换、不停业改造等方面形成了核心技术体系。
依托国内首个高层建筑结构整体置换改建工程——锦沧文华,形成了基于数字化施工策划与施工过程数值分析的高层建筑上部结构整体置换和地下空间增层扩容同步实施技术,创新研发了适用于狭小空间拆除作业的智能拆除机器人,推进了高层建筑改建的绿色、安全和信息化施工。
在历史建筑保护修缮方面,依托玉佛禅寺大雄宝殿平移顶升工程,创新研发了木柱带柱础整体托换技术和砖砌佛台整体托换技术、基于BIM和物联网的远程智能监测平台,实现了建筑移位过程的数字化动态跟踪与安全监控,形成了木结构文物建筑带内部泥塑佛像整体移位成套技术。
积极研发现代科技与传统工艺相结合的历史建筑科学修缮成套技术,构建了上海历史建筑保护修缮典型材料及工艺库,围绕损伤数字查勘、原材料数字分析、数字深化设计、损伤修复以及修复效果评估等方面开展研究,形成了数字查勘、无损清洗、原真修复、精细复原等关键技术,建立了基于数字技术的历史建筑科学修缮技术体系,在历史建筑保护修缮方面形成了四建的技术特色,引领了行业技术发展。
在历史街区风貌保护与整体更新方面,依托新昌城007街坊等工程,从数字技术赋能、新材料应用、装备研制和工艺创新等方面,建立了街区风貌保护与功能整体更新成套技术。构建风貌保留保护构件全过程管控系统,实现百余类风貌特征构件“卸解、运输、仓储、复用”全流程管理;自主研发石库门风貌构件整体保护卸解装备,实现石库门风貌构件整体保留保护;探索采用新材料对传统工艺进行改进,建立了传统饰面材料智能分析与风貌特征饰面预制复原技术,实现传统工艺的高效、高品质再生。
在历史建筑预防性保护方面,针对历史建筑长期服役下预防性维保和安全管控难题,基于人工智能、大数据、智能传感等技术,自主研发并构建了历史建筑预防性保护技术体系,包括:历史建筑数字孪生模型智能重构技术、历史资料信息结构化与标准化技术、表观损伤智能识别与诊断技术、安全状况实时感知与智能预警技术、特色部位智慧维保和科学修缮技术等。打造了行业内首个历史建筑全生命期数字孪生平台,并在上海音乐厅、兰心大戏院等项目进行示范应用,为历史文物建筑预防性保护提供强有力的支撑。
在既有住宅更新改造方面,依托春阳里、承兴里两个试点工程,系统开展了里弄建筑保护和利用技术研究和创新,形成了上海传统民居里弄建筑综合更新改造关键技术,在延续城市肌理的前提下全面提升百年里弄建筑的居住功能品质;依托上海南站、虹桥机场周边大片区居住建筑隔声降噪工程,形成了以隔声降噪、结构加固等为重点的老旧住宅品质提升成套技术。
在大型公共建筑改造方面,依托港汇恒隆广场、久光百货、上海博物馆等改建工程,形成了大型公共建筑不停业改造关键技术。依托上海音乐厅、天蟾逸夫舞台、长江剧场、话剧艺术中心、上海马戏城、东方艺术中心等改建工程,形成了以声学性能提升、结构性能提高与机电设备升级为核心的演艺类建筑更新改造成套技术。
瞄准建筑行业发展趋势,在智能装备、建筑人工智能领域开辟新赛道。
在智能装备领域,以企业及行业施工一线施工装备需求为导向,以研发绿色高效、安全可靠、经济实用的小型化智能装备为目标,坚持方案自主创新,同时整合行业资源,配套落实加工、生产、测试、示范及推广等工作,积极探索适合于企业发展的装备产业化道路,全力打造具有企业特色的智能装备品牌。
目前已完成了十余种装备的研发及应用,主要包括小型化智能化混凝土/砂浆制备装备、预制墙板智能化工具式调垂系统、履带式结构拆除装备、盘扣式脚手钢管全自动/半自动清洗装备、吊篮安生绳挂扣状态智能监测装置、石库门定型化卸解装备、张弦梁式混凝土结构单侧模支撑装置、深基坑变幅伸缩式混凝土布料装置、钢结构楼承板工具式桁架支撑装置等,相关产品均得到落地应用。探索出了装备研发的基本路径、研发配置要素、工作开展方法,具备了一定的自主研发经验和能力。
四建集团在行业内率先提出了建筑人工智能概念,较早在建筑施工领域开展了系统性的人工智能应用技术研究,围绕企业主营业务与工程技术难题,主攻“建筑智能检测”、“智能传感与监测”、“智能建模与施工仿真”、“工程信息智能分析与生成”4个研究方向,利用多源人工智能算法,有效解决了目前在异形结构施工控制、钢结构施工仿真、历史建筑修缮等工作环节中面临的难题,建立了面向办公、图纸、检测、监测、仿真、管理6大工作场景的“四建AI云大脑”品牌产品体系,自主研发了近40项建筑人工智能软硬件产品,10余项成果为行业内首例,累计使用人数已达3万人,累计使用次数已达600万次,为50余项重点工程项目提供了服务;开发了建筑施工领域首个也是目前唯一一个通过国家网信办深度合成服务算法备案的算法产品——Construction-GPT;施工方案智能生成云平台已自动编撰项目方案共计300余本;视觉AI变形监测系统已为上海大歌剧院、浦东花木行政文化中心等工程施工保驾护航;开发的“钢筋/钢管云点数”小程序已累计点数4600万根,注册用户3万人,用户范围遍布全国。
十年间,获省部级科技奖34项,中国土木工程詹天佑奖7项,中施企协科学技术奖7项;住建部绿色施工科技示范工程立项10项,完成验收8项;主编完成行业标准2部,参编完成国家、行业标准5部,主编完成地方标准6部,参编完成地方标准20部,主编完成CECS标准1部,参编完成CECS标准1部;获授权专利464项,其中发明专利267项;登记软件著作权192项;获省市级工法28项,建工集团级工法61项;获高新技术成果转化28项;出版专著2部。
人才培养储备基地
创新边界的每一次突破,都离不开新领域的拓荒者,需要对前沿技术的发展有着高度的洞察力、认知力和开拓力。十年来,工程研究院不断涌现出敢于突破的拓荒者、甘于奉献的奋斗者,在新的技术领域不断开拓创新,使四建集团能够始终引领行业的技术发展。
经过十年的培育,打造出在行业内具有较高知名度和影响力的数字建造和城市更新两大核心团队;逐步建立了地下工程、钢结构、市政工程、机电工程等专业团队;近几年,正着力培育建筑人工智能和智能装备两个前沿技术研发团队。团队荣获全国青年文明号,上海市重大工程立功竞赛金杯团队,长三角、上海市工匠创新工作室等荣誉称号。
他们以工程项目为载体,以创新突破为信念,锐意进取、敢为人先。一次次深入现场的调研分析,一次次失败后的重新开始,靠的是对目标的不懈追求,也见证了他们创新能力的不断提升;一个个不断打磨的创新产品,一个个行业领先的科研成果,靠的是对前沿技术的不倦探索,也是对他们奋斗者精神的最好回报。
依托企业的快速发展,一大批优秀人才脱颖而出,有些成为相关领域的领军人才,有些成为企业管理的中坚力量,在各自岗位上为企业的发展发挥着重要作用。其中上海市优秀技术带头人3名、上海工匠1名、上海青年科技英才2名、上海市青年拔尖人才1名、上海市青年科技启明星计划11名、上海市青年科技英才扬帆计划7名,上海市人才发展资金3名、上海市首席技师1名、浦东新区科技精英1名、上海土木工程科技英才2名;建工集团科技功臣2名、科技启明星2名、科技创新贡献奖6名。
工程研究院向建工集团、基层单位、项目体等各个层面输送了一大批优秀人才,他们现在在建工集团信息总监、工程公司主要领导、条线负责人、项目经理、项目技术负责人等的岗位上发挥着新的光和热,研究院逐步成为企业的“人才培养储备基地”。
十年间,研究院积极打造行业平台,牵头成立中国民族建筑研究会建筑遗产数字化保护专委会、上海市土木工程学会城市更新专委会、上海建筑学会工程建设专委会等行业平台,提高了企业的行业地位和影响力。积极参加行业论坛、开展技术交流,并依托四建科技展厅、四建科技微信号等宣传载体,对核心技术和品牌工程进行宣传推广,树立了良好的企业品牌形象。
面向未来,我们将紧紧围绕企业发展所需,创新引领,以技术服务和产品开发为重点,通过数字赋能打造建筑业新质生产力,砥砺前行、开拓创新,为实现建筑全生命周期服务商目标贡献智慧和力量!

