【智庫】智慧機場解決之道——BIM

談到智慧機場我們能夠想到什麼？數字化、信息化、網路化、智能化、大數據、雲計算、互聯網、物聯網等，林林總總的新辭彙都紛紛湧現。

上網搜索一下，"開啟智慧機場服務！國內機場首輛無人駕駛車在白雲機場試運行"、"華為創新ICT 成就智慧機場"、"海航機場將與霍尼韋爾共建智慧機場示範項目""某機場開拓數字化施工"……實踐很多，但都不能說明什麼是智慧機場。對於智慧機場目前似乎沒有什麼準確的定義，但又是目前民航基礎設施建設管理的熱詞，專家、學者、機場管理者、行業管理都對智慧機場有著各自的理解，但最終目的都是乘民航大發展的東風，用先進的技術和理念促進民航大國成為一個民航強國。

隨著民用航空業的大發展，機場越來越多、越來越大。隨著人們對建築審美的變化，以及出行需求的多元化，航站樓造型越來越奇特，功能越來越複雜。

二十多年的發展，許多大型民用機場有著這樣的變化：

從一個簡單起降飛機的地方變成包括飛機、汽車、軌道綜合交通樞紐。

一個機場投資從十億發展到幾十億然後百億，目前已經接近千億級別。

機場一年的運行費用、能耗也成幾何級數不斷上升，對環境的影響越來越大，可持續發展的問題越來越多。

機場不但建設過程的複雜性、建設投資的規模超出一般工程，同時機場還是一個運營生產的場地，用建築大師柯布西耶的話來說，機場是處理旅客的機器。

機場的員工從幾百人增長到幾萬人，旅客了從百萬增長至數以億計；安全的要求越來越高，機場管理運營環境日益複雜也成為管理者面對的嚴峻的問題。

機場面對如此紛紛擾擾的問題，民航人也在尋找解決問題的工具。

隨著科技的不斷發展，這個時代給我們的理念很多，可選擇的技術很多，數字化、信息化、網路化、智能化、大數據、雲計算等等，我們的目光可以放得寬廣高遠，同時也在多方面開拓、多方面實踐。

在對智慧機場四散搜尋實踐的過程中，我們忽視了一個問題，就是第一步怎麼走，從哪裡出發的問題？千里之行始於足下，無論提什麼，我們離不開一個工作主體，那就是機場。機場作為一個物質平台，如何與數字化、信息化、網路化、智能化、大數據、雲計算關聯？

面對投資、設計、施工、運營、綠色；面對大數據、網路、信息、智能、雲；面對機場業主、政府、旅客、航空公司、設計師、承建商、投資、保險等，其實所有方面的工作都離不開信息。

在當前離不開計算機工作的時代，所有的信息主要以數字來傳遞。所以，目前所有機場的相關方，在參與機場工作的最重要內容首先應當是數字信息，而這一切中能夠起到一統江湖的核心平台應當是數字化機場。或者說數字機場是包括智慧機場在內，一切與信息網路相關的基礎平台。

提到數字機場，就必須提到"建築信息模型"後面簡稱"BIM"，是Building Information Modeling的縮寫。BIM已經在國內外建築界風行十餘年，已經成為建築行業提高效率和質量的最主要工具。

2016年9月19日，住房和城鄉建設部發布《2016－2020年建築業信息化發展綱要》（以下簡稱"綱要"），提出要"在'十三五'時期，全面提高建築業信息化水平，著力增強BIM、大數據、智能化、移動通訊、雲計算、物聯網等信息技術集成應用能力。BIM已經成為了智慧城市發展的必要手段和國家戰略發展的技術需求。

什麼是BIM？用一本書也解釋不完。從技術角度來說"BIM是一系列先進信息技術的集大成，是IT技術的綜合應用。它已經成為建築行業信息化的重要支撐技術。"美國建築科學研究院在《國家建築信息模型標準NBIMS》對BIM有如下定義：BIM是對設施物理特性和功能特性的數字化表示，它可以作為信息共享源從項目的初期階段為項目提供全壽命周期的服務，這種信息共享可以為項目決策提供可靠的保證。這一定義是目前行業內對BIM廣泛認可的定義，當然相關的定義還有很多。同時這一標準中對廣義的BIM進行了解釋：BIM包括三層意思，第一是作為產品的BIM，即設施的數字化表示；第二是指作為協同過程的BIM；第三是作為設施全壽命周期的BIM。

BIM能幹什麼？簡單地說，在解決基礎設施建設方面，特別是解決大型複雜建築建設方面BIM有著不可替代的作用，目前在其他行業的基礎設施建設上有眾多的實例，這裡不再贅述。

民航機場建設方面，許多造型奇特結構複雜的航站樓目前也加入了BIM的應用。目前因為一些發達地區已經制定BIM標準，同時已經提出了公共設施的建設必須採用BIM的強制性要求，個別機場建設已經將BIM設計和施工提上日程，但缺少民航整體行業對BIM的認識、應用和管理。

對於民航方面如何應用？對打造智慧機場有什麼作用？憑著個人的淺識，簡單描述一下：

第一，BIM是建築信息模型，這個模型可以包括機場從審批到建設的全過程信息。信息的內容也可以包括尺寸、顏色、聲音、等物理信息，也可以包括規範標準審批件等法律信息，還可以包括速度、處理量、能耗等性能信息。總的來說，也就是項目從立項階段到施工階段全部建設過程信息都可以查詢。

比如說在機場建設過程中，信息模型中可加入當初跑道方位是如何確定的，長度是如何確定的，應用的什麼規範標準，都經過什麼審查會等等信息。同時可以有建設過程的信息，砂石料水泥標號來源，也可以查詢具體某個燈具的型號、生產、安裝信息，同時也可以包括招標價格信息合同等。在運維中可以包括設備運行的數據信息，對於跑道可以加入產生病害的程度、原因和處理方法以及具體位置。這個就是BIM模型強大的信息功能，這個功能對於民航機場的建設管理、監督、審計、監察肯定有著非常大的作用。

第二，BIM還有具有可視化的優勢，這個可視化不是簡單的3D，實際上BIM模型中是數字化的物理設施。為什麼這樣說？因為3D只能滿足視覺需求，但數字化的設施包括設施的各種功能特性和相關信息，例如行李設備處理速度，能耗等。這方面最具體的應用是虛擬建設和虛擬運營，就是說機場的建設在圖紙完成之前就可以在電腦中模擬建設，這方面許多大的建設承包商已經有大量實踐經驗不再贅述。

對於機場來說虛擬運營非常重要。比如說某新機場，在施工完成之前，就可以在電腦中提前模擬運行，提前發現各種問題。結合GIS，可以驗證新跑道的試飛路徑是否有問題。

由於機場是一個動態發展的建築，需要不斷的改造或擴建才能應對需求。許多機場在進行了多處改造后，很多管線或設備設施的信息丟失，經常在改造過程中挖出管線不知道是幹什麼的。有了BIM之後，在改造前使用和改造后更新現有模型，就可以保證機場改造維護的連續性和可持續性。

既然可以虛擬運營，機場就可以遠程管理。比如說某個機場處理個別應急事物，上級管理部門不一定要去現場，不一定要上塔台，因為有虛擬機場，可以帶上VR眼鏡遠程指揮。比如說空管，既然有數字機場，空管就不需要在現場，廣州機場的起降指揮完全可以在北京完成。放大一下，這樣就解決了不同機場管制員工作強度不均的問題。

第三，在實際應用中，BIM應當是機場所有物理的設施的唯一數字身份證，是現實中的機場在數字信息世界中的鏡像。無論是設計單位、工程承包、旅客、機場當局、航空公司、民航局，BIM應當是大家電腦中共同的工作平台。同時，大家共同的核心就是BIM。

協同是BIM最重要的功能之一。對於一個大型機場來說，參與方非常多， 如本文開始所說，大家都在做智慧機場，所做的工作非常多，對於功能複雜多樣的機場，必須有一個可以共享的公共平台，否則容易盲人摸象。比如說，行李系統的維修或升級改造，影響到施工、用電、值機、安檢、聯檢單位等。改造前大家共同使用一個信息模型，改造的同時更新模型信息，更新之後大家的信息平台都是一致的，這樣才可能使機場運行高效順暢。

目前來看，能夠作為機場唯一的統一信息平台，這個責任非BIM承擔莫屬。當然，BIM還可以和機場的人事、財務、OA、採購系統相結合，發揮機場全方位管理的功能，這方面有許許多多的功能可以去開發。

BIM並不是一個簡單的工具或者是幾個簡單的軟體，幾頁紙不能完全描述其作用的強大和廣泛。

從過程角度說，BIM是服務於建築的全生命周期，其最終使命和目的就是運營。目前國內大多數BIM應用成果和效益主要體現在建設過程和綠色節能中，因為許多普通民用建築的運維相對比較簡單，BIM的效益尚未體現。對於機場來說，有別於其民用建築物最大的特點是運營。所以BIM在民航的基礎設施建設及運營方面有著更廣闊的前景。

對於BIM跟民航的關係，我們要做什麼工作？依據個人膚淺的認識最後簡單強調幾點：

1.目前世界建築行業BIM是最先進的綜合信息技術應用。

2.BIM最適合應用在機場這樣投資大、工程複雜、全生命周期運營的建築項目。

3.民航在BIM的應用方面已經落後相關行業多年，應當儘快組建相關機構，就BIM在民航機場建設和管理的應用進行論證、研究、開發和同時制定相關標準。

4.由於BIM應用的直接產品就是數字機場，民航局應當在BIM研究開發的同時組建數字機場中心。

5.BIM的應用需要新理念、新思維，是一個可以改變生產流程和生產模式的創新型工具。由於其創新性的存在，那就可以做到后發先至的效果。雖然民航在開發時間上落後，但是可以靠新理念和新思維進行創造性的應用，最終在運營方面領航世界機場。（作者：孫偉 系民航機場建設集團公司規劃設計總院總建築師）

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