超級城市與超級工程彼此成就,上海爲全球貢獻樣本

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上海大歌劇院創造了“中國扇”的極限結構。(圖源:中國上海門戶網站)

超級城市正在成爲超級工程和技術的博覽會,上海可能是其中最引人注目的一個樣本。

在長江入海口的長興島,幾十層樓高的岸橋沿江排布,將整段岸線打造成業內口碑相傳的“世界港機博物館”;在浦東機場四期擴建項目現場,三十多款機器人和背後的數字化管控平臺,把逾百萬平方米的超大工地變成一座開放的“建築自動化實驗室”;在黃浦江畔的世博文化公園,9000塊曲面玻璃與萬餘圓盤穹頂共同構成的溫室花園裏,1500多種、近20萬株植物在“數字園丁”的照料下舒展生長,生態與工程之美彼此成就……

2025世界工程組織聯合會(WFEO)全體大會暨全球工程大會昨天在滬落幕。會場之外,上海遴選出一批重大工程,組成大會特設的“工程能力工作坊”。它們聚焦城市更新、資源再生、智能建造、海洋裝備、軌道交通、綠色能源等主題,邀請全球工程界共同關注上海如何通過大膽探索實踐,代表中國樹起“超級工程”新標杆。

振華重工在長江岸線打造出“世界港機博物館”。(圖源:振華重工)

系統思維“卷”出工程創新新高度

在上海電氣集團旗下上海鍋爐廠,“鍋爐”早已不是傳統意義上燃煤的代名詞。依託“零碳未來裝備試驗及示範中心”,上海鍋爐廠掌握了電解槽制氫裝備頂尖工藝,自研了可從空氣中直接捕捉二氧化碳的中試裝置;與此同時,他們推進的風電耦合生物質製備綠色甲醇的一體化示範項目已於8月投產,後續還將繼續衝擊萬噸級綠色航油示範應用。再加上他們在阿聯酋迪拜建設的全球最大單體光熱電站項目,一個“全譜系”綠色能源主流技術的工程創新平臺已然成型。

作爲此次WFEO“綠色能源工作坊”的重點點位,上海鍋爐廠的核心能力不僅在於能“多線出擊”研發能源裝備,更形成了一個面向未來能源體系的閉環。目前,它是極少數能同時在電、氫、碳、熱等4個維度開展系統驗證的企業,也因此更有優勢開展各環節的優化協同。某種意義上,這種從設備到體系、從技術到能力的躍遷,代表了上海工程創新的新高度和新方向。

上海電氣旗下上海鍋爐廠打造“全譜系”綠色能源創新平臺。(圖源:上海市科協)

類似的“系統思維”也體現在長興島“世界港機博物館”的主人——振華重工身上。過去30年,這家全球港口機械龍頭以不斷刷新最大岸橋、最重吊裝等“世界之最”而聞名。當一家企業手握足夠多的“世界第一”,它就擁有了一個強大的“工具箱”。無論客戶提出怎樣極限、怎樣特別的需求,振華都能從“工具箱”中找到最合適的“積木塊”,拼搭成極具競爭力的整體方案。

如今的上海,在許多行業都展現出強大的系統級工程創新能力。這背後,既離不開深厚的技術積澱,也得益於在新趨勢面前勇於應變、善於求變的精神。上海鍋爐廠作爲我國最早從事電站鍋爐設計製造的大型企業,擁有百年曆史。當綠色革命到來,他們敢於跳出火電“舒適區”,進入不確定的新能源賽道。而振華重工的單點技術積累,源於他們每年爲自己設定的“至少刷新一項世界紀錄”的執念。其強大的“工具箱”關鍵,是多年持續打磨的“金字塔式”創新體系——每年佈局100個課題、催生30個創新點、形成5個新品,最終孕育出一個“世界第一”。

振華重工長興0號碼頭。(圖源:振華重工)

數字化智能化重構行業範式和邏輯

浦東機場四期擴建,有可能正在改寫超大工程的施工範式——在超大施工體量、軟土工況複雜、樞紐正常運轉等多重約束下,這個項目通過建築機器人集羣與全週期數字化管理,成功應對了一系列重大工程挑戰,由此入選此次“智能建造工作坊”。

浦東機場四期航站區工程不僅將建設一座擁有起伏流線型外觀、呈現“翱翔”姿態的T3航站樓,更要完成總面積40萬平方米、最深達37米且分成45個分區開挖的超大基坑。更復雜的是,施工時,緊鄰的機場捷運系統並不會停運。

施工現場,覆蓋焊接、整平、抹光、清掃、巡檢等多道工序的37款機器人,並不只是人力的簡單延伸。在它背後,上海建工集團作爲建設方,自研並上線了國內首個以“管理”爲核心的機器人集羣平臺,並進一步疊加了物聯網、大數據等數字化管理手段——實際上,在浦東機場四期項目現場,除了機器人,還有幾千臺納入信息化管理體系的臨時電箱,以及數萬根被釘在BIM系統上的樁基,都被納入“數字工地”的智能節點體系。

浦東機場四期擴建項目工地。(圖源:上海市科協)

作爲國內數字化轉型標杆城市,上海在工程領域的數字化探索,正在深刻改變行業範式。這種探索改變了整個工程邏輯,從“人力驅動”變成“數據驅動”,從“人指揮機器”到“系統自主決策”,而這可能是當今工程項目中最硬核的競爭力。

入選“工作坊”的上海電氣旗下上海汽輪機廠,其最先進的汽輪機葉片製造,也正在遵循這個模式探索範式創新。汽輪機是一個高度定製化的產業,由於每臺設備都會因電網特徵、氣候因素等不盡相同,使得汽輪機葉片的製造原則近乎於“世界上沒有兩片相同的樹葉”。

爲此,上海汽輪機廠自主研發了智能製造系統,將汽輪機葉片從設計、製造到檢測,包括物料存儲、搬運、打標等,全部實現數字化、無人化,從而以最高效率響應個性化的加工需求,匹配最徹底的柔性製造方式。

寶山再生能源利用中心構建了一個濱江的開放空間。(圖源:上海市科協)

工程與治理同頻讓技術可感知可參與

一座城市的工程能力,最終要在公共生活中“落地生根”。從這個角度出發,上海不只是在技術層面體現了諸多世界級的亮色,還把技術轉化爲一種可感知、可參與、可迭代的治理能力,讓工程與治理同頻。

在長江之濱的上海寶山再生能源利用中心,這種共振最爲直觀。這裏是上海正式實施垃圾分類後建設的首座乾溼垃圾協同處理項目,日處理能力約爲幹垃圾3000噸、溼垃圾800噸,每年通過垃圾焚燒可發電約8億度,並將填埋垃圾量壓降到原先的2%。作爲運營方的上實環境公司,引入世界頂尖焚燒工藝與排放治理技術,使得每噸垃圾的發電量比同類項目高出40%,煙氣排放優於歐盟標準。配合公園化景觀與濱江開放空間,你甚至願意帶孩子在這裏看看植被,眺望江景,度過一個悠閒的下午。

更關鍵的是,這個項目並非“工程技術的獨奏”。項目方之所以有底氣在高成本約束下試點新技術,一個重要原因在於:上海作爲國內最早推進乾溼垃圾分類的城市,輸入端提供的幹垃圾熱值更高、成分更穩定,焚燒曲線得以更平滑,排放控制更可預期。換句話說,卓越的環境治理與公衆參與,在這裏化爲了工程系統的可控性與可靠性。

世博文化公園內的溫室花園。(圖源:上海市科協)

城市更新主題工作坊同樣展現了“工程+治理”的合拍節奏。世博文化公園的雙子山、溫室花園以及在建的上海大歌劇院,一系列先進技術的應用都不是爲了“炫技”,而是服務於城市的生態韌性、公共空間品質與文化供給。雙子山“仿自然而不違自然”,溫室花園創造的獨特空間讓近20萬株植物各得其所,大歌劇院通過在公共建築中首次使用超高性能混凝土,創造了“中國扇”的極限結構——工程創新與城市更新在這裏完美相遇。

建設中的上海大歌劇院。(圖源:上海市科協)

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