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2018年国家科学技术进步奖项目提名公示-凤凰中心

浏览次数:0 时间:2017-12-25 10:57:13

2018年国家科学技术进步奖项目提名
公示内容
 
一、项目名称:凤凰中心——基于信息技术的高精度工程设计控制与建造
二、提名单位意见:
凤凰中心是国内首个全过程深度应用信息技术实现设计控制与建造的工程,团队将多年工程实践总结成一套基于信息技术的整体性设计控制方法,并研发设计建造关键技术,解决了信息技术与建筑业深度融合的难题。这与国家在“十二五”“十三五”规划中提出的推动建筑业工业化、信息化、现代化的发展目标高度契合。
项目完全依靠本土团队首创基于信息技术的整体性工程控制体系,建立基于信息模型和智能化分析的工程数据管理体系,充分利用信息化技术达到精确、高效的工程控制与建造配合,完成了建筑业的产业升级。首次实现基于信息技术的空间结构体系创新与制造和单元化幕墙智能设计与制造,不仅实现高复杂度工程在设计控制上的创新,而且依靠全过程信息流无缝传递技术,驱动下游智能化数控加工,实现智能化建造,为未来建筑业的发展提供了广阔的方向。
凤凰中心自建造阶段便受到国内外广泛关注,落成后组织参观、交流百余场,举办各类讲座、展览百余场;美国建筑师协会专刊ARCHITECT杂志特邀评论家Joseph Giovannini先生、普利策奖得主伊东丰雄先生、中国工程院马国馨院士、崔愷院士都曾对凤凰中心做出高度评价,称其引领现代建筑业的创新升级。凤凰中心取得的科技创新成果在多项国家级工程中应用,如北京528米的中国尊大厦,北京行政副中心,北京新机场航站楼等,经济、社会效益显著。科技创新成果获授权专利8项,著作2部,发表论文近20篇。
对照国家科技进步奖授奖条件,提名该项目申报2018年国家科技进步奖二等奖。
 
三、项目简介:
建筑业是中国经济的支柱产业,但长期以来因其巨大的资源消耗,相对粗放的生产方式严重影响国家强国战略的落实,亟待改善提升。为此国家将建筑业信息化作为行业发展的核心目标纳入“十三五”发展规划。信息技术应用于建筑业也是国外发达国家近十年极力推动的行业发展方向,但成功的应用案例十分有限,对于起步较晚的中国建筑业来说,尚属空白。
十年前,凤凰中心即是在没有先例的背景下,开创性的全面应用信息技术,成功打造了一个高难度的建筑艺术精品,极大推进了信息技术在建筑领域的应用,填补了多项技术空白,并达到国际先进水平。项目成果与国家提出的推动建筑产业信息化、现代化发展目标高度契合。
凤凰中心项目通过长达7年的探索,解决了信息技术与建筑产业深度融合难题,通过产学研获得原创性发明专利8项,著作2部,发表论文近20篇。
凤凰中心科技创新体现在以下四点:
1.首次提出以信息技术为基础,以建筑性能目标为导向的整体性设计控制方法
应对复杂的建造需求,开创了以“建筑系统”为依据的的整体性设计控制方法。充分实现多专业设计协同,开创性构建了多项全新的建筑语素,根据性能需求制定各技术环节精确的设计目标,在美学、绿色、消防安全等多方面达到极高的性能标准。
2.基于信息模型和智能化分析的工程数据管理体系
在国内首创在大型复杂性工程中,高精度建筑信息模型的成功应用。建立了可描述、可调控、可传输的数据库与智能化分析平台。实现了设计有效优化,平衡工程多样性与工业建造标准化间的矛盾;实现了从设计到建造全过程信息流无缝传递技术;实现了基于可视化虚拟建造的智能工程管理系统。
3.首次实现基于信息技术的空间结构体系创新与制造
首创内外钢梁空间分离的“双向叠合网格结构体系”,建立了新型的结构幕墙一体化外围护系统。在无先验条件下,突破性地实现了小截面、厚壁板、大弯扭钢结构的深化设计和精确加工,形成企业验收标准。
4.首次实现基于信息技术的单元化幕墙智能设计与制造
首创“单向非连续折板幕墙体系”,以平板单元拟合方式有效解决了大曲率自由曲面弥合问题。以统一逻辑深化幕墙构造,实现大量非标单元构件下的标准化设计制造。开发自主可控的信息集成软件,实现产业化应用,驱动下游智能化数控加工,形成相应企业标准。
项目成果在多项国家级工程中应用,如北京中国尊大厦,北京行政副中心,北京新机场航站楼等工程,直接经济效益10亿元。
项目获得2014中国建筑学会科技进步奖,2014 WAACA技术进步奖,2015中国土木工程詹天佑奖,2016国家优质工程奖,2016 Autodesk工程建设行业全球数字科技卓越奖最高奖,2017国际桥梁与结构工程协会杰出结构奖最高奖,2017世界菲迪克工程杰出奖。项目在北京市规划委员会组织的科学技术成果鉴定中,被鉴定为“填补国内空白,达到国际先进水平”;在美国建筑师协会专刊ARCHITECT中,特邀评论家Joseph Giovannini高度评价凤凰中心的设计和建成“意味着现代建筑创新的接力棒已经传递到中国人手中,发出了‘中国制造’向‘中国创造’模式转变的信号”。
四、客观评价:
1.国际同行评价
(1)美国著名评论家、建筑师Joseph Giovannini先生在美国建筑师协会专刊ARCHITECT杂志(2014年6月刊)中发文《PHOENIX INTERNATIONAL MEDIA CENTER》,高度评价凤凰中心吹响了“中国设计、中国建造”的号角——认为凤凰中心的设计和建成“证明了中国建筑师登上国际舞台”;“发出了‘中国制造’向‘中国创造’模式转变的信号”;“意味着现代建筑创新的接力棒已经传递到中国人手中”。
JosephGiovannini先生在《建筑创作》《无尽空间:自由与秩序——凤凰中心专辑》(2015年6月刊)中撰稿,《MATHEMATICAL MYSTERIES: THE PHOENIX CENTER AND ARCHITECTURE INVENTED IN CHINA》,评价“凤凰中心是建筑和工程的巨作,证明中国建筑师具备迄今为止似乎由外国人独占的创造力。它的完工标志着重大的文化转型”。
(2)普利策奖获得者、世界建筑大师伊东丰雄2014年9月2日于凤凰中心举办其中国巡回讲座北京站首演。他评价凤凰中心:“这个建筑非常好,有很多的优点,很震撼。它引入了这么多的功能,非常了不起。它的结构非常有意思,就是两个方向交叉回来走,这种结构非常合理,很了不起的结构。更难能可贵的是,建筑引入了大量的开放空间,将更多的人和活动容纳其中,打破了媒体建筑固有的封闭,确实十分出色。”
(3)著名建筑师、瑞士联邦理工学院首席教授Christian Kerez先生在《建筑创作》《无尽空间:自由与秩序——凤凰中心专辑》(2015年6月刊)撰稿《ENDLESS SPACE》,评价凤凰中心“并非只停留在外观美化这些肤浅的层面,而是以一种异常严格且合乎逻辑的方式建造,从承重结构到最小的细部结构均能体现出别样的设计思考”。
2.科技成果评价
(1)2012年4月16日,北京市规划委员会组织科学技术成果鉴定,在《基于数字技术的复杂建筑设计控制方法研究——以凤凰国际传媒中心工程设计实践为例》鉴定成果中,凤凰中心项目被鉴定为“填补国内空白,达到国际先进水平”。
(2)2011年5月14日,在江苏省住房和城乡建设厅组织的科学技术成果鉴定中,“凤凰国际传媒中心钢结构制作安装新技术研究及应用”被鉴定为“达到国际领先水平”。
3.检测结论
(1)2014年7月9日,中国科学技术信息研究所通过了对“基于数字技术的复杂建筑设计控制方法与关键技术研究”的科技查新。
(2)2010年1118日,机械工业材料质量检测中心与上海材料研究所检测中心对凤凰中心工程的钢结构焊缝系列样品进行了检测,对样品化学元素进行了分析。
(3)2012年1月11日,中国建筑材料检验认证中心对凤凰中心工程的幕墙板块进行了检验,检验结论为:根据国家标准,幕墙板块的气密性能为第3级,水密性能开启部分为第3级,固定部分为第2级,抗风压性能为第5级,平面内变形性为第5级。
(4)2012年11月29日,建设部科技信息研究所通过了对“凤凰国际传媒中心外围护工程施工质量验收标准”的科技查新。
4.国家科技支撑计划课题验收意见
5.曾获科技奖励情况
(1)2015年,获得由北京市科委颁发的北京市科技进步奖二等奖。
(2)2015年3月,获得由中国建筑学会颁发的2014中国建筑学会科技进步奖。
(3)2014年12月,获得由《世界建筑》杂志社颁发的WAACA建筑奖技术进步类优胜奖。
(4)2012年4月10日,获得由北京市建筑设计研究院有限公司颁发的“BIAD设计”杯科学技术奖一等奖。
6.知识产权情况等
(1)发明专利:一种环形罩棚复杂弯扭组件及其制作方法,专利号:ZL 201010544931.X,授权日期:2010年11月16日。
(2)发明专利:一种三曲箱形钢连桥的制作方法,专利号:ZL 201110121211.7,授权日期:2012年10月10日。
(3)实用新型专利:一种环形罩棚复杂弯扭组件,专利号:ZL 201020614226.8,授权日期:2011年10月26日。
(4)实用新型专利:一种三曲箱形钢连桥;专利号:ZL 201120149454.7,授权日期:2011年12月28日。
(5)实用新型专利:一种长方体箱形构件;专利号:ZL 201220728229.3,授权日期:2013年8月7日。
(6)实用新型专利:一种空间弯扭箱形构件;专利号:ZL 201220729681.1,授权日期:2013年8月7日。
(7)实用新型专利:幕墙万向调节装置及幕墙;专利号:ZL201120234655.7,授权日期:2012年5月9日。
(8)实用新型专利:单元幕墙连接装置;专利号:ZL201120234644.9,授权日期:2011年12月28日。
五、推广应用情况:
凤凰中心自建造阶段便受到国内外的广泛关注,落成后组织参观、交流百余场,举办各类讲座、展览、发布会百余场,受到凤凰卫视筑梦天下栏目、北京电视台科教频道、有方等多家公众媒体的采访报道,具有广泛且深远的社会影响力。
在美国建筑师协会专刊ARCHITECT中,特邀评论家Joseph Giovannini高度评价凤凰中心吹响了“中国设计、中国建造”的号角。
凤凰中心自2014年底运营至2017年底为业主凤凰东方(北京)置地有限公司带来经济效益5500万元。项目技术成果在多项国家重点工程中应用,如北京528米中国尊大厦,北京行政副中心,北京新机场航站楼等工程,直接经济效益10亿元。
 

主要应用单位情况(不超过15个)
序号
应用单位名称
应用技术
应用起止时间
应用单位
联系人及电话
应用情况
1
凤凰东方(北京)置业有限公司
凤凰中心
2009年5月26日-2013年3月20
谷德雨
13801194008
 
2
凤凰东方(北京)置业有限公司
凤凰国际传媒中心工程单位(子单位)工程质量竣工验收记录
2010年7月12日-2013年7月31
谷德雨
13801194008
 
3
 
 
 
 
 
4
 
 
 
 
 
5
 
 
 
 
 
6
 
 
 
 
 
7
 
 
 
 
 
8
 
 
 
 
 
9
 
 
 
 
 
10
 
 
 
 
 
11
 
 
 
 
 
 

六、主要知识产权证明目录:
序号
知识产权类别
知识产权具体名称
国家
授权号
授权日期
证书编号
权利人
发明人
专利有效状态
1
发明专利
一种环形罩棚复杂弯扭组件及其制作方法
中国
ZL 201010544931.X
201221
903980
江苏沪宁钢机股份有限公司
钱志忠;胡海国;卢利杰;华建民;刘长永;吴云;张菊花;马志伟;刘小平
有效
2
发明专利
一种三曲箱形钢连桥的制作方法
中国
ZL 201110121211.7
2012年10月10日
1058942
江苏沪宁钢机股份有限公司
钱志忠;华建民;李林元;甘国军;蒋良君
有效
3
实用新型专利
一种环形罩棚复杂弯扭组件
中国
ZL 201020614226.8
2011年10月26日
1979096
江苏沪宁钢机股份有限公司
钱志忠;胡海国;卢利杰;华建民;刘长永;吴云;张菊花;马志伟;刘小平
有效
4
实用新型专利
一种三曲箱形钢连桥
中国
ZL 201120149454.7
2011年12月28日
2048948
江苏沪宁钢机股份有限公司
钱志忠;顾晓付;华建民;李林元;甘国军;蒋良君
有效
5
实用新型专利
一种长方体箱形构件
中国
ZL 201220728229.3
2013年8月7日
3082492
江苏沪宁钢机股份有限公司
甘国军;殷巧龙;厉栋
有效
6
实用新型专利
一种空间弯扭箱形构件
中国
ZL 201220729681.1
2013年8月7日
3081667
江苏沪宁钢机股份有限公司
甘国军;殷巧龙;厉栋
有效
7
实用新型专利
幕墙万向调节装置及幕墙
中国
ZL201120234655.7
2012年5月9日
2190310
深圳金粤幕墙装饰工程有限公司
杨江华;范抚临;舒华;李建国
有效
8
实用新型专利
单元幕墙连接装置
中国
ZL201120234644.9
2012年5月30日
2238679
深圳金粤幕墙装饰工程有限公司
舒华;杨江华;蒲仕伟;邓衡山
有效
9
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10
 
 
 
 
 
 
 
 
 

七、主要完成人情况:
排序
姓名
主要贡献
工作单位
完成单位
职称
职务
1
邵韦平
第1完成人。
项目技术总负责人,为项目推动、实现起到了决定性作用。对基于信息技术的整体性设计控制方法、关键技术创新提出独到的见解和观点,率先提出基于建筑系统划分的三维协同信息共享模式,并建立以建筑设计师为核心的信息技术团队。对科技创新中的第1、第2、第3、第4创新点做出突出贡献。
北京市建筑设计研究院有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
教授级高工
院执行总建筑师
2
刘宇光
项目主持人,以独特的设计理念赢得该项目的最终设计权。在项目推动过程中创新求实,积极引入和学习信息化技术,通过和生产安装部门的密切配合,提出了从中国制造到中国创造的有效途径。
北京市建筑设计研究院有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
教授级高工
院方案创作工作室主任
3
陈颖
项目主持人,负责各项关键技术的研发、实施操作。在没有先验的情况下,建立了基于信息技术的三维协同工作平台,并通过建构智能、精确的几何逻辑系统,对设计深化、加工建造实现全过程优化控制和监管。
北京市建筑设计研究院有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
高级工程师
主任建筑师
4
周永明
项目钢结构加工主要责任人。对T形截面弯扭构件的制作、安装难题进行深入研究,针对异形钢结构制作、安装关键问题研究制定设计思路和施工方案。对创新点3有贡献。
江苏沪宁钢机股份有限公司
江苏沪宁钢机股份有限公司
高级工程师
总经理助理
5
杨江华
项目幕墙加工主要负责人。采用幕墙万向调节装置和单元幕墙连接装置等具有创新理念的技术,有效地解决了幕墙设计难题。对创新点4有贡献。
深圳金粤幕墙装饰工程有限公司
深圳金粤幕墙装饰工程有限公司
高级工程师
总工程师
6
束伟农
项目结构专业审核人,对结构选型、计算分析、及抗震超限提出方向性指导,同时参与具体解决方法的研讨并提出合理化意见。
北京市建筑设计研究院有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
教授级高工
室主任
7
周思红
项目结构专业负责人。切割混凝土单体结构与钢结构的分界线。办公楼钢管混凝土结构、演播楼框架剪力墙结构、幕墙、通天梯及桥旋转坡道钢结构。明确混凝土与钢结构共同作用点。复杂异形的钢结构与混凝土结构的再融合支座设计。
北京市建筑设计研究院有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
高级工程师
室主任
8
张铁辉
项目设备专业总负责人,负责暖通空调和给排水专业各系统方案的确定和实施,绿色节能环保和可持续发展策略的制定,特殊疑难问题的技术攻关和技术路线的选择,配合,质量、进度控制,组织协调,设计绘制、施工配合等。
北京市建筑设计研究院有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
教授级高工
副总工程师
9
孙成群
项目电气专业总负责人,保证电气可靠性、灵活性和安全性。在电气及诸多智能化系统设计中,与建筑专业密切配合,在建筑专业提供的智能平台上,认真细致地设计,使整个工程更加合理、实用。
北京市建筑设计研究院有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
教授级高工
总工程师
10
王星宇
项目参数化设计及BIM咨询负责人,对设计阶段的程序开发,数据库建立以及对下游专业的接口开发中起到了重要作用。
北京数字营国信息技术有限公司
北京数字营国信息技术有限公司
中级工程师
经理

八、主要完成单位及创新推广贡献:
(1)北京市建筑设计研究院有限公司,第1完成单位。
北京市建筑设计研究院有限公司全面主持本项目的设计、技术控制与创新研究工作。首创性地提出以信息技术为基础,以建筑性能目标为导向、以“建筑系统”为依据的整体性设计控制方法,建立基于高精度建筑信息模型的数据库与智能化分析平台,实现各产业环节同平台数据共享和协同,并驱动下游生产单位的智能化数控加工。首创了内外钢梁空间分离的“双向叠合网格结构体系”,建立了新型的结构幕墙一体化外围护系统。首创了“单向非连续折板幕墙体系”,以平板单元拟合方式有效解决了大曲率自由曲面弥合问题。以统一逻辑深化幕墙构造,实现大量非标单元构件下的标准化设计制造。
北京市建筑设计研究院有限公司完全依靠本土团队,攻克了信息技术与建筑产业深度融合的难题,实现了高复杂度工程的精确控制与管理。
(2)江苏沪宁钢机股份有限公司,第2完成单位。
参与凤凰中心项目钢结构的创新研发,与合作单位共同解决了钢结构工程一系列建造难题。利用基于高精度建筑信息模型的信息化平台,对小截面、厚壁板、大弯扭T形截面钢结构构件的制作、安装难题进行深入研究,实现空间异形弯扭钢结构构件的深化设计和精确加工,并形成企业验收标准。
(3)深圳金粤幕墙装饰工程有限公司,第3完成单位。
参与凤凰中心项目幕墙系统的创新研发,针对设计单位提出的以平板幕墙单元弥合自由曲面的“单向非连续折板幕墙体系”,创新性地将catia软件、幕墙万向调节装置和单元幕墙连接装置等运用到幕墙设计中,开发自主可控的信息集成软件,解决了信息流传递与加工建造的技术性难题,实现高精度数控加工。
九、完成人合作关系说明:
邵韦平(第一完成人)是凤凰中心项目技术总负责人,为项目推动、实现起到了决定性作用。自2009年起陆续联合北京市建筑设计研究院有限公司内各专业工程师及江苏沪宁钢机股份有限公司、深圳金粤幕墙装饰工程有限公司科研人员共同组成技术攻关团队。
具体完成人员各自负责内容为:刘宇光(第二完成人)以独特的设计理念赢得该项目的最终设计权,提出了从中国制造到中国创造的有效途径。陈颖(第三完成人)负责各项关键技术的研发、实施操作。二人为设计单位工程主持人。束伟农(第六完成人)对结构选型、计算分析及抗震超限提出方向性指导,周思红(第七完成人)负责混凝土单体结构、幕墙、通天梯及桥旋转坡道钢结构等的设计,二人为设计单位结构专业工程师。张铁辉(第八完成人)和孙成群(第九完成人)分别为设计单位设备和电气专业负责人,负责项目的设备和电气设计。周永明(第四完成人)为钢结构生产单位负责人,针对异形钢结构制作、安装关键问题研究制定了设计思路和施工方案。杨江华(第五完成人)为幕墙生产单位负责人,采用幕墙万向调节装置和单元幕墙连接装置等具有创新理念的技术,有效地解决了幕墙设计难题。王星宇(第十完成人)为项目的参数化设计及BIM咨询负责人,对设计阶段的程序开发,数据库建立以及对下游专业的接口开发中起到了重要作用。
 
 
完成人合作关系情况汇总表
序号
合作方式
合作者
(项目排名)
合作时间
合作成果
证明
材料
备注
1
共同获奖
邵韦平;刘宇光;陈颖;周永明;束伟农;周思红;张铁辉;孙成群;王星宇;杨江华
2009.5-2013.7
北京市科学技术二等奖
获奖证书
 
2
共同获奖
邵韦平;刘宇光;陈颖;周永明;束伟农;周思红;张铁辉;孙成群;杨江华
2009.5-2013.7
中国建筑学会科技进步奖
获奖证书
 
3
共同获奖
邵韦平;陈颖
2009.5-2013.7
第十三届中国土木工程詹天佑奖
获奖证书
 
4
共同知识产权
..
 
 
发明专利
 
5
专著合著
..
 
 
专著
 
6
论文合著
邵韦平;陈颖
2009.5-2013.9
数字技术语境下的设计实现——凤凰国际传媒中心数字设计实践
论文
 
7
共同立项
 
 
 
任务书
 
 

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