这个跨学科学生团队，“玩”出了全国唯一特等奖！

120秒，这是最后一轮答辩的总结时间。

120页，这是参赛作品的文字汇报材料。

将120页的工作浓缩在120秒里表达，并不是一件容易的事。

来自华南理工大学的本科生肖羽林出色地完成了这一项任务。他带着队友的鼓励，站到评委面前，拿起“可折叠临时车位单体”3D打印模型，向评委们介绍“X-PARK立体车库”设计方案的创新点。

几处早莺争暖树。前不久，中国钢结构协会高等学校钢结构创新竞赛2022年度“马钢杯”钢结构停车设施决赛在广州举行。作为全国钢结构行业中的高水平学科竞赛，每个晋级团队都使出“看家本领”，用作品的闪光点打动现场评委。华南理工大学代表队凭借着上一轮展示第一名的成绩，最后一个进行答辩总结。凭借着优秀的团队协作与出色的设计方案，华工代表队让最后答辩的120秒，成为团队成长过程中的又一个高光时刻。

“总成绩第一名！”倾注了近六个月的付出，该团队夺得了全国唯一的特等奖。

团队获奖合照

谈及获得佳绩的“秘诀”，团队指导教师、土木与交通学院王湛教授用一个“玩”字作了概括：“要让学生觉得好‘玩’，不仅要在比赛中‘玩’，还要在‘玩’中学，提升学生的工程实践能力，培养出未来的卓越工程师！”

比赛现场

这是一个由土木与交通学院、建筑学院、机械与汽车工程学院的本硕博学生组成的学生团队（刘德铭、胡正涛、乔冠宇、何海东、郑彦君、陈建铭、肖羽林、郑瑞达）。队长是来自土木与交通学院的博士生刘德铭。

早在2020年，刘德铭和团队曾参加该项比赛，但当时只获得了三等奖。

“我们当时的方案，更多考虑的是结构优化层面的问题，对于其他的方面，考虑得不是很周到。”刘德铭总结了经验教训，于去年4月再出发，邀约其他学院的小伙伴，组成了一个学科全面的团队，一起揭开主办方的题目，“玩转”比赛。

设计方案讨论会

今年的竞赛主题为“钢结构停车设施”，设计方案内容要包括建筑设计、结构设计、可行性与经济性分析等，并同时要考虑临时停车A和长期停车B两种模式。设计成果需要满足可持续发展、安全耐用、易维护和改造、高效节能、环保低碳等需求。

如何设计出符合要求，可供甲方、设计人员和施工单位等参考的方案？该团队从问题出发，调研天河体育中心附近的停车库后，发现遇到大型赛事时，这里的车位根本无法满足需求。即便没有赛事时，随着私家车的数量增长，车位的供需矛盾也日趋明显。

为解决问题，团队成员发挥各自的学科优势，如建筑设计、结构优化、智能算法等领域知识，提出可折叠装配式车位单体、智能算法辅助设计、太阳能辅助发电等设计理念。经过多次试验与论证，团队创新设计出一款简洁美观、便捷高效且环境友好的立体停车库作品方案——“X-PARK立体停车库”。

为何将方案命名为“X-PARK”？团队成员、建筑学院硕士研究生陈建铭介绍了起名的巧思：“X”代表团队协作的无限可能性，也代表着可折叠装配式车位单体模块组合千变万化的概念；同时，“X”寓意着数学问题的求解过程，代表着团队不断克服困难、求解问题的韧劲与定力。

“‘PARK’不仅有停车的意思，还意味着公园的含义，即‘X-PARK立体停车库’能够实现停车空间利用的最大化，腾出来的新空间可作为公园，供城市居民使用。”在陈建铭看来，一个设计方案的起名，是“玩”的一种过程，也是集体智慧的结晶。

众人拾柴火焰高，但在团队中，也少不了磨合期的“矛盾”。

陈建铭至今记得，去年受邀加入团队时，队长刘德铭承诺说，“你只管好建设方案的设计，我们来帮助你完成结构的优化”。

“听到队长给我提供这么大的保障，我准备放开手脚，大干一场。”陈建铭信心十足。但当他在团队例会上，提出新的建筑设计方案时，一个个“不妥当”“不合理”“不太好”泼了陈建铭一盆盆冷水。

不同的专业具有不同的设计特点。一开始，陈建铭的建筑设计方案天马行空。有一次，他提出“倒三角”的建筑设计方案，“这看起来飘逸，非常具有美感。但是队员们认为这种设计并不合理，结构材料用量太大。”在讨论会上进行汇报时，陈建铭的方案再次被否决。

“跨学科的交流，确实让我们在磨合阶段出现了不少分歧。”陈建铭笑了笑说：“但我并非是急性子的人，反而这种实践让我对结构建筑有了充分的认识。”他意识到，一个建筑设计不能只注重美观性，而丢失结构设计的合理化，“建筑设计与结构设计应该是相辅相成的”。

经过近五个月的磨合，团队的永久停车楼设计方案，不断地优化，从1.0版本迭代到了3.0版本。方案在调整的过程中，不仅提高了车库的容量和停车效率，还综合考虑到了建筑的美观性。最终，团队获得了一个兼具美观与性价比的机械式升降横移停车模式方案。

设计方案打印稿

在陈建铭看来，这一次的比赛经历对于他的成长很重要。以前，他只专注于公共建筑的设计，完成具有美观性的作品设计。“但是外观好看并不意味着结构是合理的。”陈建铭表示，多学科知识碰撞与融合的“玩”法，不仅扩大了他的学科视野，还建立起他全方面思考建筑设计与结构优化等知识的思维模式。

“好玩就说明学生真正投入到比赛过程中去了”，王湛记得，除线下的讨论外，他经常看到学生在微信聊天群里，面对一个个问题展开热烈讨论。 “这种比赛对于学生来说，是一个非常具有现实意义的实战训练。”在王湛看来，以前的学生培养是以教师为中心，现在应要转变思维方式，以生为本，让学生在工程比赛实践中学会解决问题、激发创造性，还通过团结协作，培养合作意识，“干出一个漂亮的事情来”。

实践是工程的本质。让王湛感到惊喜的是，学生把一个个创造性想法实践出来了。“X-PARK立体停车库”的方案中，学生利用3D打印技术，制作出可折叠临时车位单体模型，这个模型可以实现临时车库的快速安装、重复利用，还方便运输与储存。

“这个模型做得非常精细，柱-柱、梁-柱之间的关键连接节点，都很流畅。”王湛表示，这些可都是学生们的宝贝。如今，该团队成员已经申请该技术的专利。

团队设计的可折叠临时车位单体模型

近年来，为激发土木类专业学生的创新能力，加强学生工程实践素质的训练，王湛教授课题组以钢结构、结构优化研究方向以及《钢结构理论》本科生课程为依托，将“钢结构立体车库”作为本科生毕业设计选题，让学生在设计过程中完成钢结构体系的建筑规划、结构选型深化、优化设计等一系列内容。这些措施，充分培养了学生独立思考、创新实践、团队协作等多方面的能力。

王湛经常对学生说：“拿不拿奖没关系。”在他看来，重要的是通过产学研结合，把学生的创意真正激发出来，培养更多敢创新、会创新的学生。“在玩出花样中学会创新创造，感受好玩的工程实践。”

如何培育创新创造的沃土？王湛教授课题组选择带领学生参与全国大学生结构设计竞赛等专业比赛，让学生在比赛中学，在学中成长。

为准备此次比赛，王湛教授课题组还积极联系土木与交通学院胡楠教授课题组，为学生团队的可折叠临时车位单体，提供3D模型打印支持，使得作品方案获得了强有力的支撑。

该课题组还为学生提供线下讨论的办公室。疫情期间，指导教师潘建荣、胡方鑫在指导设计时，积极联系学校、学院，解决学生的住宿等问题，努力当好学生的后勤保障员，让学生能够尽情地享受比赛、获得成长。“工程教育需要让学生在实践中长大，提高学生的解决问题能力。”王湛说。

在这一次比赛过程中，团队也出现了令人“心里一紧”的小插曲。在决赛答辩的紧张时刻，尽管有着队友鼓励，但肖羽林在上场介绍时，他跳过了第三个创新点“可折叠临时车位单体”，直接阐述了第四个创新点。

这让坐在台下的潘建荣心里咯噔了一下，她担心肖羽林忘记了第三个点。“但羽林的临场反应很快，当他看到手里拿着的青绿色3D打印模型时，又把这个点给说出来了。”潘建荣对学生们的临场表现点赞。

肖羽林正在汇报

比赛现场，还出现了一个有趣的环节。获得特等奖的队伍，会得到3万元的奖励。组委会为了鼓励学生积极参与比赛、营造创新创造的氛围，让学生在现场参与清点300张100元现金。队长刘德铭回忆起清点现金的过程，脸上露出笑容，“这对我们而言，是一种‘好玩’的激励方式”。

团队所获的特等奖奖杯及奖励

在学校厚植的“双创”沃土里

华工学子正在脚踏实地、克服难题

不断创新、勇闯“卓越关”

努力成长为未来的卓越工程师！

“X-PARK立体停车库”以国家倡导的绿色循环经济发展观念作为设计方案的出发点，结合智能算法辅助、高效装配式等设计理念，在推动建筑结构设计方法创新和建筑业转型升级等方面做出了探索，并论证了其可行性。

停车库设计选址为广州市天河区天河北路，为天河商圈的中心点——天河体育中心提供停车服务。建筑设计方案利用屋面、立面作为建筑产能的部位，设置大面积的光伏板为传动设施和电动车供电。

结构设计方案包括永久结构与临时结构，永久结构采用外伸端板连接半刚性钢框架结构体系，临时结构为以车辆单体为单位的钢框架结构体系，二者均能实现全装配式施工要求。

其永久结构为一座八层升降横移式机械立体停车库。在永久结构设计过程中，华南理工代表队自主编写了基于遗传算法的结构优化程序以及结构计算程序，能在短时间内求解得到最优结构设计方案，大幅提高了设计效率与质量。

临时结构则以停车单体作为基本模块，能在短时间内根据不同的场地条件，迅速拼装出不同形态的停车设施，具有高度的场地适应性。对于临时结构，华工代表队还提出了一种可折叠的装配式临时停车单体设计方案，并对相应节点进行了设计，极大提高了车库的运输、储存和安装效率。