新加坡新飞禽公园以先进技术与大自然和谐共生

万态野生动物世界位于新加坡北部，由万态野生动物集团负责管理，有数个园区：新加坡动物园、夜间野生动物园、河川生态园，以及最新的新加坡飞禽公园。从新加坡西部裕廊地区迁来的这座新飞禽公园占地17公顷，主要亮点包括数个以世界上不同生态环境为主题的大型步行鸟舍。在这些鸟舍里“安家落户”的鸟类品种繁多，如粉红琵鹭、美洲红鹮、美洲红鹤、南美鹳等。

由于新飞禽公园靠近自然保护区，因此在开发过程中，建造这座庞大而复杂的园区时还需考虑到对周边环境的影响。此外，在尽可能维持原有自然地形地势的同时，融入有机设计元素也是首要任务。

大林组新加坡私人有限公司（Obayashi Singapore Pte Ltd）是日本五大综合建设公司之一大林组株式会社（Obayashi Corporation）的全资子公司。这家公司在建设新加坡飞禽公园的过程中，利用了先进的数字技术来加强与相关方的协作，并满足对可持续性的高要求。大林组株式会社的数字化转型部总经理兼新加坡亚洲数字实验室创新主管Shusaku Kawamoto说：“在这个庞大而复杂的项目中，我们与众多相关方之间实现了单一的可信数据源，并在这个单一可信数据源的基础上运行数字孪生模型。”

在整个项目中，设计开发过程的管理、施工顺序的协调、现场检查的辅助，全都通过一个集成的建筑信息模型来实现。此外，为了最大限度地减少环境影响，还需要通过虚拟的设计和施工流程来验证、解决可施工性问题。

大林组新加坡公司的飞禽公园项目总监Patrick Chia表示，为了克服虚拟设计、施工阶段的种种挑战，各团队使用了欧特克的Revit和Navisworks软件。“真正的挑战在于确保现实世界和数字世界保持一致，这需要所有参与项目的人配合，不然是不可能的。只要能保持一致，数字数据就成了各相关方之间单一的可信数据源，我们也就能够充分地发挥数字孪生技术的潜力。”

为了创建能够准确地复制广阔崎岖地形的数字文件，首先使用无人机和3D扫描仪进行现实捕捉。然后，收集到的数据在Revit中进行处理，并使用欧特克的ReCap Pro软件来生成包括点云、正射影像、地形表面模型和3D等高线在内的输出结果，供后续任务使用。

飞禽公园项目的建筑信息模型经理Paul Andaya说：“我们并没有使用传统的土地测量方法，而是利用无人机对整个场地进行测绘，然后生成全面的地面模型。这样做让我们可以使用Revit和Dynamo来分析土地现状和规划水平之间的差异。我们能够对从开挖区域到回填区域的土壤移动进行优化，最大限度地减少开挖范围和土壤处理。美丽的稻米梯田景观就是其中的成果之一。”

要想最大限度地保护鸟类栖息地，在施工阶段考虑自然环境和可持续性因素是至关重要的。Andaya说：“我们采取了额外的措施，将场地利用率图纸叠加到无人机测绘生成的正射影像上，用于密切监测场地的施工情况，确保场地维持自然状态。如果没有数字孪生技术，监督每个施工阶段对大自然的环境影响将非常困难。”

Andaya还说：“Navisworks软件结合了点云数据集和集成的建筑信息模型，让我们完全能够以可视化的方式掌握项目情况，也让我们能够有效地识别关键问题并在施工前解决。”举例来说，最初以泥塑模型呈现的设计，通过3D激光扫描仪转换为3D表面网格并经过优化后，可与建筑信息模型无缝地集成，作为数字孪生模型的基础。

“对于客户以及各顾问和分包商来说，不管是评估设计的准确性，还是确保协调顺畅，又或是创建详细图纸和示意图，甚至是确保准确数量的物资出库，这都是非常重要的工具，”Andaya说道。

此外，对于那些沉浸在聚丙烯水箱中的复杂假山结构，在其内部安装结构性支撑物和机械、电气、管道（MEP）系统时，该公司使用了激光扫描技术，以及欧特克的3ds Max和Navisworks软件来解决干扰问题。在所有领域的绘图和制造过程中，数字孪生模型都充当了单一的可信数据源，而且由此产生的效果出色。

数字孪生技术用于解决设计问题并促进现场施工管理。复杂的步行鸟舍设想最终得以实现：由巨大的网状结构覆盖，鸟儿可以自由飞翔的空间。这些鸟舍的荷载均由多个八层楼高的钢柱承担。

各倾斜柱和地基的设计、安装，协调起来极其复杂，而且需要沿着多个轴线进行定位和定向。在发现到问题并通过Navisworks软件在虚拟空间中调整结构后，便可根据来自单一可信数据源的数据生成施工图。建筑信息模型与工程方法的结合，既提高了协作的准确性，也确保了项目符合规范要求。园区内的企鹅湾是一个仿造水下海藻森林和岩石海滩的沉浸式体验区域，使用了23块重达1万公斤的巨型嵌板。借助数字孪生技术，这些构筑物的每个细节都有镜像副本，不仅可以确保效率和安全性，还可确保资源的最佳利用。

在现场检查中，数字孪生模型还充当单一的可信数据源：光学和激光扫描设备将扫描结果与数字孪生模型进行精确比对，确保符合质量标准。

Andaya说：“我们真正的目标是让所有的相关方携手合作，实现共同的目标。在各方共同的努力下，数字孪生技术为我们重拾共存理念奠定了可靠的基础。这才是‘单一可信数据源’的终极形态。”