作為湖北省“頭号工程”,鄂州花湖機場正在萬衆期待中朝着年底校飛目标“跑步前進”。
然而,很多人不知道的是,與花湖機場一同建設的,還有另一座“機場”——數字孿生機場。到建設完成時,一座物理機場、一座數字“虛拟機場”會同時交付。
1.進入“無人區”,每一步都創造曆史
花湖機場在建标段中的首棟封頂工程,是“數字化中心及展廳”。
如今,走在數字化中心大廳裡,可以看到20多家施工單位的200多位技術人員坐在電腦前做着同一件事——BIM設計,高峰時甚至能達到500人。
在整個花湖機場的建設中,“BIM”是一個高頻詞,意思是建築信息模型,這是一項電腦輔助設計的技術工具。
機場西跑道承建方民航建工的場道工程師唐春照曾說,跑道建設過程最大的特點和難點是BIM的應用。
而中建三局空管塔台項目總工舒紅斌對此則更有體會。由于進場早,數字建模又涉及多個專業,所以舒紅斌經曆了前期不同專業人員的“艱難磨合”。
在去年疫情期間,舒紅斌和BIM軟件提供方線上開會,整整一周讨論一件事,怎麼都談不攏,雙方争執非常激烈。後來才知道是因為雙方對名詞“檢驗批”的概念理解不一緻,前期開會都是各說各話。
這隻是專業磨合的一個小例子,BIM設計涵蓋民航、房建、市政三個行業近30個專業,中間有多少“碰撞”可想而知。然而,比專業磨合更難的,是流程的打通。
花湖機場項目是全國首個采用BIM模型進行全過程質量驗評和計量計價的項目,首次打通了精準建模--按模施工--按模質量驗評--按模計量支付的路徑。
每一步都是創新,中國工程院院士劉先林曾說:“深度運用BIM技術參與工程建設,鄂州花湖機場在這一領域的探索已進入‘深水區’、甚至是‘無人區’。”
2.BIM的裡程碑,智慧機場“大練兵”
既然如此難,為什麼機場方還要堅決地推行BIM呢?
據了解,鄂州花湖機場是中國民航首批"四型(平安、綠色、智慧、人文)機場"示範項目和住建部建築信息化改革試點項目。
要求以 "智慧機場"為目标,統籌推進平安、綠色、人文機場建設,全方位、全過程推廣BIM應用。而“數字孿生機場”則是智慧機場的起點。
因此,花湖機場項目從招标開始,就對BIM能力有嚴格的要求。
在工程建設之前,通過BIM技術将所有構件的外形、尺寸、材質等信息轉化為三維可視化數據,并利用虛拟建造技術在計算機中對施工過程預演。
每一個構件都有編碼,數千萬個構件将在機場建成之際實現“合模”,一個與實體機場完全對應的“虛拟機場”随之誕生。
“小到一根鋼筋,都有編碼。如果按構件數量講,目前已達四千萬,且在不斷增加。”鄂州機場BIM咨詢單位中國電建貴陽院技術負責人李希龍說。
自2017年12月動工以來,全國各地的BIM專業人才陸續集聚花湖機場,還有清華大學、同濟大學、武漢大學等高校的10多位院士參與指導,300多位業界知名專家參與論證,可謂機場BIM設計的“大練兵”。
從BIM供應商的準入,BIM實施标準的制定,信息化戰略規劃布局,BIM模型的深度應用,造價算量,質量驗評,現場無紙化管理,BIM實施人數之巨,鄂州花湖機場都堪稱中國BIM史上的重要裡程碑項目。
3.數字孿生,運維的“底盤”是模型
磨刀不誤砍柴工,雖然前期很艱難,但是應用BIM的好處,後期逐漸顯現出來。
首先是打造出了智慧機場的數字底盤。其次,解決了設計模型與施工"兩張皮"的問題。
第三,化解了設計圖紙不完善引起的各種糾紛。
第四,實現了項目全程質量管控,做好監理驗收。
由于精細化算量,用了多少材料全憑數字說話,節省了大量成本;同時在施工中有模型指導,避免了錯、漏、碰、缺等問題,提升設計、施工質量,保障了工程進度。
“比如以前二維設計的時候,地下管線錯綜複雜,經常交叉打架,在施工過程中老發生做好後又挖開重鋪的問題,既浪費資金又耽誤工期,現在有了BIM模型,管線的布置一目了然,打架的問題從根本上得到了解決”,李希龍說。
BIM的好處,更體現在後期的運維上。
從機場跑道到排水溝,從大型建築到鋼筋建模,從複雜網線到照明燈具,從建築幕牆到室内裝修……機場工程由内到外,BIM模型不僅可以指導施工,還為機場建成後的運營維護提供了便利。
由于物理世界運載着龐大的生态系統,它的運轉容不得一絲的差錯,有了數字孿生,就可以在不改變物理世界的情況下,在虛拟世界中進行各種創新性嘗試與改革,大大減少了試錯的成本,促進智慧決策。
“模型為運維提供了數字基礎”,李希龍說,“以後機場的很多設備都是無人操作,我們提供了數字化模型底圖,這些設備都是在模型上跑”。
借助物聯網技術,場道下面預埋了5G傳感器,飛機、設備在跑道壓過去,哪裡受力最大,有無沉降都清清楚楚。
機場公司黨群工作部工作人員何旭峰暢想到:未來,旅客乘機行李可自助托運,機場跑道上哪裡有異物或者開裂,甚至說設備掉落零件,跑道都能自動報警,大大節省運營成本。
這樣的鄂州花湖機場,是不是很令人期待呢?
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