随“风”远航
——工程咨询风工程团队创新发展事迹

改革开放前的上世纪50年代到70年代,中国建研院集中开展风工程研究,主要结合荷载规范需求进行基本风压调研、与外单位联合测量常规建筑体型系数、风灾调查工作。上世纪80年代改革开放伊始,我国的工程建设快速发展,高层建筑和复杂结构大量出现,其中不乏超高超大跨的风敏感结构。国内的结构风工程研究起步相对较晚,进入21世纪后,虽然一些高等院校开始涉足风工程咨询工作,但局面并未好转,中国地标性建筑的风工程咨询基本被国外公司垄断,例如上海金茂大厦、上海环球金融中心、上海中心、深圳平安等。
在这样的大背景下,2005年,中国建研院组建了专门的风工程研究团队,并于2009年建成当时国内最长的直流式风洞。但如何突出后发优势并实现跨越式发展,是摆在每一个风工程团队成员面前的难题。
酒香不怕巷子深,风工程团队首先寻求技术上的突破,避免与国内外同行之间的同质化,实现差异化优势。在建筑测压上,国内外同行大多受限于仪器,无法在大型复杂建筑上布置足够的测量点以保证风荷载评估的精度。于是,风工程研究团队在原有仪器基础上,采用并联外触发的方式,将同步采集测点数量提高两倍,使复杂建筑放入风压精确测量成为可能;在大体量建筑群的风环境研究方向上,公司团队参考国外研究文献,引入风环境舒适性概率评估概念,并考虑到了当地风速风向联合概率与建筑群风速场对风环境的交叉影响;在CFD(计算流体动力学)仿真模拟上,团队针对入流边界进行创新,提出自平衡入流边界的给定方法,提高了风速场及风压场CFD模拟的精度;对于复杂结构的风致响应分析,团队也提出高效的计算分析方法,相比国内外同行,新的计算速度提高数倍;此外,大家还利用交叉学科优势,尝试在噪声、通风及振动上拓展新的方向。
如果说技术突破是修内功,寻找市场则是补外功了。由于起步相对较晚,业绩积累和口碑培养相对滞后,风工程团队在市场竞争中面临了一些阻力,但大家锲而不舍,抱着不成也成的心态,奋勇直追,一位团队成员说:“生活在中国建筑领域可能是最繁荣的时候,如果没机会在这样一个时代中体现自已的专业价值,眼睁睁看着同领域国外咨询公司拿走我们中国土地上的标志性项目,无疑是人生遗憾”。正是怀着这样一种责无旁贷的情怀,风工程团队每位成员积极探索,寻求跨越式突破。
一个例子发生在2012年,当时国内某A股上市公司准备进行首个钢冷却塔的风洞试验研究工作,参与竞争的研究机构为国内某知名大学,在前期商务博弈中风工程团队取得了成功。但是,该项目工作量非常大,工作周期卡得比较紧,团队进行了近一周的试验工作,每天从早上一直到晚上,累积采集数据量十几千兆。项目组一位成员在最后一天试验结束后感慨道:这个项目的试验是一个大坑,终于爬出来了。试验结束后,项目组对海量数据进行分析计算,精心准备。在最后的评审会中,委托方专业负责人折服于该项目最终呈现的详尽性与专业性效果,会上,同济大学一位资深教授评价道:这是一个带研究性质的咨询工作,完成度很高,涵盖了试验测量、计算分析、结果对比与机理解释,整个项目研究报告甚至能达到优秀博士论文的水准了。信任就是起点,也是持续发展的机会,项目结束后,该上市公司陆续与中国建研院签定了一系列实际工程的钢冷却塔咨询项目,服务内容也从单一的风工程咨询拓展到钢结构设计。
另一个例子发生在2013年,南方某城市拟建700多米高超高层建筑项目,国外风工程咨询公司以设计总包方(同为外方)为突破口,已为该项目做了很多前期准备工作。在参与该项目的投标时,风工程团队一名成员说:这是一个需要讲情怀的项目,国外咨询公司已将其视为囊中之物了,我们挤进来可能性不高,即使真能中标必然面对各种质疑,从个人来讲,做得好所获甚少,做得不好则背负骂名,但不管怎样,这是中国的工程,不试一试怎么知道呢。果不其然,中国建研院风工程团队中标后,外方结构顾问疑虑重重,对试验方案、计算参数选择提出了很多问题,对试验结果也半信半疑。在项目最终评审会上,风工程团队成员在立足科学依据前提下,见招拆招,耐心给评审专家讲述试验、分析及校核过程,最终获得了评审专家认可,一位评审教授拍下了评审会照片,私下发给团队成员,并评价道:舌战群雄,不容易。在项目完成后,中国建研院风工程团队的专业性在一定程度上改变了外方结构顾问的看法,此后,在其它项目中,他们曾多次向业主推荐中国建研院风工程团队。
自风洞试验室正式运营近十年里,中国建研院风工程团队始终秉承着积极创新、勇于开拓的精神,在业绩与科研成果上取得了长足进步。值此国家改革开放40周年,中国建研院成立65周年之际,藉此文祝愿中国建研院风工程团队在传承和创新的基础上实现新的跨越,取得更好的成绩。
(作者:建研科技 唐意)