作为湖北省“头号工程”,鄂州花湖机场正在万众期待中朝着年底校飞目标“跑步前进”。

然而,很多人不知道的是,与花湖机场一同建设的,还有另一座“机场”——数字孪生机场。到建设完成时,一座物理机场、一座数字“虚拟机场”会同时交付。

1.进入“无人区”,每一步都创造历史

花湖机场在建标段中的首栋封顶工程,是“数字化中心及展厅”

如今,走在数字化中心大厅里,可以看到20多家施工单位的200多位技术人员坐在电脑前做着同一件事——BIM设计,高峰时甚至能达到500人。

在整个花湖机场的建设中,“BIM”是一个高频词,意思是建筑信息模型,这是一项电脑辅助设计的技术工具。

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机场西跑道承建方民航建工的场道工程师唐春照曾说,跑道建设过程最大的特点和难点是BIM的应用。

而中建三局空管塔台项目总工舒红斌对此则更有体会。由于进场早,数字建模又涉及多个专业,所以舒红斌经历了前期不同专业人员的“艰难磨合”。

在去年疫情期间,舒红斌和BIM软件提供方线上开会,整整一周讨论一件事,怎么都谈不拢,双方争执非常激烈。后来才知道是因为双方对名词“检验批”的概念理解不一致,前期开会都是各说各话。

这只是专业磨合的一个小例子,BIM设计涵盖民航、房建、市政三个行业近30个专业,中间有多少“碰撞”可想而知。然而,比专业磨合更难的,是流程的打通。

花湖机场项目是全国首个采用BIM模型进行全过程质量验评和计量计价的项目,首次打通了精准建模--按模施工--按模质量验评--按模计量支付的路径。

每一步都是创新,中国工程院院士刘先林曾说:“深度运用BIM技术参与工程建设,鄂州花湖机场在这一领域的探索已进入‘深水区’、甚至是‘无人区’。”

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2.BIM的里程碑,智慧机场“大练兵”

既然如此难,为什么机场方还要坚决地推行BIM呢?

据了解,鄂州花湖机场是中国民航首批"四型(平安、绿色、智慧、人文)机场"示范项目和住建部建筑信息化改革试点项目。

要求以 "智慧机场"为目标,统筹推进平安、绿色、人文机场建设,全方位、全过程推广BIM应用。而“数字孪生机场”则是智慧机场的起点。

因此,花湖机场项目从招标开始,就对BIM能力有严格的要求。

在工程建设之前,通过BIM技术将所有构件的外形、尺寸、材质等信息转化为三维可视化数据,并利用虚拟建造技术在计算机中对施工过程预演。

每一个构件都有编码,数千万个构件将在机场建成之际实现“合模”,一个与实体机场完全对应的“虚拟机场”随之诞生。

“小到一根钢筋,都有编码。如果按构件数量讲,目前已达四千万,且在不断增加。”鄂州机场BIM咨询单位中国电建贵阳院技术负责人李希龙说。

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自2017年12月动工以来,全国各地的BIM专业人才陆续集聚花湖机场,还有清华大学、同济大学、武汉大学等高校的10多位院士参与指导,300多位业界知名专家参与论证,可谓机场BIM设计的“大练兵”。

从BIM供应商的准入,BIM实施标准的制定,信息化战略规划布局,BIM模型的深度应用,造价算量,质量验评,现场无纸化管理,BIM实施人数之巨,鄂州花湖机场都堪称中国BIM史上的重要里程碑项目。

3.数字孪生,运维的“底盘”是模型

磨刀不误砍柴工,虽然前期很艰难,但是应用BIM的好处,后期逐渐显现出来。

首先是打造出了智慧机场的数字底盘。其次,解决了设计模型与施工"两张皮"的问题。

第三,化解了设计图纸不完善引起的各种纠纷。

第四,实现了项目全程质量管控,做好监理验收。

由于精细化算量,用了多少材料全凭数字说话,节省了大量成本;同时在施工中有模型指导,避免了错、漏、碰、缺等问题,提升设计、施工质量,保障了工程进度。

“比如以前二维设计的时候,地下管线错综复杂,经常交叉打架,在施工过程中老发生做好后又挖开重铺的问题,既浪费资金又耽误工期,现在有了BIM模型,管线的布置一目了然,打架的问题从根本上得到了解决”,李希龙说。

BIM的好处,更体现在后期的运维上。

从机场跑道到排水沟,从大型建筑到钢筋建模,从复杂网线到照明灯具,从建筑幕墙到室内装修……机场工程由内到外,BIM模型不仅可以指导施工,还为机场建成后的运营维护提供了便利。

由于物理世界运载着庞大的生态系统,它的运转容不得一丝的差错,有了数字孪生,就可以在不改变物理世界的情况下,在虚拟世界中进行各种创新性尝试与改革,大大减少了试错的成本,促进智慧决策。

“模型为运维提供了数字基础”,李希龙说,“以后机场的很多设备都是无人操作,我们提供了数字化模型底图,这些设备都是在模型上跑”。

借助物联网技术,场道下面预埋了5G传感器,飞机、设备在跑道压过去,哪里受力最大,有无沉降都清清楚楚。

机场公司党群工作部工作人员何旭峰畅想到:未来,旅客乘机行李可自助托运,机场跑道上哪里有异物或者开裂,甚至说设备掉落零件,跑道都能自动报警,大大节省运营成本。

这样的鄂州花湖机场,是不是很令人期待呢?

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