近日，在卡塔尔多哈，随着体育场“马鞍形”外观成型，标志着2022年世界杯足球赛主体育场项目主体钢结构施工完成。据悉，浙江精工钢结构集团有限公司在该体育场项目主体钢结构施工建设中，用到了该公司的一项发明专利——“一种基于VB插件的虚拟预拼装算法及应用”。

“我们从2015年3月就申请了这项专利，后由国家知识产权局颁发了发明专利证书。”原“精工钢构”技术中心BIM部经理徐立丰作为该项发明专利发起人，与公司团队其余7名成员一道，从2014年开始，历经一年多的攻坚克难和不懈钻研后，终于完成了该发明专利的研究成果。最终，该发明专利斩下第二十一届中国专利奖公布的“中国专利优秀奖”。

那么，“精工钢构”的这项“一种基于VB插件的虚拟预拼装算法及应用”，究竟是个怎样的发明专利？又有着哪些优势呢？据徐立丰介绍，该发明专利属于虚拟现实技术的研发和应用领域，其应用包括“对钢构件验收——得到截面中心点局部空间坐标——完成钢构件的初定位——找到最佳空间位置——复查”等5个步骤，在国内尚属首次。徐立丰表示，在钢结构拼装领域，尤其是一些复杂的钢结构工程建设项目中，需要事先用实体进行预拼装调试，而传统实体预拼装产生的人工、机械、二次运输等费用，使得传统方式所耗费的各项资金费用巨大。该发明专利，无疑解决了现阶段传统虚拟预拼装技术的自动化程度低、很难达到项目级应用和缺少可操作性相关流程和指导文件等一系列问题。

在钢结构拼装过程中，最重要的一点，无疑是找到“最佳空间位置”。而由于人工操作带有一定主观性，和机器运作在做法上不同，以至于不同构件之间的“算法”存在差异。而该项发明专利，通过自主研发的CAD插件，经过多次内部调试，成功解决了钢构件的最佳空间的定位问题（即一运行该插件，钢构件自动放置并调整到最佳的空间位置），大幅提升了精度和效率。此外，低能耗、低污染以及绿色环保也是该发明专利的又一优势所在。

“该发明专利在缩短施工工期上效果显著，尤其是针对那些构件体系复杂的结构项目。”“精工钢构”高级工程师、现BIM部经理王强强，同样也是该发明专利的参与者，他告诉记者，以此前被誉为“新世界七大奇迹”之一的北京大兴国际机场为例，其航站楼建筑面积约70万平方米，屋盖造型奇特，结构体系复杂，钢构件类型多样，包括大型弯扭构件和大量复杂节点，结构用材强度高、厚度厚，焊接要求、构件尺寸控制要求及现场安装精度要求都极高。而在该专利的运用下，通过对钢构件进行扫描检测及数字化预拼装，保证了构件加工质量，保障了现场安装工期，时间上得到大幅缩减，在行业内起到了良好的效果。

“这项专利发明，目前已在国内外一些项目工程中得到运用。”王强强表示，除北京大兴国际机场、卡塔尔2022年世界杯足球赛主体育场外，诸如瑞丰银行大楼、港珠澳大桥香港旅检大楼、哈萨克斯坦阿斯塔纳国际机场、哈尔滨万达茂滑雪乐园钢结构工程、腾讯北京总部大楼项目等大量国内外重点工程，均有涉及“精工钢构”该项专利发明，对推动国内钢结构行业和预制装配体系建筑的发展有着积极作用。

“激光扫描逆成像数字化预拼装等多项创新技术，该成果已成功应用于北京新机场屋盖钢结构等工程，取得了良好的经济和社会效益。鉴定委员会认为该成果具有创新性和较高的推广应用价值，总体达到‘国际先进水平’。”在此前的《北京新机场航站楼核心区主体钢结构工程建造技术研究》科技成果鉴定证书上，浙江省技术市场促进会在报告中如是说道。

（顾今）