香港新闻网3月25日电（记者 钱林霞 冯秋榆） 由钢筋混泥土组成的建筑能像鲜活的生命一样被感知吗？“人和人工智能融合在一起会产生新的概念，创造新的理念，甚至是科学。土木工程已迈入信息化、数字化、智能化的门槛，今后，工程建筑会像有了生命一样能感知、懂判断，并通过‘自我防卫’‘延年益寿’。”这是中国工程院院士、深圳大学未来地下城市研究院院长陈湘生在出席“数字智能助力大湾区建筑科技创新发展”技术交流会上透露的。

“数智土木工程”打造可自我防卫的“类人建筑”

从黄土、木材到钢筋水泥，土木工程前三次飞跃都是基于新工程材料的出现——“硬”的赋能，然而岩土工程仍在面临工程监测、施工管理等难题，发生坍塌、撞击等重大事故比例较高，还会遇到地质灾害、爆炸和毒气等问题。而在数字化、人工智能、各类感知、物联网等相关学科的“软赋能”下，土木工程正在发生“质”的飞跃，形成有血有肉、有感知、预警和免疫的“数智土木工程”具有“类人脑”的判断、决策、执行和不断进化的能力。

陈湘生院士在出席上述交流会时作了题为《土木工程研发传统范式的飞跃？—从智能岩土工程探索到数智土木工程的思考》主旨演讲。他说，目前，现代技术已在岩土工程中得到初步的应用，无人机、机器人、三维激光扫描、光纤传感等监测技术已应用于大型岩土工程的监测；大数据、云计算、地理信息系统配合AI，可对工程进行全过程管理并及时反馈；建筑信息模型、VR和人工智能开始用于复杂工程的项目管理。AI结合云计算可以解决岩土工程中大量的非线性、时变问题，满足快速分析、实时预测控制的要求。

陈湘生院士介绍了数智化打造的“类人建筑”有四个新型：使用可自我感知并自修复的“新材料”；提高节能和抗震能力的“新结构”；建立与情景结合的数字孪生模型，不断判识演化规律的“新设计方式”和实时全域感知的“新型传感设备和方式”。在此基础上，未来的工程建筑会像有了生命一样拥有了感知和神经系统，可以进行判断、决策、执行和不断进化，针对洪水、气体泄露、火灾、爆炸等灾害和事故进行“自我防卫”和抵抗。

全域感知、数字孪生 提升大湾区交通韧性

“建筑体像生命一样，需要不断体检、调整，才能延年益寿。” 陈湘生院士表示，地下空间建设与运维需要从静态走向动态和生态、从人工走向智能。“传统钢筋混凝土材料与结构在复杂恶劣环境因素影响下，容易发生材料劣化和结构损伤；既有制造与建造过程缺乏全域感知能力，高度依赖人工进行判别控制，导致精度不足，效率低下。而数字智能正在赋能粤港澳大湾区交通一体化基础设施的低碳、高效、长寿的地下结构建造，让地下空间结构更具全寿命周期的可靠性、可修复性和韧性。”

“地下结构发展趋势以提高结构韧性为目标，在全域感知和数字孪生的赋能下通过智能制造实现韧性。” 陈湘生院士在演讲中提到，在工艺和装备方面，日本、德国、荷兰等国家技术领先，已实现机械化，但仍高度依赖人工控制。随著数字化、智能化和自动化在工程建筑上的应用发展，下一步，针对城市地面道路、高架快速路、地下隧道，以及地下空间设施等的日常运营和养护，可探索建立起一个基于5G和物联网核心技术的物联网感知平台；大数据、数字孪生等可配合AI建立监测+管理系统，对隧道项目进行施工、全过程管理；三维激光扫描、光纤传感等监测技术可对大型岩土工程项目进行实时、准确的监测和管理；无人机、机器人、自动驾驶则可用于人工作业困难、有危险性的监测。

陈湘生院士透露，中国工程院首个香港院士工作站——中国建筑国际集团陈湘生院士工作站已于2023年在香港揭牌，一方面把香港的精细化、整一化管理理念带进内地；一方面为香港建筑业引入国家级的前沿科研成果，聚焦绿色低碳发展及智慧建造等关键技术领域，解决重大工程技术攻坚，促进深港融合、科技兴港，引领建筑行业科技变革，为粤港澳大湾区建设发展贡献力量。（完）