OpenBIM в проекте международного аэропорта Чжаньцзян

Предпосылки и актуальность

Непрерывно возрастающий спрос на авиаперевозки в провинции Гуандун на юге Китая потребовал пересмотреть существующую транспортную систему, в результате чего было принято решение о переносе действующего аэропорта из округа Чжаньцзян в близлежащий город Хешань. Строительные работы начались в октябре 2017 года, а их завершение запланировано на первую половину 2022 года. Ожидается, что реализация проекта благоприятно скажется на экономическом и социальном развитии региона в соответствии с разработанным национальным планом.

Аэропорт Чжаньцзян станет крупнейшим хабом в Юго-Восточной Азии как для внутреннего, так и для международного авиасообщения, готовым принимать, в том числе, и самые современные самолёты. По словам Guangdong Airport Group, он обеспечит рейсы во все уголки Китая, Юго- и Северо-Восточной Азии, а также, будут приложены усилия для развития европейского и американского направлений. Прогнозируемая пропускная способность нового терминала составит 5,1 миллиона человек в год с грузооборотом 30 600 тонн. Кроме того, скоростная автомагистраль, железнодорожная развязка и высокоскоростные поезда, подходящие к аэропорту, превратят его в единый транспортный узел. На сегодняшний день это один из наиболее крупных строящихся объектов в стране, и BIM-технологии нашли в нём широкое применение на всех этапах жизненного цикла: от проектирования и строительства до эксплуатации и технического обслуживания. 

План развития

Вплоть до конца 2021 года Аэропорт Чжаньцзян будет поэтапно превращаться в важный региональный аэропорт, связывающий 45 крупных городов и с пропускной способностью, превышающей 4 млн человек. Национальный и международный пассажиропоток превысит 150 000.

Ожидается, что после релокации (2022-2025) пропускная способность возрастёт до 10 млн, и аэропорт станет домом для одной или двух авиакомпаний, чьи внутренние рейсы доставят пассажиров во все крупные и средние города и покроют популярные туристические направления внутри Китая наряду с расширением доступных международных направлений в страны Северо-Восточной Азии. К 2025 году ожидаемый пассажиропоток вырастет до 250 000 ежегодно.

Описание проекта

Проект в цифрах

Запланированные строительные работы

На первом этапе проект включает строительство 3 200 м взлётно-посадочной полосы и параллельную ей рулевую дорожку с классификацией лётного поля 4E, 30 авиапарковочных мест, здания терминала с площадью застройки 61 800 м² и вспомогательные объекты: служба грузовых перевозок, служба технического обслуживания самолётов, наземное обслуживание, пожарно-спасательные части, производственные, жилые и подсобные помещения, электроснабжение, водопровод, газоснабжение, отвод сточных вод и др. Командно-диспетчерский пункт включает в себя 60 метровую диспетчерскую вышку, откуда осуществляется координация и управление взлетами, рулением, посадками и полётами всех самолетов в аэропорту, само здание диспетчерской площадью 4500 м² и служебные помещения общей площадью 3500 м². Отдельно будет построена антенная площадка с различным специальным оборудованием для контроля воздушного движения, обеспечения связи, навигации и получения погодных условий и прогнозов. Также предусмотрено проектирование и строительство топливозаправочного комплекса, включающего нефтебазу аэропорта, магистральные заправочные трубопроводы и заправочные агрегаты, которые закачивают авиакеросин в топливные баки воздушных судов напрямую из топливопроводной системы.

По наземной площади масштаб проекта составляет 3 938 033 м², из которых 3 887 368 м² занимает само здание аэровокзала со всеми службами, а 50 665 м²  –земельный участок для подъездных путей. Заложенных мощностей будет достаточно для того, чтобы обеспечить пропускную способность для 5.1 млн пассажиров и грузооборот в 31 000 тонн.

OpenBIM, открытые стандарты в проекте

Концепция openBIM предлагает проектным командам уникальную возможность для эффективного взаимодействия благодаря объединению различных представлений строительного объекта в единую согласованную модель, таким образом решается проблема передачи данных между различными программными продуктами.

Использование открытых стандартов оказывается особенно актуальным в работе над крупными проектами, такими как аэропорт Чжаньцзян, где возможности OpenBIM нашли широкое применение.

На этапе проектирования файлы из различных программ были импортированы в Revit в формате открытых данных .IFC, а затем собранные воедино в Revit общие модели были экспортированы через открытые форматы в приложения для анализа (Navisworks, Pathfinder, Ecotect Analysis) и визуализации (Lumion).

Применение openBIM:

• IFC 2x3 
• COBie 
• Открытые стандарты: gbXML и DAE 
• ПО для проектирования и дизайна: Revit, Navisworks, Ecotect Analysis, AUTOCAD, Midas, Rhino, Sketchup, Tekla Structure, YJK, Lumion, Pathfinder, Midas.

В рамках проекта использовалось более 13 различных ПО.

Ход проекта

В соответствии с требованиями заказчика весь жизненный цикл проекта строится на BIM-технологиях, а проектировщикам следует передавать данные в формате .IFC-файлов. Многочисленные разработанные в рамках проекта модели были загружены в Navisworks. Данное приложение позволяет более эффективно координировать выполняемые работы, моделировать процесс строительства и проводить комплексный анализ проекта.

Все итоги работы по созданию модели аэропорта были переданы посредством .IFC файлов, а подробная документация была сгенерирована через Excel в формате COBie.

Используемые инструменты для совместной работы: Autodesk, Navisworks, Lumion, Pathfinder

Детализированная модель из различных САПР была собрана в Revit в едином файле, оптимизирована и экспортирована в формат данных gbXML; впоследствии gbXML-файл был импортирован в Ecotect Analysis для анализа ветровых нагрузок и инсоляции. Унифицированная модель избавила от необходимости повторного создания моделей в отдельных ПО, а также позволила получить полную картину для принятия проектных решений.  

Моделирование путей эвакуации и потоков людей

Одна из особенностей аэропорта – это огромное количество людей и довольно сложные траектории их движения. Чтобы заранее увидеть возможные проблемы при эвакуации, в проекте использовалось специальное ПО, Pathfinder. Данная программа показывает индивидуальную модель движения людей при эвакуации, она имеет графический интерфейс для ввода исходных данных, а также инструменты для 2D и 3D-визуализации результатов. Для анализа на стадии АР из Revit были выгружены через .IFC-файлы и тщательно проанализированы все узкие места и места скопления людей. Надо отметить, что в импортированной модели практически не было потерь за исключением нескольких декоративных элементов дверей и окон, что ещё раз подтверждает удобство работы с открытыми форматами в различных программах.

Сборка модели в Navisworks и поиск коллизий

Большинство моделей, узлов, деталей и элементов объекта проектировались не в одной, а сразу в нескольких программах. Инженеры понимали, что без объединения файлов различного формата в единую модель поиск коллизий и пересечений не может быть осуществлен. В рамках данного проекта все данные соединялись в среде Navisworks, и дальнейший анализ проходил быстро и легко. Независимо от того, откуда выгружались .IFC файлы – из Revit или из Tekla – при импорте не было обнаружено каких-либо потерь.

Визуализация

Кроме того, крайне важно было предоставить качественные визуализации проекта, поскольку именно они позволяют видеть общую картину и согласовывать правки. Для рассматриваемого проекта было выбрано приложение Lumion, которое работает напрямую с Revit через импорт DAE 3D файлов.

Документы для сдачи проекта

После завершения всех этапов проектирования встала задача о передаче проекта службам и подразделениям, которые будут заниматься возведением объекта, его эксплуатацией и обслуживанием. В данном случае потребовалось передать данные для застройщика в виде электронные таблицы в формате COBie, для чего в Revit был установлен дополнительный плагин для импорта COBie-файлов, произведены все настройки согласно требованиям технического задания и сформирован Excel-файл со всеми деталями проекта. Поскольку формат данных COBie соответствует стандарту IFC, информация о проекте, переданная в COBie, может использоваться различными службами и специалистами.

Преимущества от использования openBIM в проекте

Преимуществами от использования OpenBIM стало улучшение качества проектирования и новые уровень комплексного управления проектом. 

Снижение стоимости проекта – открытые стандарты дают возможность работать с большим количеством профессиональных программ в рамках одного проекта, избавляя проектные команды от необходимости переходить на единый программный продукт для проектирования. Параллельно сокращаются и временные затраты, поскольку проектировщикам не приходится создавать модели для каждой программы отдельно. 

Качественное улучшение совместной работы – открытый формат позволил получить глубокую интеграцию мультидисциплинарных моделей в проекте ещё на стадии архитектурных и конструктивных решений. Это дало возможность на ранних этапах выявлять возможные коллизии в модели и проводить различные симуляции.

Упрощение передачи данных – формат данных OpenBIM упрощает реализацию проекта, поскольку все файлы передаются в формате .IFC, подходящем для любого BIM-совместимого САПР или Navisworks, а значит, застройщику не потребуется большое количество дорогого специализированного ПО и он не будет тратить время, открывая файлы по очереди.

Результаты проекта

Практическое использование концепции оpenBIM нашло широкое применение в проекте аэропорта Чжаньцзян: оно обеспечило быструю и качественную интеграцию данных из различных профессиональных приложений для проектирования, качественно упростила и улучшила совместную работу проектных команд, визуализацию схем, оптимизацию процесса проектирования, обмен технической информацией по проекту, управление командами, комплексное управление и контроль (сроки, качество, безопасность, затраты) и другие процессы. 

Преимуществами от использования openBIM стало улучшение качества проектирования.