第51章 光影之间(1/2)
八月二十日,穹顶对接完成后的第五天,幕墙安装正式开始。
如果说钢结构是建筑的骨架,那么幕墙就是建筑的皮肤。而华建选择的,是一种从未在国内大规模使用过的材料——光电玻璃。
这不是普通玻璃。它的表面覆盖着纳米级的太阳能薄膜,既能透光,又能发电。按照设计,整座建筑的幕墙系统,将满足自身百分之三十的能源需求。
但创新意味着风险。光电玻璃的安装精度要求极高,角度偏差超过一度,发电效率就会大幅下降。而且,玻璃表面的薄膜极其脆弱,安装过程中的任何划伤都会导致整块玻璃报废。
第一批玻璃到货时,林初夏亲自验货。五千块玻璃,每一块都用特制的木箱包装,箱体上贴满了“易碎”“勿压”“防潮”的标签。
开箱检验在恒温恒湿的临时仓库进行。工人们戴上白手套,像对待艺术品一样,小心翼翼地搬出玻璃。阳光透过仓库的天窗照在玻璃上,表面的薄膜反射出七彩的光晕,美得不真实。
“太漂亮了。”张峻忍不住赞叹,“但这么娇贵的东西,怎么往墙上装?”
这正是最大的难题。传统幕墙安装,工人可以站在脚手架上操作。但华建的建筑外形复杂,很多位置脚手架无法到达。而且,光电玻璃不能有框架遮挡,必须采用隐框安装,对精度要求更高。
“用机器人吧。”深蓝智造的陈默提出方案,“我们开发过建筑外墙作业机器人,可以搭载在轨道上,沿着立面移动。”
“精度够吗?”
“机械臂重复定位精度0.1毫米,理论上够。但...没在这么大规模上用过。”
又是一次“第一次”。林初夏已经习惯了。这几个月,华建做了太多行业内的“第一次”——第一次大尺度3d打印构件,第一次同步提升穹顶,现在又是第一次大规模使用光电玻璃,第一次机器人安装幕墙。
“做试验。”她像往常一样拍板,“先装一个单元,验证可行性。”
试验单元选在建筑北立面,一个相对简单的位置。轨道系统安装了两天,机器人调试用了三天。八月二十五日,第一次试验安装开始。
现场围满了人。不只是华建的团队,还有材料供应商、设备厂家、甚至几位高校的研究生。所有人都想看看,机器如何完成这件精细的工作。
机器人启动。它的六轴机械臂缓缓伸出,末端是特制的吸盘夹具。在视觉系统的引导下,夹具精准地吸附起一块玻璃,平稳地提升,移动到安装位置。
整个过程流畅得像舞蹈。但就在玻璃即将就位时,意外发生了——一阵侧风吹来,玻璃在空中轻微晃动。机器人立即停止动作,等待稳定。
这展示了智能系统的优势:能感知环境变化,能做出安全响应。但也暴露了问题:效率太低。如果每阵风都要停,安装进度将无法保证。
“需要抗风设计。”陈默在现场分析,“或者...改变安装策略。在无风时段作业,比如清晨或夜晚。”
“但光电玻璃发电需要阳光。”林初夏指出,“如果只在夜间安装,就失去了实时检测发电性能的机会。”
矛盾再次出现。安全、效率、质量,似乎永远无法完美兼顾。
“也许...”张峻突然说,“我们不该追求一次完美安装。可以分两步:机器人在无风时段安装框架和基础固定,工人在有风时段进行精调和检测。”
这个思路让人眼前一亮。不是人机替代,而是人机协作;不是追求全自动化,而是发挥各自优势。
试验继续。机器人负责粗定位,将玻璃安装到大概位置,用临时夹具固定。然后工人通过高空作业平台到达位置,进行精调,确保角度精确,然后完成最终固定。
这个模式成功了。虽然速度比纯机器人慢,但比纯人工快,而且质量更有保障。更重要的是,工人在过程中可以实时检测玻璃的发电性能,发现问题立即调整。
“这就是华建的路。”林初夏在总结会上说,“不在人和机器之间二选一,而是让人和机器各自做最擅长的事。机器做重复的、精确的、危险的工作;人做判断的、调整的、创造的工作。”
这个理念被写入了幕墙安装的标准作业程序。从那天起,华建的工地出现了一种新的工作场景:清晨,机器人在轨道上平稳移动,安装一块块玻璃;白天,工人在高空平台上精细调整,检测性能;夜晚,数据被汇总分析,优化第二天的安装参数。
人机协作,昼夜交替,像一场精密的交响乐。
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八月二十八日,幕墙安装完成百分之十时,新的挑战出现了。
光电玻璃的发电效率,达不到设计预期。
按照理论计算,在八月这样的光照条件下,每平米玻璃的日发电量应该在0.8度左右。但实际监测数据只有0.6度,低了百分之二十五。
问题出在哪儿?
材料供应商派来了技术团队,检测结论是:玻璃本身没问题,问题可能出在安装角度上。
“我们的安装精度在正负零点五度以内,完全符合要求。”张峻拿出检测报告。
“但建筑是曲面的。”供应商的技术总监指着三维模型,“每块玻璃的朝向都不同,有的朝南,有的朝东南,有的甚至朝西。朝向不同,接收的阳光角度不同,发电效率自然不同。”
这是个被忽略的问题。设计时,顾景深追求的是建筑的整体美学,让幕墙的曲面像流水一样自然。但这导致了每块玻璃的朝向都不同,朝向差的玻璃,发电效率自然低。
“能不能调整朝向?”林初夏问。
“不能。”顾景深在视频中回答,“朝向是设计的一部分,改变了就破坏了建筑的完整性。”
“那发电效率...”
“也许我们应该重新思考光电玻璃的意义。”顾景深说,“它首先是建筑的皮肤,其次才是发电设备。如果为了发电牺牲美学,是本末倒置。”
这个观点引发了争论。以工程团队为代表的一方认为,既然用了光电玻璃,就应该最大化其发电功能;以设计团队为代表的一方认为,建筑美学不容妥协。
林初夏听着双方的辩论,突然想起了父亲笔记里的一段话,关于市图书馆的采光设计:
“有人问我,为什么要在北立面开那么大的窗?北面没有直射阳光,开窗浪费。我说,建筑不是为了最大化功能,是为了创造美好的空间。北面的柔光,才是阅读最好的光。”
功能与美学,效率与体验,这似乎是建筑永恒的矛盾。
“也许,”她缓缓开口,“我们不该把光电玻璃仅仅看作发电设备。它是建筑的一部分,它首先应该让建筑更美,让人在建筑里的体验更好。发电,是附加价值,不是唯一价值。”
这个思路让争论平息了。是啊,他们建造的是生态科技园,不是发电站。建筑的使命,是创造适合创新、适合思考、适合工作的环境。如果为了多发一度电,破坏了这种环境,那才是真正的失败。
“但是,”林初夏话锋一转,“我们也要想办法,在保证美学的前提下,尽量提高效率。有没有可能,通过智能控制系统,优化能源管理?”
这个问题抛给了陈默。
“理论上可行。”陈默思考着,“如果我们把每块玻璃的朝向、位置、效率都数据化,建立一个数字孪生模型,就可以预测整天的发电曲线。然后根据这个曲线,动态调整建筑内的能源使用——发电多时多用,发电少时少用。”
“能实现吗?”
“需要时间,但...可以试试。”
一个新的攻关组成立了。这次不只是华建的人,还包括了材料供应商、控制系统厂家、甚至电网公司的人。他们的任务是建立一套“建筑能源大脑”,让建筑学会自己管理自己。
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