BIM技术在深圳机场新一期扩建工程中的应用.pdf

BIM技术在深圳机场新⼀期扩建⼯程中的应⽤

随着BIM技术进⼊到应⽤普及阶段，为⼤型⼯程项⽬在有效运⽤信息、合理安排⼯期、减少项⽬变更、控制项⽬成本上提供解决⼿段。深圳机场作为现代化⼤型国际空港，在新⼀期扩建⼯程引⼊三维地理信息及BIM技术，深⼊探索基于BIM技术的⼯程建设和管理模式，着⼒打造国内数字化机场建设⽰范⼯程，希望可为国内其它机场建设提供范例和经验。

前⾔

随着建筑⼯程规模的不断扩⼤，如何在⼯程项⽬中有效的运⽤信息技术，快速处理与⼯程项⽬相关信息，合理安排⼯期、控制成本，尽量消除由于规划和设计不当造成的⼯程损失和⼯期延误，实现整个建筑⼯程周期乃⾄整个建筑物⽣命周期中的全⾯信息管理已成为我国建筑⾏业亟需考虑的问题[1]。

深圳宝安国际机场是中国境内集海、陆、空、铁联运为⼀体的现代化⼤型国际空港，其新⼀期扩建⼯程⾯临规模⼤、接⼝多、标准⾼、时间紧等众多难题，为应对上述问题在新⼀期建设中引⼊BIM技术，创新深圳机场规划、设计、施⼯等建设管理模式，以提升建设管理效率，筑牢全⽣命周期智慧运维管理基础，希望可为国内其他机场建设和应⽤BIM技术提供范例和经验。

⼀、BIM的基本概念及发展现状

1.1 BIM基本概念

BIM 的概念最初是由美国Autodesk 公司于2002年⾸次提出，将BIM 定义为：建筑物在设计和建造过程中，创建和使⽤的可计算数字信息。国际标准组织设施信息委员会(Facilities Information Council)将BIM定义为：在开放的⼯业标准下对设施的物流和功能特性及其相关的项⽬⽣命周期信息的可计算或可运算的形式表现，从⽽为决策提供⽀持，以便更好地实现项⽬的价值［2］。

BIM（Building information Modeling，即：建筑信息模型）是利⽤数字模型对项⽬进⾏设计、施⼯、运维的过程。BIM模型包含项⽬所有的⼏何、物理、功能和性能信息，项⽬不同的参与⽅在项⽬的各个阶段可以基于同⼀模型，进⾏协同⼯作，对项⽬进⾏分析和模拟。在设计、施⼯、运⾏的⼯程全⽣命周期，实现信息共享和⽆损传递，提⾼⼯程建设的质量和效率，节约项⽬成本，提升科学决策和管理⽔平。

1.2 国内外BIM技术发展现状

BIM从20世纪90年代提出⾄今，已经从概念普及进⼊到应⽤普及阶段，开展从⼩范围、企业内的试验到局部范围、多⽅协同的实践，并且逐步向全产业链协同、全⽣命周期实施应⽤迈进。⽬前，美国、新加坡、⽇本、韩国等多个国家已在建筑⾏业提出BIM应⽤要求，并建⽴相关BIM企业级和⾏业级应⽤标准。

美国是较早启动建筑业信息化研究的国家，⾄今其BIM研究与应⽤均⾛在世界前列。⽬前，美国⼤多建筑项⽬已经开始应⽤BIM，BIM的应⽤点种类繁多，出台BIM相关技术标准，形成各类BIM组织和协会。根据McGraw Hill的调研，2007年美国⼯程建设⾏业采⽤BIM的⽐例为28%，⾄2012年已达71%。在英国，英政府要求强制使⽤BIM，英国内阁办公室于2011年5⽉发布“政府建设战略”⽂件，其中包含整个关于建筑信息模型的章节，章节中明确要求，到2016年，政府要求全⾯协同的3D·BIM，并将全部的⽂件以信息化管理。

BIM技术应⽤在我国建筑、⽔电等⾏业BIM应⽤起步相对其他⾏业较早，⽬前已在全⼒推⼴。2011年5⽉住房和城乡建设部发布《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》(简称《纲要》)，在总体⽬标和专项信息技术应⽤中9次提到建筑信息模型(BIM)。2016年9⽉19⽇，住建部印发《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》要求在“⼗三五”期间，全⾯提⾼建筑业信息化⽔平，着⼒增强BIM、⼤数据、智能化、移动通讯、物联⽹等信息技术集成应⽤能⼒。2016年12⽉，住建部正式发布BIM最⾼国家标准《建筑信息模型应⽤统⼀标准》，规定模型结构与扩展、数据互⽤、模型应⽤等诸多内容，为BIM技术的应⽤实施提供基础⽀持。2017年2⽉，国务院办公厅发⽂《关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发（2017）19号），提到“加快推进建筑信息模型（BIM）技术在规划、勘察、设计、施⼯和运营维护全过程的集成应⽤，实现⼯程建设项⽬全⽣命周期数据共享和信息化管理，为项⽬⽅案优化和科学决策提供依据，促进建筑业提质增效。”2015年5⽉4⽇，深圳市建筑⼯务署发布全国⾸个政府公共⼯程BIM实施纲要和标准，明确建筑⼯务署BIM应⽤总体定位和规划，给出实施BIM的具体范围和阶段，明确BIM实施的价值点和技术路线，按照纲要⽬标， 2016年8⽉30⽇，深圳市⼈民政府印发《深圳市信息化发展“⼗三五”规划》，明确提出推动建筑信息模型（BIM）在建筑⼯程中的应⽤。2017年深圳政府⼯程项⽬应全⾯应⽤BIM技术，当前深圳市政府投资的⼤型公共⼯程已基本落实该纲要要求，呈现多点开花状态。

同建筑、⽔电⾏业相⽐，⽬前机场建设⾏业BIM应⽤还处于起步阶段，随着中国民航信息化建设进程的不断推

进，BIM技术将成为机场建设⾏业⼯程建设发展的必然趋势。

图1 BIM应⽤特点

⼆、深圳机场新⼀期扩建⼯程概况

根据《深圳宝安国际机场总体规划（2015版）》，机场新⼀期扩建⼯程位于现有T3航站楼北侧，项⽬总占地约128公顷（主体建筑及站坪、滑⾏道⽤地124公顷，北⽚区综合配套⽤地3.6公顷）。本期扩建项⽬除卫星厅及其配套系统及设施外，还包括第三跑道、与之相配套的滑⾏道、联络道、机坪以及能源中⼼等，其中卫星厅建筑⾯积约23.8万平⽅⽶，规划近机位61个（含20个组合机位），远机位10个，配置两条垂直联络道以及旅客捷运系统和⾏李输送系统等。当前⼯程正处于初步设计阶段，分析项⽬现状，当前深圳机场新⼀期扩建项⽬⾯临⼏⼤⽅⾯的问题。

图2 深圳机场新⼀期扩建⼯程范围⽰意图

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2.1 专业覆盖多、关系复杂、技术难度⼤

新⼀期扩建⼯程作为⼀项⼤型民⽤机场建设⼯程，其包括建筑、结构、设备、机电、公⽤配套等公共和民⽤建筑专业，机场规划、场道、助航灯光、通信、导航、⽓象、供油、弱电等民航⾏业所有专业，这些专业都有其独⽴的操作空间、时间和技术要求，各专业的进度、质量集中⼀起，必然出现交叉重叠，提⾼设计、施⼯的技术难度。

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2.2 ⼯程建设周期长，⼯程进度紧张

据深圳市政府指⽰，以2020年底投⼊使⽤作为深圳机场卫星厅项⽬总进度⽬标，原设计⼯作已严重滞后，后由同济⼤学进度课题组对卫星厅⼯程进度计划进⾏重新编排，当前设计⼯作已进⼊初步设计阶段，预计2017年年底完成施⼯图设计，与新的计划进度基本⼀致，但存在出图⼯作量⼤、时间紧等问题。

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2.3 项⽬参建⽅多，各⽅能⼒参差不齐

新⼀期扩建⼯程涉及业主、设计总包、设计分包、施⼯总包、施⼯分包、系统供应商、施⼯监理、造价咨询、BIM 管理咨询等多⽅单位，各个参与⽅参建能⼒参差不齐，尤其在BIM平台不统⼀，缺乏BIM应⽤技术上。

三、BIM技术在深圳机场扩建⼯程各阶段的应⽤

3.1 BIM技术在设计阶段应⽤

设计阶段，利⽤BIM开展多专业三维协同设计，提前进⾏管线碰撞检测、管线综合、净⾼分析等⼯作，减少“错漏碰

缺”问题；根据BIM模型可视化特点，检查设备房空间布置是否优化，后期检修是否便利；利⽤BIM模型核查卫星厅与捷运、⾏李隧道、综合管廊，以及和既有11号线、穗莞深等复杂边界关系，提前发现上述⼯程在空间接⼝、专业接⼝等存在的问题，提⾼设计产品质量，加快设计成果的稳定。

3.2 BIM技术在施⼯阶段应⽤

BIM技术在施⼯阶段的应⽤仍需不断探索。⼯程开⼯前，利⽤BIM技术进⾏⼯程设计⽅案的三维可视化交底，确保现场施⼯⼈员对设计⽅案的准确理解，做到“按图施⼯”；利⽤模型进⾏施⼯场地布置模拟，合理划分施⼯区域，合理规划材料堆放区，做到施⼯有序，堆放有序；针对复杂节点，提前进⾏施⼯⼯序模拟，提前发现施⼯过程中存在的冲突问题，优化施⼯⼯序，提⾼施⼯效率与施⼯质量等。

施⼯建设期间，利⽤本项⽬⾃主研发的建设管理平台将档案、报建、进度、变更、⽀付、质量、安全等进⾏统⼀管理，为各参建⽅提供协同⼯作环境，实现传统⼯程管理⼿段向“线上+线下”模式的转变，为本期扩建⼯程提供多⾓度、全过程的数字化管控服务。

3.3 BIM技术在运维阶段应⽤

运维阶段BIM技术应⽤尚处于规划中，计划将设计与施⼯BIM成果与机场后期运维管理相结合，进⼀步补充完善现有运维系统的基础上，打造基于BIM技术的机场智慧运维管理平台，实现⼯程档案、实物资产、设备运营维护、备件库存、周边实时监护的有效管控，全⾯提⾼机场运营管理的质量和效率，降低运维成本，为领导决策提供数字化的技术⽀持，保证机场运营的安全、优质和经济的。

四、BIM技术在深圳机场扩建⼯程中的具体实践

为响应国家及深圳市推动建筑信息模型应⽤的要求、符合深圳机场集团提出的创新信息化管理体制、把握“智慧机场”建设新机遇，同时为解决新⼀期扩建⼯程建设⾯临的规模⼤、接⼝多、标准⾼、时间紧等众多难题，深圳机场在新⼀期扩建⼯程中引⼊BIM技术，以BIM标准体系编制、BIM协同管理平台建设、BIM模型设计及审查、三维地理信息模型辅助设计等4个应⽤点推进机场建设实现⾼质量发展。

4.1 制定BIM实施⼯作框架，编制BIM标准体系

由扩建⼯程指挥部牵头组织BIM咨询单位，以“平台分建、责任各领、过程管控”为基本原则，建⽴项⽬BIM实施⼯作框架并提供相应管理咨询服务，推动新⼀期扩建⼯程项⽬责任分明、命令统⼀、数据安全、顺利开展。

为优化BIM⼯作的有效开展，编制《深圳机场新⼀期扩建⼯程项⽬BIM实施规划报告》、《深圳机场BIM模型技术标准》（征求意见稿）、《深圳机场BIM协同管理标准》（征求意见稿）、《深圳机场BIM数据对象编码标准》（征求意见稿）、《深圳机场BIM数据移交标准》（征求意见稿）等技术标准体系，明确BIM⼯作内容及要点。

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4.2 建⽴BIM协同管理平台，提⾼⼯作效率

机场新⼀期扩建⼯程以“⼀个平台、⼀个模型、⼀个数据架构”为指导思想，建⽴BIM协同及建设管理平台，以ProjectWise作为⽂件协同管理平台，配套开发有协同管理门户、综合管理、设计管理、施⼯管理、数字化档案管理等功能，⽤于本项⽬的全过程管控。BIM协同及建设管理平台包括PW协同管理平台和建设管理平台两个⼦平台。

（1）PW协同管理平台

PW平台为设计、建模及⽂件管理协同⼯作平台。各参建单位通过PW平台进⾏协同设计、建模及⽂件管理⼯作，通过PW平台可实现设计协同、互提资料、阶段性成果审核，以及成果⽂件管理。

图3 参建各⽅平台对接⽅案

（2）建设管理平台

建设管理平台为档案管理及线上办公平台，开发功能涵盖：个⼈办公、综合展⽰、合同管理、报建管理、⽂档管理、施⼯管理（进度、质量、安全）、⼯程变更等。建管平台将通过信息化⼿段，实现指挥部与参建各⽅进⾏线上协同⼯作，将⼯程建设全过程实现精细化管控，实现“线上办公，管理留痕”。