近日，第四届全国大学生工业化建筑与智慧建造竞赛（NCCS-IBIC）在浙江大学圆满落下帷幕，大赛聚焦“智能建造与新型建筑工业化协同发展”的时代命题，汇集了浙江大学、哈尔滨工业大学、东南大学等来自全国215所高校的320多支队伍，3500余名师生参赛。其中，浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院（ZJUI）2023级土木工程专业本科生颜硕，2021级土木工程专业本科生马祎萱、李欣阳和浙江大学建筑工程学院2021级土木水利交通工程专业本科生汪旻扬，2023级结构工程专业研究生张晓武组成的浙江大学“智造未来队”在大赛中斩获了全国一等奖的佳绩。

▲ 团队成员颜硕（右二）代表团队上台领奖

▲ 团队获奖奖杯

获奖项目聚焦于装配式住宅建筑设计，采用了多项创新技术和具体算法以提升设计、施工及管理的效率。首先，项目使用建筑信息模型（BIM）与碰撞检测算法对管道、暖通和排水系统进行统一管理和优化，减少了管线冲突，提升团队协作效率。同时，项目通过VR/AR可视化设计方法，借助grasshopper平台实现多视点预设和交互脚本，以实现在VR/AR环境中实时调整设计参数，提升异地协同工作效率，并通过自设服务器实现了云端多地同步观察与讨论。在结构设计方面，项目应用了渐进结构优化算法和概念设计，结合C++编程语言开发的优化程序，实现了高层建筑中剪力墙的智能化自动布局。通过将剪力墙离散化为墙元，并结合多工况综合应力指标，实现了材料的高效利用和结构的抗震性能优化。此外，项目采用了三维激光扫描技术，使用了DBSCAN聚类算法进行点云降噪，结合RANSAC算法和单分类支持向量机（OC-SVM）算法对混凝土、钢筋、灌浆套筒进行分割，并通过α-shape算法进行边缘点探测。随后，团队利用PCCR-Net模型对扫描点云进行识别和测量，确保了预制构件的尺寸和连接精度，显著提升了检测效率和装配质量。自动化智能化的技术创新使得本项目在装配式建筑的设计和施工中实现了高效、精确、智能化的全新突破。

团队方案响应了国家“十四五”建筑业发展规划中提倡的绿色低碳与装配式建筑的发展方向，并通过优化流程和降低人力成本实现了真正意义上的智能建造。在此过程中，颜硕同学负责了剪力墙的设计与拓扑优化，并在答辩中担任主讲；马祎萱同学负责了模块与构件设计，并参与了结构验算；李欣阳同学负责了点云处理的算法优化。大家各司其职，通力合作，反复打磨，持续优化和改进建造流程，最终才得以在大赛中斩获佳绩。

▲ 团队成员在大赛中进行项目展示

谈到获奖，团队成员马祎萱跟我们分享说，“这次的参赛经历让我们深刻体会到创新技术对现代建筑行业的重要推动作用，在绿色建造和智能建筑领域的不断探索与突破尤为关键。通过这次比赛，我们不仅加深了对建筑设计和施工的理解，还提升了团队协作和实践创新的能力，为未来在建筑行业中的进一步探索和创新奠定了坚实的基础。”

本次竞赛以“智慧建造与工业化协同创新”为主题，将实现建筑业“信息化、工业化、绿色化、智慧化”为目标，涵盖建筑、结构、暖通、给排水、电气、管理、物联网等多个领域，旨在鼓励大学生在绿色低碳和协同应用等领域开展创新实践，并推动相关领域的人才培养模式改革，搭建新形式的产学研合作平台。ZJUI将以此为契机，以赛促学、以赛促创，加强学生创新思维能力、团队合作能力和实践动手能力的提升，积极拓展学生工程视野，培养适应新时代发展的创新型、复合型、应用型人才。