建设欧洲第一条可持续高速公路
- 新的高速公路旨在缓解荷兰鹿特丹繁忙的环岛公路拥堵问题,同时还具有环保和节能特性。
- 野生动物保护、太阳能电池板和非侵蚀性施工方法都为项目的可持续方法带来了新的挑战。
- BIM 和三维建模对于实现项目的绿色目标至关重要。
无论是州际公路还是无限速高速公路,高速公路都意味着自由和移动,这也是开放道路的吸引力。踩足油门,看不到停车标志,人和货物从城镇”飞”到乡村,然后再回到城镇。
但是,这些优点是有代价的。高速公路冲击着当地生态系统。除了每年承载数百万台内燃机外,大道还横穿并破坏着自然栖息地。动物迁移受到影响,而地表径流变化会改变水流的容量和方向。道路有时会向地下移动以保护自然美景,但隧道需要能源来照明、维护、监视和通风。
此外,还有对健康的影响。仅在北美,就有 30% 到 45% 的城市人口住在一条繁忙的道路旁边。沿高速公路的污染物浓度整体上比社区中的污染物浓度高,这会增加肺部和心血管疾病的发病率。
在荷兰的鹿特丹,众多建筑商、设计师和工程师正在努力克服这些影响,他们建造了一条可持续的新高速公路,这条公路将很好地融入当地景观。
鹿特丹的环城公路每天都会出现交通堵塞。为缓解交通拥堵并提高居民的生活质量,在城市以北的 A13 和 A20 高速公路之间建设了一条 11 公里(6.8 英里)的连接道路,以减少通过该环城公路的交通量。
Rijkswaterstaat 是负责国家基础设施的政府机构,他们将该项目授予给 De Groene Boog (Green Arch)。这是一个由 Croonwolter&dros、Mobilis、BESIX、Dura Vermeer、John Laing 和 Rebel 组成的联盟。
涉及的公司范围和规模都反映了这个价值数十亿欧元的项目的伟大抱负,该项目在可持续设计、施工和管理方面具有独一无二的优势。
隐藏的抱负
MOBILIS 工程总监 Arjan Visser 表示:“我们的目标是使高速公路尽可能不显眼。”一条延伸的隧道使道路和交通远离视线,是与周围环境融合的关键。
隧道隐藏在 Lage Bergse Bos 休闲区下方,还将通过附近的 Rotte 河下方。Visser 表示:“计划的一部分是改善休闲区,使其更便捷。在前几年,这一点被忽视了,但现在我们增加了自行车道、骑行路线和步行道。”
为了最大程度减少其占用的空间,该团队为隧道配备了智能解决方案,包括电力、供暖、通风和照明。自然光不足时,LED 照明将担当重任。隧道的车道和墙壁也涂有反射表面,可增强环境照明。
隧道系统和路边装置(例如紧急电话)都将使用直流电压,这比大多数高速公路所依赖的标准交流电压更具可持续性。所有电力均来自道路两边的 20,000 平方米光伏电池板所产生的太阳能。这将使它成为欧洲第一条带隧道的节能高速公路。
目前采取了多项绿色环保施工措施来帮助保护当地环境。例如,施工现场周围的区域是蝙蝠的自然栖息地。我们已建造了特殊的织物,为蝙蝠提供额外的覆盖和保护,以弥补树木损失。
同时,通过在住宅区和其他建筑区域附近铺设专门的降噪沥青并安装声屏障和土堤,可以减少噪音污染。此外,还使用增量启动方法 (ILM) 建造了一座天桥。借助 ILM,在铸造厂中预制天桥的分段,以便稍后在现场进行装配。
每个部分直接添加到前一个部分,使天桥建造可以按增量进行,而无需在数天甚至数周的时间内专门进行密集、吵闹、肮脏的建造。通过建筑信息模型 (BIM) 和三维建模,所有这些都变得更加简单。
使用 BIM 实现全程照明
Croonwalter&dros 高级顾问 Hans Pos 表示:“BIM 模型是我们组织的核心。我们使用它查看隧道中 54 个装置的纯结构图元以及所有摄影机、紧急呼叫站和照明。所有这些都在三维模型中。这样,您就可以测试所有内容。我们可以模拟烟雾或交通堵塞的情况,并激活‘灾难模式’,以查看控制系统如何响应并计算对道路交通的影响。”
获得正确的灯光对于项目的可持续性目标至关重要。照明是高速公路和隧道的第一大能源消耗。校准与可用日光相关的能耗是 BIM 为项目做出贡献的另一种方式。
Pos 表示:“我们使用数字测试进行准备,然后用肉眼微调照明。这两种方法的结合使其更准确,并且您可以在构建阶段早期开始考虑能耗。例如,可以在全年内进行日光分析,这样我们就可以采取节省 30% 能耗的措施。”
由数字孪生控制交通
除了建造项目,De Groene Boog 还在创建 Twin-16,这是新高速公路的虚拟三维模型,最终将其实时操作模拟为数字孪生。Twin-16 接收由嵌入式传感器和摄像机提供的数据,它将帮助交通管制员和道路工程师实时监控活动和性能。维护团队以前必须亲自前往高速公路或隧道所在地来调查潜在问题,而通过道路的数字孪生,他们将能够进行远程测试和监控。
孪生和三维 BIM 模型之间的区别在于数据连接。BIM 主要用于设计和工程阶段。数字孪生用于监控当高速公路上有真实的汽车和卡车快速行驶时高速公路的承载情况。
可持续发展之路
使用 BIM,利益相关方可以更轻松地进行协作并快速了解项目的当前状态。
Pos 表示:“对于非本行业人士,我们的图纸可能很难看懂。如果您正在规划一个太阳能电池板场的位置和布局,那么使用平面图将很难让来自市政当局的人理解。如果共享其三维模型,可以向客户展示驾车者会看到什么。然后,每个人都可以了解为什么驾车者会被面板分心。BIM 意味着您可以让客户和合作伙伴的创意变为现实,让他们更轻松地就可能和不可能做出决策。”