BIM技術(shù)案例分享：BIM在深圳機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建工程中的應(yīng)用

一、BIM的基本概念及發(fā)展現(xiàn)況

1.1 BIM基本概念

BIM 的概念最初是由美國(guó)Autodesk 公司于2002年首次提出，將BIM 定義為：建筑物在設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中，創(chuàng)建和使用的可計(jì)算數(shù)字信息。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織設(shè)施信息委員會(huì)(Facilities Information Council)將BIM定義為：在開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下對(duì)設(shè)施的物流和功能特性及其相關(guān)的項(xiàng)目生命周期信息的可計(jì)算或可運(yùn)算的形式表現(xiàn)，從而為決策提供支持，以便更好地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的價(jià)值[2]。

BIM(Building information Modeling，即：建筑信息模型)是利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的過(guò)程。BIM模型包含項(xiàng)目所有的幾何、物理、功能和性能信息，項(xiàng)目不同的參與方在項(xiàng)目的各個(gè)階段可以基于同一模型，進(jìn)行協(xié)同工作，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析和模擬。在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的工程全生命周期，實(shí)現(xiàn)信息共享和無(wú)損傳遞，提高工程建設(shè)的質(zhì)量和效率，節(jié)約項(xiàng)目成本，提升科學(xué)決策和管理水平。

1.2 國(guó)內(nèi)外BIM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

BIM從20世紀(jì)90年代提出至今，已經(jīng)從概念普及進(jìn)入到應(yīng)用普及階段，開展從小范圍、企業(yè)內(nèi)的試驗(yàn)到局部范圍、多方協(xié)同的實(shí)踐，并且逐步向全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、全生命周期實(shí)施應(yīng)用邁進(jìn)。目前，美國(guó)、新加坡、日本、韓國(guó)等多個(gè)國(guó)家已在建筑行業(yè)提出BIM應(yīng)用要求，并建立相關(guān)BIM企業(yè)級(jí)和行業(yè)級(jí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)是較早啟動(dòng)建筑業(yè)信息化研究的國(guó)家，至今其BIM研究與應(yīng)用均走在世界前列。目前，美國(guó)大多建筑項(xiàng)目已經(jīng)開始應(yīng)用BIM，BIM的應(yīng)用點(diǎn)種類繁多，出臺(tái)BIM相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成各類BIM組織和協(xié)會(huì)。根據(jù)McGraw Hill的調(diào)研，2007年美國(guó)工程建設(shè)行業(yè)采用BIM的比例為28%，至2012年已達(dá)71%。在英國(guó)，英政府要求強(qiáng)制使用BIM，英國(guó)內(nèi)閣辦公室于2011年5月發(fā)布“政府建設(shè)戰(zhàn)略”文件，其中包含整個(gè)關(guān)于建筑信息模型的章節(jié)，章節(jié)中明確要求，到2016年，政府要求全面協(xié)同的3D·BIM，并將全部的文件以信息化管理。

BIM技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)建筑、水電等行業(yè)BIM應(yīng)用起步相對(duì)其他行業(yè)較早，目前已在全力推廣。2011年5月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《2011—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》(簡(jiǎn)稱《綱要》)，在總體目標(biāo)和專項(xiàng)信息技術(shù)應(yīng)用中9次提到建筑信息模型(BIM)。2016年9月19日，住建部印發(fā)《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》要求在“十三五”期間，全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力。2016年12月，住建部正式發(fā)布BIM最高國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定模型結(jié)構(gòu)與擴(kuò)展、數(shù)據(jù)互用、模型應(yīng)用等諸多內(nèi)容，為BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)施提供基礎(chǔ)支持。2017年2月，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)文《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》(國(guó)辦發(fā)(2017)19號(hào))，提到“加快推進(jìn)建筑信息模型(BIM)技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)全過(guò)程的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)項(xiàng)目全生命周期數(shù)據(jù)共享和信息化管理，為項(xiàng)目方案優(yōu)化和科學(xué)決策提供依據(jù)，促進(jìn)建筑業(yè)提質(zhì)增效。”2015年5月4日，深圳市建筑工務(wù)署發(fā)布全國(guó)首個(gè)政府公共工程BIM實(shí)施綱要和標(biāo)準(zhǔn)，明確建筑工務(wù)署B(yǎng)IM應(yīng)用總體定位和規(guī)劃，給出實(shí)施BIM的具體范圍和階段，明確BIM實(shí)施的價(jià)值點(diǎn)和技術(shù)路線，按照綱要目標(biāo)， 2016年8月30日，深圳市人民政府印發(fā)《深圳市信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，明確提出推動(dòng)建筑信息模型(BIM)在建筑工程中的應(yīng)用。2017年深圳政府工程項(xiàng)目應(yīng)全面應(yīng)用BIM技術(shù)，當(dāng)前深圳市政府投資的大型公共工程已基本落實(shí)該綱要要求，呈現(xiàn)多點(diǎn)開花狀態(tài)。

同建筑、水電行業(yè)相比，目前機(jī)場(chǎng)建設(shè)行業(yè)BIM應(yīng)用還處于起步階段，隨著中國(guó)民航信息化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，BIM技術(shù)將成為機(jī)場(chǎng)建設(shè)行業(yè)工程建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

二、 深圳機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建工程概況

根據(jù)《深圳寶安國(guó)際機(jī)場(chǎng)總體規(guī)劃(2015版)》，機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建工程位于現(xiàn)有T3航站樓北側(cè)，項(xiàng)目總占地約128公頃(主體建筑及站坪、滑行道用地124公頃，北片區(qū)綜合配套用地3.6公頃)。本期擴(kuò)建項(xiàng)目除衛(wèi)星廳及其配套系統(tǒng)及設(shè)施外，還包括第三跑道、與之相配套的滑行道、聯(lián)絡(luò)道、機(jī)坪以及能源中心等，其中衛(wèi)星廳建筑面積約23.8萬(wàn)平方米，規(guī)劃近機(jī)位61個(gè)(含20個(gè)組合機(jī)位)，遠(yuǎn)機(jī)位10個(gè)，配置兩條垂直聯(lián)絡(luò)道以及旅客捷運(yùn)系統(tǒng)和行李輸送系統(tǒng)等。當(dāng)前工程正處于初步設(shè)計(jì)階段，分析項(xiàng)目現(xiàn)狀，當(dāng)前深圳機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建項(xiàng)目面臨幾大方面的問(wèn)題。

2.1 專業(yè)覆蓋多、關(guān)系復(fù)雜、技術(shù)難度大

新一期擴(kuò)建工程作為一項(xiàng)大型民用機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程，其包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、機(jī)電、公用配套等公共和民用建筑專業(yè)，機(jī)場(chǎng)規(guī)劃、場(chǎng)道、助航燈光、通信、導(dǎo)航、氣象、供油、弱電等民航行業(yè)所有專業(yè)，這些專業(yè)都有其獨(dú)立的操作空間、時(shí)間和技術(shù)要求，各專業(yè)的進(jìn)度、質(zhì)量集中一起，必然出現(xiàn)交叉重疊，提高設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)難度。

2.2 工程建設(shè)周期長(zhǎng)，工程進(jìn)度緊張

據(jù)深圳市政府指示，以2020年底投入使用作為深圳機(jī)場(chǎng)衛(wèi)星廳項(xiàng)目總進(jìn)度目標(biāo)，原設(shè)計(jì)工作已嚴(yán)重滯后，后由同濟(jì)大學(xué)進(jìn)度課題組對(duì)衛(wèi)星廳工程進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行重新編排，當(dāng)前設(shè)計(jì)工作已進(jìn)入初步設(shè)計(jì)階段，預(yù)計(jì)2017年年底完成施工圖設(shè)計(jì)，與新的計(jì)劃進(jìn)度基本一致，但存在出圖工作量大、時(shí)間緊等問(wèn)題。

2.3 項(xiàng)目參建方多，各方能力參差不齊

新一期擴(kuò)建工程涉及業(yè)主、設(shè)計(jì)總包、設(shè)計(jì)分包、施工總包、施工分包、系統(tǒng)供應(yīng)商、施工監(jiān)理、造價(jià)咨詢、BIM管理咨詢等多方單位，各個(gè)參與方參建能力參差不齊，尤其在BIM平臺(tái)不統(tǒng)一，缺乏BIM應(yīng)用技術(shù)上。

三、BIM技術(shù)在深圳機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程各階段的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用

設(shè)計(jì)階段，利用BIM開展多專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計(jì)，提前進(jìn)行管線碰撞檢測(cè)、管線綜合、凈高分析等工作，減少“錯(cuò)漏碰缺”問(wèn)題;根據(jù)BIM模型可視化特點(diǎn)，檢查設(shè)備房空間布置是否優(yōu)化，后期檢修是否便利;利用BIM模型核查衛(wèi)星廳與捷運(yùn)、行李隧道、綜合管廊，以及和既有11號(hào)線、穗莞深等復(fù)雜邊界關(guān)系，提前發(fā)現(xiàn)上述工程在空間接口、專業(yè)接口等存在的問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量，加快設(shè)計(jì)成果的穩(wěn)定。

3.2 BIM技術(shù)在施工階段應(yīng)用

BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用仍需不斷探索。工程開工前，利用BIM技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)方案的三維可視化交底，確保現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確理解，做到“按圖施工”;利用模型進(jìn)行施工場(chǎng)地布置模擬，合理劃分施工區(qū)域，合理規(guī)劃材料堆放區(qū)，做到施工有序，堆放有序;針對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，提前進(jìn)行施工工序模擬，提前發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的沖突問(wèn)題，優(yōu)化施工工序，提高施工效率與施工質(zhì)量等。

施工建設(shè)期間，利用本項(xiàng)目自主研發(fā)的建設(shè)管理平臺(tái)將檔案、報(bào)建、進(jìn)度、變更、支付、質(zhì)量、安全等進(jìn)行統(tǒng)一管理，為各參建方提供協(xié)同工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工程管理手段向“線上+線下”模式的轉(zhuǎn)變，為本期擴(kuò)建工程提供多角度、全過(guò)程的數(shù)字化管控服務(wù)。

3.3 BIM技術(shù)在運(yùn)維階段應(yīng)用

運(yùn)維階段BIM技術(shù)應(yīng)用尚處于規(guī)劃中，計(jì)劃將設(shè)計(jì)與施工BIM成果與機(jī)場(chǎng)后期運(yùn)維管理相結(jié)合，進(jìn)一步補(bǔ)充完善現(xiàn)有運(yùn)維系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，打造基于BIM技術(shù)的機(jī)場(chǎng)智慧運(yùn)維管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工程檔案、實(shí)物資產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)、備件庫(kù)存、周邊實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的有效管控，全面提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)管理的質(zhì)量和效率，降低運(yùn)維成本，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供數(shù)字化的技術(shù)支持，保證機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)的。

四、BIM技術(shù)在深圳機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程中的具體實(shí)踐

為響應(yīng)國(guó)家及深圳市推動(dòng)建筑信息模型應(yīng)用的要求、符合深圳機(jī)場(chǎng)集團(tuán)提出的創(chuàng)新信息化管理體制、把握“智慧機(jī)場(chǎng)”建設(shè)新機(jī)遇，同時(shí)為解決新一期擴(kuò)建工程建設(shè)面臨的規(guī)模大、接口多、標(biāo)準(zhǔn)高、時(shí)間緊等眾多難題，深圳機(jī)場(chǎng)在新一期擴(kuò)建工程中引入BIM技術(shù)，以BIM標(biāo)準(zhǔn)體系編制、BIM協(xié)同管理平臺(tái)建設(shè)、BIM模型設(shè)計(jì)及審查、三維地理信息模型輔助設(shè)計(jì)等4個(gè)應(yīng)用點(diǎn)推進(jìn)機(jī)場(chǎng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

4.1 制定BIM實(shí)施工作框架，編制BIM標(biāo)準(zhǔn)體系

由擴(kuò)建工程指揮部牽頭組織BIM咨詢單位，以“平臺(tái)分建、責(zé)任各領(lǐng)、過(guò)程管控”為基本原則，建立項(xiàng)目BIM實(shí)施工作框架并提供相應(yīng)管理咨詢服務(wù)，推動(dòng)新一期擴(kuò)建工程項(xiàng)目責(zé)任分明、命令統(tǒng)一、數(shù)據(jù)安全、順利開展。

為優(yōu)化BIM工作的有效開展，編制《深圳機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建工程項(xiàng)目BIM實(shí)施規(guī)劃報(bào)告》、《深圳機(jī)場(chǎng)BIM模型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿)、《深圳機(jī)場(chǎng)BIM協(xié)同管理標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿)、《深圳機(jī)場(chǎng)BIM數(shù)據(jù)對(duì)象編碼標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿)、《深圳機(jī)場(chǎng)BIM數(shù)據(jù)移交標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，明確BIM工作內(nèi)容及要點(diǎn)。

4.2 建立BIM協(xié)同管理平臺(tái)，提高工作效率

機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建工程以“一個(gè)平臺(tái)、一個(gè)模型、一個(gè)數(shù)據(jù)架構(gòu)”為指導(dǎo)思想，建立BIM協(xié)同及建設(shè)管理平臺(tái)，以ProjectWise作為文件協(xié)同管理平臺(tái)，配套開發(fā)有協(xié)同管理門戶、綜合管理、設(shè)計(jì)管理、施工管理、數(shù)字化檔案管理等功能，用于本項(xiàng)目的全過(guò)程管控。BIM協(xié)同及建設(shè)管理平臺(tái)包括PW協(xié)同管理平臺(tái)和建設(shè)管理平臺(tái)兩個(gè)子平臺(tái)。

(1)PW協(xié)同管理平臺(tái)

PW平臺(tái)為設(shè)計(jì)、建模及文件管理協(xié)同工作平臺(tái)。各參建單位通過(guò)PW平臺(tái)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)、建模及文件管理工作，通過(guò)PW平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)協(xié)同、互提資料、階段性成果審核，以及成果文件管理。

(2)建設(shè)管理平臺(tái)

建設(shè)管理平臺(tái)為檔案管理及線上辦公平臺(tái)，開發(fā)功能涵蓋：個(gè)人辦公、綜合展示、合同管理、報(bào)建管理、文檔管理、施工管理(進(jìn)度、質(zhì)量、安全)、工程變更等。建管平臺(tái)將通過(guò)信息化手段，實(shí)現(xiàn)指揮部與參建各方進(jìn)行線上協(xié)同工作，將工程建設(shè)全過(guò)程實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管控，實(shí)現(xiàn)“線上辦公，管理留痕”。

4.3 BIM模型設(shè)計(jì)與審查，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

4.3.1 模型設(shè)計(jì)

國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中大多應(yīng)用于施工階段，完整的設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)案例較少。

深圳機(jī)場(chǎng)本期擴(kuò)建工程在設(shè)計(jì)階段要求應(yīng)用BIM三維模型設(shè)計(jì)，建立衛(wèi)星廳、捷運(yùn)系統(tǒng)、綜合管廊、能源中心等工程設(shè)計(jì)、施工、竣工模型，二維圖紙與三維模型同步。核查設(shè)計(jì)接口之間、工程與周邊環(huán)境之間的關(guān)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)接口不協(xié)調(diào)問(wèn)題，及時(shí)修改設(shè)計(jì)。

如綜合管廊與衛(wèi)星廳、能源中心的接口問(wèn)題;登機(jī)橋樁基與行李隧道、下穿通道、穗莞深保護(hù)區(qū)域轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的沖突問(wèn)題;衛(wèi)星廳基坑與捷運(yùn)基坑接口問(wèn)題;綜合管廊與周邊環(huán)境問(wèn)題等。

4.3.2 模型審查

在設(shè)計(jì)單位提交BIM模型后，深圳機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建指揮部及BIM咨詢單位通過(guò)BIM模型對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行三維可視化審核。目前主要使用碰撞檢測(cè)及凈空分析、設(shè)計(jì)接口檢查、漫游審查、造價(jià)控制等方法進(jìn)行審核。

(1)碰撞檢測(cè)及凈空分析

利用BIM軟件對(duì)設(shè)計(jì)模型(特別是管線綜合部分)進(jìn)行碰撞檢查，并依據(jù)碰撞檢查結(jié)果調(diào)整、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。本期擴(kuò)建工程對(duì)第一版施工圖模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)，共發(fā)現(xiàn)上萬(wàn)個(gè)碰撞點(diǎn)。本期擴(kuò)建工程，通過(guò)在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)，將管碰撞問(wèn)題前置解決，減少在施工階段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題引起變更。

(2)設(shè)計(jì)接口檢查

深圳機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建工程利用無(wú)人機(jī)對(duì)機(jī)場(chǎng)范圍進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)航拍采集后，利用業(yè)軟件創(chuàng)建生成機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)三維地理信息模型，借助模型可獲得機(jī)場(chǎng)用地范圍內(nèi)任意地點(diǎn)、區(qū)域的真實(shí)的可量測(cè)長(zhǎng)度、坐標(biāo)及高程，輔助新一期擴(kuò)建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工。利用傾斜攝影模型與各單位各專業(yè)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行總裝，核查工程內(nèi)部接口是否統(tǒng)一、工程與外部環(huán)境是否協(xié)調(diào)等問(wèn)題。

(3)漫游審查

在一個(gè)虛擬的三維環(huán)境中，用動(dòng)態(tài)交互的方式對(duì)未來(lái)的衛(wèi)星廳、捷運(yùn)系統(tǒng)工程進(jìn)行全方位的審視。在模擬旅客進(jìn)、出港流線，可以實(shí)現(xiàn)多種設(shè)計(jì)方案、多種環(huán)境效果的實(shí)時(shí)切換比較，可讓設(shè)計(jì)師獲得身臨其境的體驗(yàn)，有助于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

(4)造價(jià)控制

通過(guò)BIM模型，對(duì)深圳機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建工程初步設(shè)計(jì)及施工圖階段的主要項(xiàng)進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)、對(duì)比，并提供方案決策參考，從而達(dá)到投資控制的目的。

(5)施工模擬

在深圳機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建各工程招標(biāo)文件中對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用提出具體的要求，包括施工深化模型、三維可視化交底、施工場(chǎng)地布置模擬、復(fù)雜施工工序模擬等。同時(shí)編制施工階段BIM應(yīng)用指導(dǎo)手冊(cè)，以指導(dǎo)BIM在施工過(guò)程中的應(yīng)用，發(fā)揮BIM在施工過(guò)程中的作用。

縱觀國(guó)內(nèi)建筑信息模型發(fā)展現(xiàn)狀及結(jié)合BIM在深圳機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建工程中的應(yīng)用，BIM技術(shù)應(yīng)用向深度和廣度發(fā)展，需要從觀念、認(rèn)識(shí)、行動(dòng)上改變，從而推動(dòng)技術(shù)上的革新，真正發(fā)揮建筑信息模型全生命周期管理在實(shí)際工程項(xiàng)目建設(shè)中的作用。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)案例分享：BIM在深圳機(jī)場(chǎng)新一期擴(kuò)建工程中的應(yīng)用”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。