9月1日晚8时
由中宣部、教育部
和中央广播电视总台联合主办的
公益节目《开学第一课》播出
节目中
中国工程院院士、华中科技大学丁烈云教授
向孩子们介绍在月球上“建房子”的故事
01
月球上建房子
在《开学第一课》上，中国工程院院士、国家数字建造技术创新中心首席科学家丁烈云向学生们展示了两份模拟月壤和用模拟月壤制成的月壤砖。
如何用月壤烧制月壤砖？丁烈云表示，月壤里面含有多种矿物，它们的熔点也不一样，需要确定一个最佳的烧制温度段，使得制作的月壤砖能够达到我们建筑材料所需要强度，需要不同的烧制方法。“目前，我们可以把月壤砖烧到100兆帕的强度，这个强度比混凝土还要坚硬得多。”
丁烈云表示，现在我们在地球上烧制的模拟月壤砖强度非常高了，但并非在月球原位烧制的，因为烧制的环境不一样。在月球上这种极端环境下烧制月壤砖，而且要确保质量。在月球上面建房子，目前至少有两种方案，一种方案就是要把它烧成砖，然后用机器人来进行砌筑，另外一种方案，就是直接的用3D打印来进行建造。
丁烈云取出一个样品盒表示，今年10月这个盒子将随天舟八号到空间站。这个盒子里每一个圆形的空间里有一小块月壤试块，它们是由不同成分的月壤烧结成的试验小块，拿到空间站去做暴露试验，让紫外线、宇宙射线和温差去考验它。
据悉，2021年底，中国科技部将“轻量化可重构月面建造方法研究”列入重点研发计划，华科大成为该项目首席科学家单位。
地球到月球的高昂运输成本，使得月面建造只能利用月球自身材料进行。月面建造的条件非常极端，包括真空、重力、辐射、月震、陨石、几百度的温差等等，使之成为无比复杂且涉及多学科交叉的超级工程。
丁烈云院士带领的华科大团队将中国传统制砖砌筑的建造方式与3D打印相结合，利用月壤烧出带有榫卯结构的月壤砖，再用机器人砌筑，“像搭建星际积木一样”在月球上搭房子，具有风险小、成本低等独特优势。
目前，丁烈云院士团队开展了月壤烧结及月面极端环境影响等多项前沿研究，相关的月面建筑“月壶尊”、砌筑拼装机器人“中国超级泥瓦匠”、原位资源3D打印机器人“月蜘蛛”的设计也在稳步推进。
02
湖北：“像造汽车一样造房子”成为现实
2022年6月25日，“国家数字建造技术创新中心”成立揭牌，丁烈云院士正是中心首席科学家。国家数字建造技术创新中心是智能建造领域全国唯一的国家级创新中心，为湖北智能建造发展提供了强力支撑。
在月球建房子即将成真，在地球上，“像造汽车一样造房子”已成为现实。而这正是湖北大力推进智能建造的缩影。
近年来，湖北省住建厅积极践行省委、省政府提出“四化同步、一体推进”智能建造发展战略，坚持政策、科技、数字、产业、标准“五个驱动”，围绕做大做强建筑业，以加快发展新质生产力为导向，大力发展智能建造，不断构建智能建造发展新格局。
政策驱动
构建智能建造发展大格局
2021年，湖北省住房和城乡建设厅等15个部门联合印发了《关于推动新型建筑工业化与智能建造发展的实施意见》，明确了“以装配式建筑为载体，以新型建筑工业化为抓手，以数字化、智能化为驱动”的智能建造发展路径；2023年，湖北省政府印发了《关于支持建筑业企业稳发展促转型的若干措施》，指明了湖北省建筑业企业转型升级方向——“绿色建造、智能建造”。
2023年5月10日，在全省建筑业高质量发展论坛上，成立湖北省智能建造产业协作联盟，充分发挥63家行业企业和联盟及其智能生产、智慧工地、智能设备、BIM设计、产业互联网等5个工作委员会的资源优势和综合能力，为湖北省智能建造发展提供强大动力。
科技驱动
积极突破底层核心新技术
催化创新要素集聚。以华中科技大学为建设主体，建立了全国首个国家级数字建造技术创新中心。支持中南建筑设计院牵头成立湖北省建筑工程全生命周期管理（PLM）产业技术创新联合体，开展“建筑全生命周期管理平台（PLM）应用及实施标准研究”等8项平台开发项目研究和“基于人工智能的教育建筑规划与设计关键技术与方法”等17项科技产品应用项目研究。
推动智能建造关键技术攻关。在参数化建模、图形渲染引擎开发、单一数据源云协同、建筑全生命周期模型数据应用、智能勘测技术、基坑降水方面取得了系列研究成果。
数字驱动
推进BIM技术全流程应用取得新突破
推动湖北省BIM云平台建设。湖北省统一搭建BIM云平台，通过BIM云平台的数据共享，在规划、设计、施工、运维阶段实现BIM数据融通，为行业管理部门提供全流程数字化行政审查与监管服务，为行业企业提供全专业全周期BIM应用服务。截至目前，全省按照“BIM平台上的装配式+机器人”模式建造的试点项目已达21个。
武汉新一代天气雷达气象塔
荆门市钟祥科技馆项目（近零能耗建筑）
推动企业级项目管理平台研发。支持中建三局研发基于BIM全生命周期数据驱动的项目管理（DDE）平台，并应用于武汉汉芯公馆项目，实现了数据贯通、数字孪生和三个驱动（数据驱动项目管理、数据驱动工厂生产、数据驱动智能装备）。应用中南建筑设计院开发的全生命周期管理（PLM）的武汉新一代天气雷达项目，是全国首例“一模到底，无图建造”的数字建造项目，成功实现了设计施工一体化；钟祥市科技馆建设项目，综合三维数字模型、工程量清单、造价数据库信息，实现了动态精准地计量计价，动态跟踪项目量价变化和成本分布。
产业驱动
抢占智能建造产业新高地
搭建智能建造供应链平台。2024年5月30日，湖北智能建造供应链平台正式启动，供应链“天、地、金、商”四网功能基本具备。供应链重点汇集智能装备、部品部件、绿色建材及服务支撑等品类，截至目前，已入驻908家企业，上线7661款产品与服务。
打造智能建造产业园。推动鄂州市政府与中建三局合作打造中建智能建造产业园，聚焦新材料、新装备、新型工业软件等新兴产业，推动创新链、产业链、资金链深度融合。
推动智能建造项目试点。2023年，在武汉、襄阳、宜昌三地遴选第一批33家试点企业和53个试点项目，形成了一批可供推广的试点经验，2024年06月，湖北省住房和城乡建设厅发布了《湖北省智能建造典型成果清单（第一批）》。其中，汉芯公馆项目实现了建造过程“数据贯通”、数据驱动智能装备参与建造、房屋建筑工业化生产方式变革、构建企业级智能建造产业链及企业级智能建造标准体系等“五个突破”。
标准驱动
拓展标准化与工业化协同发展新路径
坚持“产学研用”相结合，搭建涵盖设计、生产、施工、运维等环节的新型建筑工业化和智能建造标准体系。已发布国内首个工程类智能建造评价地方标准——《智能建造评价标准》等4项地方标准。发布《装配式混凝土结构深化设计及安装技术规程》等9项地方标准。
在编标准《建筑工程三维模型标注（MBD）技术规程》是国内首个三维标注标准，可为“一模到底、无图建造”提供底层基础，将弥补建筑行业在MBD技术方面的内容缺失。发布《湖北省装配式预制混凝土建筑标准化构件部品库》《湖北省住宅建筑模数化设计导则》等10项地方标准。
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近年来，湖北省智能制造装备产业规模持续扩大，尤其是智能机器人、智能制造设备等高端装备表现尤为突出。
聚焦解决工程实际问题，研发了钢筋折弯机器人、自动振捣及铝模传输机器人、测量机器人、履带抹平机器人等10余种智能机器人；研发了装配式造楼机、高铁接触网、国内首台40m箱梁运架一体机“昆仑号”、智能振捣车等一系列智能工程装备。装配式造楼机和单塔多笼循环运行施工“循环电梯”，实现了数据驱动构件智能化吊装，解决了千米级建筑施工电梯垂直运输的难题；“昆仑号”智能运架一体机应用了物联网、北斗定位、移动互联网、视觉识别、大数据、激光面阵扫描等技术，具备对运行环境的自动感知、场景虚拟构建和智能辅助驾驶等功能，提升了落梁精准度，实现了隧道自动驾驶及防撞、运行及施工安全监控。