BIM技術(shù)在北京大興國際機(jī)場東航基地深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

莫德秀 李 括

(1.大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部，遼寧 大連 116023； 2.北京東投置業(yè)有限公司，北京 101300)

BIM(Building Information Modeling)技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具[1-3]，是通過建筑物直觀物理模型構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維的全生命周期過程中的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行共享和傳遞，使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、施工單位、設(shè)施運(yùn)營部門和業(yè)主等各方人員可以基于BIM進(jìn)行協(xié)同工作，從而能夠有效的提升工作效率，減少返工，降低成本，縮短工期，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

對于復(fù)雜預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)，劉占省等[4]建立了徐州奧體中心體育場整體結(jié)構(gòu)BIM模型，改變了傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理理念，大大提高施工管理的集成化程度。苗永抗[5]將BIM技術(shù)引入到鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的深化設(shè)計(jì)中，有效解決了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁支座附近出現(xiàn)的混凝土不密實(shí)、蜂窩麻面等問題。為有效解決隧道建模標(biāo)準(zhǔn)化、三維實(shí)體精確化、施工管理信息化等問題，許利彤等[6]基于Autodesk平臺建立了以鄒平縣廣富隧道BIM模型，為后續(xù)隧道施工BIM技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1 項(xiàng)目概況

東航北京大興機(jī)場基地項(xiàng)目總投資132億元，用地面積約930畝，由核心工作區(qū)、生活服務(wù)區(qū)、機(jī)務(wù)維修及特種車輛維修區(qū)、航空食品及地面服務(wù)區(qū)、貨運(yùn)區(qū)組成，工程建成后東航將以主基地航空公司身份進(jìn)駐北京新機(jī)場，作為未來北京新機(jī)場主要運(yùn)力承擔(dān)起更大的責(zé)任與使命。大興機(jī)場效果圖如圖1所示。

東航北京大興機(jī)場基地項(xiàng)目的五個(gè)區(qū)域的建設(shè)工程均存在工期緊、施工場地狹小、周邊交通組織困難、涵蓋施工專業(yè)繁雜等問題。本項(xiàng)目利用Revit進(jìn)行土建、機(jī)電等專業(yè)模型創(chuàng)建、維護(hù)，使用Navisworks，進(jìn)行模型瀏覽、視點(diǎn)保存，使用3Dmax制作方案模擬動(dòng)畫，使用Lumion，模擬展示模型效果，使用Fuzor進(jìn)行模型漫游、方案模擬等工作。

2 基于BIM的3D技術(shù)應(yīng)用

2.1 碰撞檢測

傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)考慮單一，利用BIM技術(shù)，使用疊合模型，并通過軟件對疊合模型中不同系統(tǒng)間的矛盾沖突進(jìn)行檢測查找，并形成相關(guān)的報(bào)告，如針對消防炮臺的位置，高度以及消防炮的仰俯角度等進(jìn)行充分考慮，優(yōu)化施工方案。原設(shè)計(jì)消防炮為5 m,發(fā)現(xiàn)與桁架管錯(cuò)綜交叉，調(diào)整方案降低消防炮臺標(biāo)高，6.9 m處消防炮因立管避讓桁架，無法滿足圖集需求及仰俯角度，最終將消防炮提高至7.4 m，如圖2所示。

BIM技術(shù)針對消防領(lǐng)域的應(yīng)用一般僅局限于常規(guī)的管綜應(yīng)用，對于機(jī)庫中的消防BIM應(yīng)用少之又少。北京新機(jī)場作為東航乃至整個(gè)行業(yè)內(nèi)的第一個(gè)機(jī)庫消防炮BIM應(yīng)用模擬，對今后公司承建的機(jī)庫以及飛行行業(yè)內(nèi)的消防BIM應(yīng)用都會(huì)起到較好的示范作用。

2.2 機(jī)電管線深化設(shè)計(jì)

施工單位利用BIM模型協(xié)助完成機(jī)電安裝部分的深化設(shè)計(jì)，包括綜合管線布置圖、綜合布線圖的深化。使用BIM模型技術(shù)改變傳統(tǒng)的CAD迭圖方式進(jìn)行機(jī)電專業(yè)深化設(shè)計(jì)，利用BIM技術(shù)解決供水、排水、暖氣、強(qiáng)弱電、通風(fēng)、冷氣空調(diào)系統(tǒng)等各專業(yè)間管線、設(shè)備的碰撞，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，為設(shè)備及管線預(yù)留合理的安裝及操作空間，減少占用使用空間，降低重復(fù)施工、返工浪費(fèi)與施工安全問題。

2.3 多專業(yè)綜合應(yīng)用

項(xiàng)目利用BIM建模，對鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、精裝修、小市政等進(jìn)行了深化設(shè)計(jì)，對各專業(yè)進(jìn)行碰撞檢查、專業(yè)協(xié)調(diào)。如采用依據(jù)小市政設(shè)計(jì)圖紙等相關(guān)文件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，創(chuàng)建小市政深化設(shè)計(jì)模型，將小市政深化設(shè)計(jì)模型與景觀、入戶管線進(jìn)行碰撞檢測、專業(yè)協(xié)調(diào)，在方案、模型優(yōu)化基礎(chǔ)上進(jìn)行深化設(shè)計(jì)施工詳圖繪制及管理工作。

3 結(jié)語

本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在設(shè)計(jì)施工中參與方眾多，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中各專業(yè)只注重自身專業(yè)的設(shè)計(jì)，空間位置易產(chǎn)生沖突，二維圖紙很難找出沖突部分。利用BIM技術(shù)輔助東航北京大興機(jī)場基地的設(shè)計(jì)施工，在施工前能找出設(shè)計(jì)中不合理的地方。利用BIM技術(shù)，使各專業(yè)模型可視化，可以很直觀的看出各專業(yè)構(gòu)件間的位置關(guān)系，進(jìn)行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中不合理的地方，減少返工。同時(shí)在方案、模型優(yōu)化基礎(chǔ)上，進(jìn)行深化設(shè)計(jì)施工詳圖繪制及管理工作，真實(shí)感受設(shè)計(jì)方案效果，實(shí)現(xiàn)方案優(yōu)化和優(yōu)選。