奋斗者·正青春|为城市建筑“把脉”,她用科技证明土木并非“又土又木”
2022-12-07 青年

青年报·青春上海记者 刘晶晶 

女生选择建筑行业,似乎并不寻常。但在上海建科集团正高级工程师王卓琳看来,任何行业都没有限定于某个性别之说。这位近日获评上海青年科技英才的女性结构工程师,用最新的科技为上海的建筑“把脉”,为老房危房“看病”。

 ◇ 为高层建筑“把脉” ◇ 

上海作为超大型城市,高层建筑数量、规模均居世界前列。自上世纪九十年代以来,大批运行中的房屋建筑相继接近外立面系统的“保质期”,玻璃幕墙、外贴面砖、外墙外保温系统、空调支架、沿街面广告招牌等部品和附属设施成为城市高空坠物的风险源。全国每年公开报道外墙脱落事故300多起,伤亡及损失事件频繁发生,引起了社会广泛关注。如果把城市建筑高空坠物看作是“病灶”,“症状”不言而喻,“病因”则有很多:设计、施工、运维、原材料、环境劣化等各方面因素都可能造成高坠风险。

王卓琳对“患病”的外保温“治疗”颇有心得。比如针对新建建筑,应着力提升围护结构、附属设施的本体安全,研发更安全更节能的新型外围护系统;对尚未出现问题的既有建筑,则要开展基于脱落与高坠事故案例的基础数据调研分析,从而进行风险预判预控,并且可以借助一些精细化检测、定期巡检、实时监测等手段,实现高坠隐患的智能识别与及时预警;而对于已发生问题的既有建筑,要积极研发各类检测评估及综合整治技术,确保高坠问题及时解决。她所在的上海建科集团结构研究团队与材料研究团队联合攻关,建立了宏观、中观、微观相结合的外墙外保温系统缺陷检测技术体系,提出了整体表层置换、整体薄层原位修复、整体厚层原位修复、局部置换修复、局部薄层原位修复等不同的“手术方案”。

 ◇ 用科学为老建筑“看病 ◇ 

建筑与城市密切相关,纵观城市发展,都离不开建筑发展。在王卓琳看来,做建筑科学,支撑的是城市发展。作为建筑科学家,擅长的就是用一些先进技术或跨领域技术来为建筑“看病”。“我们就好像是房屋安全管家、建筑质量卫士,是给房子看病的医生。”

比如如今越来越多的装配式建筑,“就像搭积木一样,部品部件是预先造好了搬到工地上进行拼接的,‘积木’跟‘积木’的连接中可能因为各种原因存在很多看不见、摸不着的质量隐患,我们就要尝试去发现和解决这些问题。” 她和研究团队尝试引入工业设备中较为先进的内窥镜,在相关构件上钻孔,给混凝土构件做“肠胃镜”;采取X射线数字成像法,给混凝土构件“拍片子”。从而让内部复杂的影响“看得见、测得到”,并对装配式建筑的施工质量进行全过程的质量管控。

又比如针对外墙高坠隐患。建筑外墙上有什么问题,如何及时检测、及时发现?王卓琳改进了红外热成像法和三维激光扫描法,对缺陷区域可以自动识别及进行面积计算,同时通过超声法、探地雷达和康普顿背散射对局部区域做无损+微破损检测,最后给出缺陷等级评估和相应的质量修复方法。

上海目前已公布了5批优秀历史建筑,这些历史建筑不适合常规的检测技术,而更需要精细化检测的评估,“相当于给老人做中药医疗,不做大手术,做低影响、低干扰的保护。”通过匹配这些老建筑的个性化检测方案,为其保护和可持续利用提供技术支撑。

对于传统检测技术,王卓琳和研究团队开发了数字化检测协同平台,可以有效缩短人工检测现场作业和后台处理时间;常规需要几个小时甚至几天整理的一些数据资料和分析报告,用房屋建筑损伤用数字化协同平台几秒钟就能生成检测报告。

 ◇ 入一行就要爱一行 ◇ 

“我们单位有不少女博士,我所在的结构研究团队一共12个人,女博士有6个。”王卓琳说,相比男性,女性在注意力集中度、思考问题的全面性和细致性上可能更有优势。

不过,她最初选择土木专业,并非主动。1999年她本科入学填志愿时,计算机、信息工程、金融等专业都更热门,她听从了父亲安排,把土木工程放在了第三个,“因为家里有长辈是做这一行的。”而前两个志愿是计算机和信息工程。谁知因为高考总分的关系,并没能进入热门专业,而是进入了土木工程专业,这一读就读到了博士,在这个过程中,她也慢慢地发现了专业的乐趣和成就感,学会了苦中作乐。

她还记得本科毕业时,很多施工单位来学校招聘,会说:“小姑娘去不了工地,你可以吗?”事实证明她可以。即便主要是做科学研究,但王卓琳也时常要去工地现场,爬脚手架、坐升降电梯。在同济大学读博士期间做课题,要做一些混凝土材料的基本性能实验测试,需要在混凝土上取芯样,实验室师傅忙不过来,她就自己扛着电钻和取芯机去混凝土构件上取样。“当时一边钻一边觉得好苦,为什么我要做这个,但现在我可以很自豪地说,我用过冲击钻、取芯机,一般人还真不一定都用过。”

土木建筑这个行业在大家认知中,“又土又木”,但其实也可以很前沿很潮流。射线、内窥镜、图像识别、信息技术等,都不是行业传统中会用到的,但王卓琳创新使用了这些先进技术,在解决问题的过程中获得了满足感。“这就是入一行爱一行的感觉吧。”她说。

能入选青年科技英才,她觉得是对自己非常大的肯定。“评选过程中能遇到很多顶级科学家、工程师,很多院士评委。也可以与跨专业的顶级人才做一些学科交流,碰撞一些火花,我觉得这对于我们单位的其他年轻人和团队成长都是一种激励。”王卓琳说。

青年报·青春上海记者 刘晶晶

编辑:张红叶

来源:青春上海News—24小时青年报

返回上页 回到首页

青年报社 版权所有

广告热线:021-61173717 | 违法和不良信息举报电话:021-61177819 / 61177827 举报邮箱:services@why.com.cn    测试版