从“弹簧和阻尼”到“AI户脑”:天大设计总院这样接住“十五五”城建考题
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从“弹簧和阻尼”到“AI户脑”:天大设计总院这样接住“十五五”城建考题

2026年5月,国务院印发《城市更新“十五五”规划》(国发〔2026〕12号),明确提出建设创新、宜居、美丽、韧性、文明、智慧的现代化人民城市;住房城乡建设部随后提出推进好房子、好小区、好社区、好城区“四好”建设,并制定“数智住建”发展工作方案,推动人工智能等新一代信息技术在智慧城市、智能建造、智能家居等领域的应用。当“十五五”的施工图徐徐展开,天津大学建筑设计规划研究总院书记张锡治,带领团队已出现在城市更新、数字智能、好房子建设、绿色低碳四大方向的最前线。

一、城市更新:让620年城墙在地铁站里“活着”

《城市更新“十五五”规划》把“促进城市文化繁荣发展”列为六方面重点任务之一,明确要“整体保护历史文化名城、街区和文物及周边风貌”“开展不可移动文物、历史建筑和传统民居修缮”,并强调“坚决防止大拆大建、拆真建假”。依托总院文物保护甲级设计资质,张锡治团队交出了两个广受关注的标志性项目。

在天津地铁4号线东南角站地下约8米处,一段明代的天津卫故城东城墙遗址被原址、原位、原状保留——这是国内首个在地铁站内实现地下城墙遗址原址原位保护的工程。面对地铁运营振动与地震荷载的双重考验,团队创新采用“振震双控”设计,为城墙遗址加装“弹簧和阻尼”隔振装置,让620年前的夯土城墙安然“睡”在地铁之上。2025年10月1日,天津卫故城东城墙遗址文物展厅正式对公众开放,乘客在通勤途中即可与古城墙“对话”;该项目先后于2025年10月24日、2026年5月15日两次获《人民日报》报道,成为“保护第一、合理利用和最小干预”原则的生动样本。

从“弹簧和阻尼”到“AI户脑”:天大设计总院这样接住“十五五”城建考题

图1 天津卫故城东城墙遗址文物展厅内,明代城墙遗址原址原位保护

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图2 天津地铁4号线东南角站“天津卫城墙遗址”展厅标识

图3 展厅与地铁车站空间关系示意图:土遗址、展厅区域、地铁车站同处地下空间

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图4 古城墙遗址下部加装的“弹簧和阻尼”(振震双控装置)

如果说城墙保护是“让文物留下来”,那么黄山遗址的保护则是“把文明托起来”。作为2021年度全国十大考古新发现之一,南阳黄山遗址对保护大棚提出严苛要求。团队创新提出大跨度悬索支承式张拉刚架复合结构新体系,通过悬索与斜拉索实现双向大跨度无柱空间,满足“最小干预、可逆性”原则;再经风洞试验、施工模拟分析和节点精细化数值分析,为千年文明筑牢安全屏障。这座“吊起来的建筑”,为大型考古遗址的现场保护与持续发掘提供了可借鉴、可推广的技术方案。

图5 黄山遗址考古保护大棚结构示意图(悬索+斜拉索体系)

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图6 南阳黄山遗址核心区考古大棚实景

面向城市更新中量大面广的大跨空间建筑改造,团队还开发了套管抱箍加固法,显著提升加固修复效率。该技术应用于辽宁田径运动管理中心钢网架加固项目,提供了大跨钢结构负荷状态下加固的范例。

图7 采用套管抱箍加固法加固后的辽宁田径运动管理中心室内田径馆

图8 辽宁田径运动管理中心场馆外观

二、好房子与数字智能:给住宅装上“AI大脑”

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》明确提出“建设安全舒适绿色智慧的‘好房子’”;《城市更新“十五五”规划》进一步要求“在新建、改造住宅项目中开展数字家庭建设”,鼓励配置智能家居产品。张锡治团队的实践,恰好覆盖了“好房子”从标准到场景的完整链条。

在标准端,张锡治作为主编完成《天津市好房子设计导则》编制并通过专家评审。导则突出七大亮点:全龄友好,覆盖“一老一小”;明确部品部件工作年限,突出耐久性能;强化住宅“可生长、可更新”的适应性能;推动建筑、结构、机电一体化与装配式装修;完善智慧便利与数字家庭建设并强调数据安全;施工阶段针对空鼓、开裂、渗漏等常见质量问题强化防治;验收检测项目细化量化,对声、光、热工、空气质量及防水工程进行质量检测,用数据守住好房子底线。

在场景端,团队牵头承担天津市住建委课题《绿色智慧住宅集成技术研究与应用》,紧扣“双碳”战略与“好房子”建设目标,构建“安全、舒适、绿色、智慧”的住宅技术体系:建立既有住区绿色更新多目标优化模型,搭建多源异构数据融合、碳排放动态量化和BIM+AI能源数据数字化底座,创建“1+1+N”智慧住宅系统架构,获2项专利授权,发表5篇核心论文,并完成泰达智慧住宅130样板间建设。在样板间里,家庭端部署本地AI大模型,以“户脑”为算力中枢,通过无感交互主动感知并控制各终端设备;团队还初步打通了社区端“社脑”与家庭终端“户脑”的商业生态,为“提升人工智能惠民能力和智慧治理水平”提供了可行路径,研究成果走在国内前列。

图9 家庭级AI主脑(“户脑”)功能设计架构:本地大模型+MCP协议实现全屋智能控制

三、绿色低碳:以装配式建造重塑行业

《城市更新“十五五”规划》在“推动城市发展绿色低碳转型”部分明确提出“大力发展绿色建筑,推动超低能耗建筑、低碳建筑规模化发展”“稳步发展装配式建筑”。这正是张锡治团队自2008年起持续深耕的方向。

团队研发的装配式钢-混凝土组合结构体系技术达国际领先水平,获中钢协科技进步奖和华夏建设科学技术奖,主编《预制混凝土柱-钢梁混合结构技术规程》(T/CECS 1935-2025),2025年入选住建部首批《装配式建筑可复制可推广技术体系和产品目录》,已在多省市规模化应用。研发的装配式剪力墙复合齿槽连接技术,解决了灌浆连接的技术难题,获天津市科技进步奖,主编《复合键槽连接装配式混凝土剪力墙结构技术规程》(T/CECS 1389-2023),在多个重大工程中成效显著。此外,团队还创新提出耗能段可更换装配式RCS框架-偏心支撑结构体系,实现结构地震破坏模式可控与震后快速恢复,提升了建筑抗震韧性。

图10 装配式钢-混凝土混合结构两种框架体系施工现场

图11 装配式建筑产业化基地实景

图12 《预制混凝土柱-钢梁混合结构技术规程》T/CECS 1935-2025

图13 《复合键槽连接装配式混凝土剪力墙结构技术规程》T/CECS 1389-2023

图14 专著《装配式剪力墙齿槽式连接理论与应用》

图15 专著《预制混凝土柱-钢梁混合结构理论与应用》

图16 专著《钢节点连接装配式框架——试验、理论与应用》

图17 《低碳与零碳建筑优质工程创新技术与实践》

从古城墙下的“振震双控”,到智慧住宅的“家庭生命体”;从好房子导则的编制,到装配式体系的持续创新——张锡治团队的工作始终与住建部“十五五”规划方向同频共振。当“十五五”的城市更新从蓝图走向现场,这支团队正以扎实的工程实践和技术创新,为建筑业高质量发展贡献着“天大方案”。