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华东院工程数字技术推动世界顶级机场跑道高质量建造
来源:华东院 作者:徐四维 时间:2022-09-14 字体:[ ]

国家“十四五”规划和2035年远景目标的核心 内容之一是推进产业数字化转型,建筑信息模型(BIM)技术成为了工程数字化转型的基础关要。现阶段,BIM技术在单个应用点已积渐趋于成熟,如施工深化、现场管理等方面应用均获得了较高的行业认同。然而,从项目全生命周期来看,BIM的点状应用过于割裂,未成体系发挥价值。

今年7月,由我院提供全过程BIM咨询的香港国际机场第三跑道正式启用,在BIM成熟度较高的香港地区,基于目前可实现的国际最高BIM标准,探索如何体系化地发挥BIM价值,解答BIM“最后一公里”难题,为香港保持国际航空枢纽地位、进一步融入大湾区建设,发挥支撑和引领作用。 

“数字建造”的顶级跑道 

香港国际机场第三跑道项目,是在前期填海工程的基础上建设第三条跑道,工程内容包括新建全长3.8公里、宽60米的4F级跑道和相关附属工程,项目规模约等于在既有机场旁兴建一个新机场,涉及包括填海造地、新建跑道、客运大楼及配套站坪、旅客捷运系统及行李系统等多项工程。三跑道系统全面投入服务后,年客运量可达1.2亿人次,年货运量可达1000万吨,对香港充分发挥航空港优势融入粤港澳大湾区建设具有重要意义。

我院BIM实施范围涵盖三跑道、配套滑行道、地下管线、机场系统、附属建筑、行车隧道等,基于目前可实现的国际最高BIM标准,实现三跑道的“数字建造”,创下全球范围内首次实现基于BIM模型的4F级国际机场跑道数字化自动摊铺的纪录,完成LOD500竣工BIM模型的数字化交付,为后期资产管理、设备定检、综合监控、数据化分析等智能运维提供基础条件,发挥BIM数据在建筑生命全周期的价值。

BIM为全生命周期提供“加速度” 

让模型“活”起来——BIM数据驱动施工协同。项目基于BIM实时汇聚施工信息,提高各部门与业主之间沟通、协调审批效率,提高50%设计变更审批效率。在建设期,项目信息是不停变化的,场地情况、设计变更、施工优化都需要在模型中体现。如何在持续变化的环境中保障模型的有效性,是项目团队一直思索解决的问题。团队以施工BIM模型作为协同载体,以公共数据环境CDE作为实现工具,以项目标准为依托,将界面协调资料、设计变更、施工优化方案等信息动态更新到模型中,并通过模型出图,迭代原有施工图纸,实现全专业三维协同,有效缩减协同所需的时间,避免信息交互中的偏差。

让数据“流”起来——BIM数据驱动数字化自动摊铺。突破传统施工效率上限,缩短工期8个月。要实现BIM驱动,一定要将储存在BIM中的信息“释放”出来。项目在全球范围内率先实现基于正向BIM模型的跑道数字化自动摊铺,完成了从BIM模型从设计到施工再到设备的数据传递,真正实现了跑道的数字建造。通过采用数字化摊铺技术,直接使用道面BIM模型作为输入数据,与8台数控智能摊铺机联动,进行摊铺作业,在提高施工质量、减少摊铺冷缝的同时,消除传统摊铺方式中计算、放样、设桩等繁琐人工操作,助力项目克服疫情影响、当地招工困难等不利因素,保质保量完成施工节点目标。

让资产“通”起来——LOD500竣工模型数字资产移交。项目竣工模型真正达到国际标准定义的LOD500细度,包含完整的竣工图形信息及非图形信息,为后期资产管理、设备定检、综合监控、数据化分析等智能运维提供基础条件,实现真正意义上的数字资产移交。同时,项目BIM模型的资产编码根据香港机管局资产管理规范录入唯一编码,可以无缝衔接至运营阶段。

探索BIM的最佳实践

国际标准、区域先驱,探索BIM最佳实践。面临规模如此大的项目,如何有序推进7项主体工程、协调参建方是项目的难点。项目引入国际BIM标准,使用标准术语、采用公共数据环境技术系统性应用BIM技术,在香港发展局及建造议会颁布的具有指导价值的BIM体系文件之前,香港国际机场便形成完善的BIM的应用规划,我院与机管局共同探索BIM最佳实践,使得项目成为香港地区BIM体系形成过程中的先驱探索者。

迭代理念,从应用驱动转为BIM驱动。以往,对BIM技术的应用习惯于通过应用反推BIM需求,需要什么就做什么,阶段之间无交互,各项应用几乎都要从零开始。这使得BIM的应用缺乏整体性及连贯性,参建各方的需求无法在项目BIM工作推进的过程中得到有效响应和交互。在国际标准指导下的BIM应用,更关注BIM作为“信息容器”的价值。项目初期就确定好各层级的信息需求:项目需要哪些信息、资产管理需要哪些信息、计划投入多少资源、项目BIM应用要如何应用、各阶段如何交互……重视实施过程中BIM信息的管理和传递,以BIM驱动应用,并关注数字资产的同步建设。

打通要点,寻求BIM应用关键。国际标准并非“灵丹妙药”,虽然可以迅速打通BIM关隘,但它只是理念框架,是促进系统思考的方法论,并无法为项目BIM实施带来实质性飞跃。脚踏实地,跬步千里,才是项目BIM实施的关键。

我院团队服务项目全过程,以数字资产交付为主线,在项目初期根据信息需求目标制定项目BIM执行计划,并对施工阶段具体BIM应用进行规划。履约过程中,团队始终以BIM数据驱动为内核,在信息协同、成本数据输出、过程决策数据输出等方面,深入挖掘BIM应用潜力。全面打通要点,发挥BIM技术效能。

近年来,我院充分发挥“工程+IT”的优势,深度参与国内多座枢纽机场、干线机场建设,先后为深圳宝安国际机场扩建工程、郑州新郑国际机场扩建工程、福州长乐国际机场二期扩建工程、厦门国际新机场工程等提供BIM咨询服务,以数字化能力为机场建设提质增效。

从“城市机场”到“机场城市”,三跑道项目是香港城市建设的里程碑。未来,我院将继续深耕产品研发、集成创新与应用实践,为产业数字化转型持续贡献力量。

建设中的香港国际机场三跑道系统


香港国际机场三跑道系统BIM

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