民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程全過(guò)程BI M應(yīng)用總體策劃研究

王偉

（中南建筑設(shè)計(jì)院，武漢 430019）

1 工程概況

廣州白云機(jī)場(chǎng)新建T3 航站樓項(xiàng)目，包含T3 航站樓、綜合交通中心和停車(chē)樓，以及貨運(yùn)、生產(chǎn)生活輔助用房及公用配套設(shè)施等。項(xiàng)目定位為“大型國(guó)際航空樞紐”“世界級(jí)機(jī)場(chǎng)群”“綜合交通樞紐”。

機(jī)場(chǎng)工程屬于工藝流程復(fù)雜、建筑面積廣闊、參與單位眾多的大型公建項(xiàng)目，在項(xiàng)目建設(shè)工程領(lǐng)域往往具有引領(lǐng)先進(jìn)技術(shù)、極具社會(huì)影響力的特點(diǎn)。項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中積極落實(shí)和響應(yīng)國(guó)家“十三五”規(guī)劃提出的“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)通信、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力”，對(duì)各參建單位提出了全階段、全專(zhuān)業(yè)、全業(yè)務(wù)、全參與的BIM 實(shí)施計(jì)劃。

2 BI M應(yīng)用目標(biāo)

機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程特點(diǎn)：專(zhuān)業(yè)高度集成、項(xiàng)目綜合性強(qiáng)、項(xiàng)目技術(shù)難度高、工藝流程復(fù)雜、涉及的相關(guān)方多、項(xiàng)目管理復(fù)雜、時(shí)間緊、任務(wù)重。

結(jié)合項(xiàng)目工程龐大、管理難的特點(diǎn)，利用BIM 技術(shù)對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)控制，管理各參建方在各個(gè)階段的BIM 實(shí)施過(guò)程，實(shí)現(xiàn)廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3 航站樓建設(shè)工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造、投資造價(jià)等工程精益化管理。

項(xiàng)目的BIM 管理涵蓋從策劃、設(shè)計(jì)、到施工、運(yùn)維的建設(shè)全生命周期[1]；機(jī)場(chǎng)工程BIM 實(shí)施六大目標(biāo)為：

1）機(jī)場(chǎng)全過(guò)程均按照“3D 建?！Ｐ蛻?yīng)用”的流程實(shí)施，踐行全生命周期BIM 應(yīng)用。

2）打造BIM 協(xié)同管理平臺(tái)，規(guī)范機(jī)場(chǎng)工程BIM 實(shí)施過(guò)程中的所有技術(shù)行為、業(yè)務(wù)行為和管理行為。

3）機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目精細(xì)化管控，實(shí)現(xiàn)建設(shè)階段全過(guò)程精細(xì)化管控，完成項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度、成本控制等建設(shè)目標(biāo)。

4）實(shí)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以現(xiàn)行國(guó)家、地方行政主管部門(mén)或行業(yè)發(fā)布的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，編制機(jī)場(chǎng)工程項(xiàng)目級(jí)的BIM 實(shí)施指導(dǎo)約束性文件。

5）數(shù)字化移交，基于BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、建造階段成果的數(shù)字化移交。

6）實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目智慧運(yùn)維，綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、GIS、IOT 等技術(shù)，集成環(huán)境監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控、預(yù)警提醒、安全防范、能耗管理、設(shè)備設(shè)施管理、空間資產(chǎn)與租賃管理等運(yùn)維功能（見(jiàn)圖1）[2]。

3 總體策劃方案

3.1 編制項(xiàng)目級(jí)BI M標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)現(xiàn)有的國(guó)際、國(guó)內(nèi)和行業(yè)BIM 標(biāo)準(zhǔn)，從BIM 實(shí)施出發(fā)，制定符合機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目特點(diǎn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)即BIM 實(shí)施指導(dǎo)約束性文件。

項(xiàng)目級(jí)BIM 實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)分為《BIM 實(shí)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《BIM實(shí)施細(xì)則》。BIM 實(shí)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定項(xiàng)目全生命周期BIM 實(shí)施過(guò)程中模型及成果的相關(guān)規(guī)定；BIM 實(shí)施細(xì)則主要規(guī)定了項(xiàng)目全過(guò)程實(shí)施中各參與方的人員架構(gòu)、組織、任務(wù)，以及為完成BIM 協(xié)同的進(jìn)度、質(zhì)量控制措施，協(xié)同制度等。

3.2 策劃各階段BI M應(yīng)用點(diǎn)

在項(xiàng)目實(shí)施準(zhǔn)備階段，應(yīng)依據(jù)項(xiàng)目階段，在BIM 實(shí)施前對(duì)各階段建模內(nèi)容、應(yīng)用點(diǎn)進(jìn)行梳理，形成BIM 實(shí)施應(yīng)用清單表（見(jiàn)表1），為建設(shè)工程全生命期的BIM 實(shí)施提供參考依據(jù)。

3.3 BI M協(xié)同管理平臺(tái)建設(shè)需求

機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程BIM 技術(shù)協(xié)同管理平臺(tái)搭建的具體需求為：將BIM 模型、工程數(shù)據(jù)統(tǒng)一到流程中，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)建設(shè)單位精細(xì)化管理的目標(biāo)。

圖1 廣州白云機(jī)場(chǎng)新建T3 航站樓BI M技術(shù)應(yīng)用全生命周期圖

表1 機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程各階段BI M實(shí)施應(yīng)用清單

協(xié)同管理平臺(tái)的功能可根據(jù)通用和建設(shè)階段規(guī)劃為5 個(gè)板塊，分別是：基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)，通用，設(shè)計(jì)，施工，竣工交付。機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目BIM 協(xié)同平臺(tái)功能需求表見(jiàn)表2。

表2 機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目BI M協(xié)同平臺(tái)功能需求表

3.4 BI M實(shí)施采購(gòu)策略

BIM 實(shí)施采購(gòu)策略是對(duì)BIM 實(shí)施各關(guān)聯(lián)方進(jìn)行任務(wù)的明確和能力要求，為BIM 實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程實(shí)施關(guān)聯(lián)方包括BIM 實(shí)施過(guò)程中承擔(dān)角色任務(wù)和工作協(xié)同的相關(guān)方，包括不限于BIM 實(shí)施甲方、BIM咨詢(xún)、工程監(jiān)理、工程設(shè)計(jì)、施工總包及分包、工程供應(yīng)商、工程運(yùn)維和其他第三方服務(wù)單位等。

根據(jù)工程整體實(shí)施規(guī)劃及應(yīng)用目標(biāo)，詳細(xì)梳理各關(guān)聯(lián)方的工作任務(wù)，明確各關(guān)聯(lián)方的能力要求。

3.4.1 BIM 實(shí)施甲方工作任務(wù)及能力要求

任務(wù)要求為確定工程BIM 應(yīng)用目標(biāo)、應(yīng)用要求，落實(shí)相關(guān)費(fèi)用；委托工程項(xiàng)目的BIM 咨詢(xún)；與項(xiàng)目各關(guān)聯(lián)方簽訂合同；接收BIM 成果等。能力要求為：擁有專(zhuān)職BIM 管理人員；對(duì)項(xiàng)目BIM 應(yīng)用有明確的目標(biāo)。

3.4.2 BIM 咨詢(xún)工作任務(wù)及能力要求

3.4.3 工程設(shè)計(jì)工作任務(wù)及能力要求

任務(wù)要求為：建立BIM 團(tuán)隊(duì)，組織設(shè)計(jì)階段BIM 的實(shí)施；審核相關(guān)方提交的深化設(shè)計(jì)模型、施工模型和竣工模型；接受BIM 咨詢(xún)方的監(jiān)督，對(duì)BIM 咨詢(xún)方提出的成果審查意見(jiàn)及時(shí)整。能力要求為：相關(guān)專(zhuān)業(yè)的BIM 技術(shù)進(jìn)行正向?qū)嵤┠芰?；?duì)其他關(guān)聯(lián)方成果具有審查、綜合的能力。

3.4.4 工程監(jiān)理工作任務(wù)及能力要求

任務(wù)要求為：建立BIM 應(yīng)用實(shí)施管理團(tuán)隊(duì)；審核相關(guān)方提交的模型，對(duì)BIM 模型的可實(shí)施性提出意見(jiàn)；監(jiān)理BIM 成果歸檔。能力要求為：審查相關(guān)專(zhuān)業(yè)的BIM 成果能力。

3.4.5 工程施工工作任務(wù)及能力要求

任務(wù)要求為：建立BIM 團(tuán)隊(duì)，組織深化設(shè)計(jì)階段BIM 的實(shí)施；審核相關(guān)方提交的設(shè)計(jì)模型，深化相關(guān)模型；接受BIM咨詢(xún)方的監(jiān)督，對(duì)BIM 咨詢(xún)方提出的成果審查意見(jiàn)及時(shí)整。能力要求為：相關(guān)專(zhuān)業(yè)的BIM 深化設(shè)計(jì)能力；施工模型進(jìn)度、質(zhì)量等應(yīng)用能力。

3.4.6 工程主供應(yīng)商工作任務(wù)及能力要求

任務(wù)要求為：根據(jù)工程要求，在BIM 咨詢(xún)方的統(tǒng)一要求下，對(duì)所提供設(shè)備的模型構(gòu)件進(jìn)行維護(hù)。能力要求為：BIM 模型構(gòu)件的創(chuàng)建和審核能力。

3.4.7 工程運(yùn)維工作任務(wù)及能力要求

每個(gè)人對(duì)冷熱的感知程度并不相同，熱舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)PPD的提出正是用來(lái)消除個(gè)體差異的影響，它表示人們對(duì)環(huán)境不滿(mǎn)意的百分?jǐn)?shù)[11].規(guī)范ISO 7730中PPD 指標(biāo)的推薦值最大為10%.由圖8可以看出，辦公區(qū)PPD大部分都在10%以下，表明大多數(shù)都能夠接受這種室內(nèi)環(huán)境.送風(fēng)口附近，由于溫度值和PMV較小，人們不滿(mǎn)意率高屬正?，F(xiàn)象；在門(mén)口附近，由于經(jīng)常開(kāi)關(guān)門(mén)，不滿(mǎn)意率較高也屬正?，F(xiàn)象.由此表明，通過(guò)Airpak軟件模擬得出的PPD和PMV分布圖能夠很好地反映出辦公室內(nèi)的熱舒適性.

任務(wù)要求為：配合工程BIM 咨詢(xún)，確定BIM 模型交付要求，審核竣工模型；接收竣工BIM 交付模型，根據(jù)運(yùn)維需求開(kāi)展BIM 實(shí)施工作。能力要求為：BIM 竣工模型審查、維護(hù)的能力。BIM 實(shí)施組織結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示。

4 BI M實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)

工程建設(shè)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)處理方法以預(yù)防為主，在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生前采取預(yù)防措施，以消除和減少損失發(fā)生的可能性及降損失程度[3]。機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程中的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自各實(shí)施關(guān)聯(lián)方，在項(xiàng)目實(shí)施準(zhǔn)備階段應(yīng)對(duì)各關(guān)聯(lián)方的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，并設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)處理方法。

BIM 實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)一般有：

1）信息交換失敗風(fēng)險(xiǎn)，如BIM 軟件間的IFC 數(shù)據(jù)傳遞存在數(shù)據(jù)出錯(cuò)、丟失現(xiàn)象；故各關(guān)聯(lián)方在選用BIM 軟件時(shí)，應(yīng)遵循工程BIM 咨詢(xún)指定的軟件范圍與版本；在BIM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與交換時(shí)，應(yīng)遵循BIM 咨詢(xún)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[4]，以降低互通性不完善帶來(lái)的影響。

2）正向設(shè)計(jì)演變?yōu)榉ｏL(fēng)險(xiǎn)，如為趕設(shè)計(jì)進(jìn)度，先繪制二維圖，然后再根據(jù)二維圖紙翻模；故在設(shè)計(jì)階段，由BIM 各專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人每周抽查BIM 模型質(zhì)量，檢驗(yàn)各專(zhuān)業(yè)模型協(xié)調(diào)情況。

3）人員風(fēng)險(xiǎn)，如團(tuán)隊(duì)沒(méi)有BIM 實(shí)施經(jīng)驗(yàn)、人員不足；應(yīng)加強(qiáng)前期培訓(xùn)，提高相關(guān)人員BIM 能力或通過(guò)內(nèi)、外部招聘，增加相應(yīng)BIM 人員數(shù)量。

圖2 廣州白云機(jī)場(chǎng)BI M實(shí)施組織結(jié)構(gòu)圖

4）軟硬件配置不達(dá)標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，軟硬件配置達(dá)不到項(xiàng)目要求；應(yīng)做好需求規(guī)劃，根據(jù)項(xiàng)目要求購(gòu)置滿(mǎn)足要求的軟硬件。

5 結(jié)語(yǔ)

機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程的BIM 總體策劃按照中國(guó)民用航空總局“四型機(jī)場(chǎng)”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，從縮短項(xiàng)目工期，節(jié)約項(xiàng)目造價(jià)，提升項(xiàng)目質(zhì)量的角度出發(fā)，到制定BIM 實(shí)施方案，建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化實(shí)施細(xì)則，規(guī)劃各階段應(yīng)用，建立采購(gòu)策略，識(shí)別實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)工程BIM 技術(shù)全過(guò)程、全專(zhuān)業(yè)、全流程的正向?qū)嵤IM 總體實(shí)施技術(shù)路線(xiàn)如圖3 所示。

機(jī)場(chǎng)工程BIM 總體策劃實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、強(qiáng)化數(shù)據(jù)信息傳遞、減少施工拆改、實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目精細(xì)管理、提升運(yùn)維效率、凝練科技創(chuàng)新成果；對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量、施工質(zhì)量、項(xiàng)目管理各方面的提高和數(shù)字化實(shí)踐起到了重要的規(guī)劃和引領(lǐng)作用。

圖3 BI M總體實(shí)施技術(shù)路線(xiàn)圖