近日，我国地下最深实验室又有新发现：我国科研人员在中国锦屏深地核天体物理装置上开展的实验，验证了钙来源于碳氮氧循环的突破反应这一假说，成功解释了观测到的钙元素的起源问题，强有力地支持了第一代恒星的弱超新星爆模型，并将为詹姆斯·韦布望远镜未来观测提供可靠的数据。锦屏地下实验室的主体设计者正是中国能建华北院。
锦屏地下实验室位于四川省凉山州雅砻江畔的锦屏山隧道，是开展粒子物理学、天体物理学及宇宙学等领域重大基础前沿物理实验研究的场所，这里距离地表深度达2400米，实验环境达到百级和千级洁净度，被誉为最“纯净”实验室。
该项目是国家重大科技基础设施项目。实验室面积约4万平方米，空间容积约30万立方米，由实验厅、辅助隧道、服务隧道、连接隧道、排水隧道五部分组成，建成后将成为全世界空间最大、覆盖最深、屏蔽水平最好、配套最完善的“四最”地下实验室。
华北院通过深入研究实验室地理位置极深、地下环境复杂、地下空间错杂的特点，充分利用建筑信息模型(BIM)设计等一系列超前的设计手段和先进的理念，满足了前沿物理实验超低宇宙线通量、空气氡浓度低、超洁净空间、极低环境辐射本底等特殊要求，并获得第三届“优路杯”全国BIM技术大赛金奖。
项目团队充分应用BIM可视化特征，在项目前期，即采用三维激光扫描技术，获取隧洞现状点云模型，逆向建模，为详细设计提供准确资料;建设过程中，基于BIM模型沟通协调、分析论证，使项目建设方、科学家实验团队、设备商等方充分理解设计思路，提高了项目沟通效率。项目基于BIM模型对建筑内消防安全、防水构造、设备综合管线进行仿真分析论证，完成了尚无标准和规范可涵盖的特殊消防设计以及地下极深且极端复杂情况下空调新风、防水构造、管线布置优化，极大保证了各专业设计协调并避免后期施工质量缺陷。
设计团队搭建BIM协同平台，充分发挥数字化协同设计管理优势。基于轻量化三维模型进行设计协同，通过自我定制的“十五字方针”对设计全过程进行管理，提高设计质量，并将BIM模型作为项目运维信息的载体，集成物联网和信息化系统，实现一体化项目运维管控，保障了后期数字化成果交付和智能化运维衔接。
据介绍，近年来，华北院积极响应国家“双碳”战略，面向新型电力系统建设，积极布局重大技术方向，新时期取得新突破。践行城市升级战略，提出了城市大脑由智慧到双碳+智慧的方案升级，积极开展双碳数字城市研究和应用，取得双碳数字城市管理平台、数字城市应用、城市综合能源管理等方面的新突破，并成功应用。面对新型电力系统对长时储能的需求，开展重力储能的研究和工程示范，并在工程转化上取得突破。设计了国内首创人工造穴压缩空气储能——辽宁朝阳30万千瓦压缩空气储能国家示范项目，并形成自主可控的储能领域核心技术。
锦屏地下实验室项目是华北院与清华大学科研团队深度融通融合、通力合作打造的又一重大科研利器，建成后将形成前沿物理实验国家科技创新综合平台，为我国在物理学、宇宙学等多个领域进入国际领先行列提供强力基础支撑，将成为暗物质探测、核天体物理、生命科学、岩石力学等多学科交叉的世界级开放共享实验平台和深地科学研究“宝地”。
(图片由中国能建华北院提供)
(责任编辑：韩梦晨)
