BIM開(kāi)啟民航建造新未來(lái)
——博鰲機(jī)場(chǎng)BIM實(shí)踐

肖 婧 曹 樂(lè) 莫 玳 符武文 張 文 董立濤 郝學(xué)潮 張 凱

(1.建研科技股份有限公司，北京 100013; 2.博鰲機(jī)場(chǎng)管理有限公司，博鰲 571434)

BIM開(kāi)啟民航建造新未來(lái)
——博鰲機(jī)場(chǎng)BIM實(shí)踐

肖 婧1曹 樂(lè)1莫 玳2符武文2張 文1董立濤1郝學(xué)潮1張 凱1

(1.建研科技股份有限公司，北京 100013; 2.博鰲機(jī)場(chǎng)管理有限公司，博鰲 571434)

作為2016年博鰲亞洲論壇的重點(diǎn)配套項(xiàng)目，博鰲機(jī)場(chǎng)用時(shí)10個(gè)月建造完成，建造速度快于國(guó)內(nèi)同類(lèi)工程一倍以上。工程周期緊縮，項(xiàng)目定位提升，博鰲機(jī)場(chǎng)全建設(shè)期借助BIM技術(shù)呈現(xiàn)高質(zhì)、高效的工程業(yè)績(jī)，為BIM時(shí)代的機(jī)場(chǎng)建造提供數(shù)據(jù)參考。

博鰲機(jī)場(chǎng)； BIM； 方案深化； 路徑漫游； 機(jī)場(chǎng)管理

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.05.01

1 工程背景

2016年3月22日至25日，以“亞洲新未來(lái)：新活力與新愿景”為主題的博鰲亞洲論壇在海南博鰲順利召開(kāi)。期間，比利時(shí)首相米歇爾、柬埔寨首相洪森、老撾總理通邢、立陶宛總理布特克維丘斯、尼泊爾總理奧利、泰國(guó)總理巴育、印度尼西亞副總統(tǒng)卡拉、緬甸副總統(tǒng)賽茂康、哈薩克斯坦第一副總理薩金塔耶夫、大韓民國(guó)副總理兼企劃財(cái)務(wù)部長(zhǎng)官柳一鎬、俄羅斯聯(lián)邦副總理德沃爾科維奇、越南副總理范平明、沙特阿拉伯王國(guó)朱拜爾與延布皇家委員會(huì)主席、沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司董事長(zhǎng)阿爾薩烏德親王等外國(guó)政要應(yīng)邀出席年會(huì)。

圖1 博鰲機(jī)場(chǎng)航站樓

響應(yīng)“一地辦會(huì)”的指導(dǎo)精神，此次年會(huì)特設(shè)重點(diǎn)配套項(xiàng)目-博鰲機(jī)場(chǎng)。該機(jī)場(chǎng)由國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)建設(shè)，并于2016年3月17日完成首航試運(yùn)行，為論壇開(kāi)辦提供全程航班保障。此后，博鰲機(jī)場(chǎng)將充分發(fā)揮對(duì)外交流窗口與合作平臺(tái)的作用，加速推進(jìn)海南國(guó)際會(huì)展業(yè)與旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展。

2 工程簡(jiǎn)介

博鰲機(jī)場(chǎng)選址于瓊海市中原鎮(zhèn)，距離瓊海市區(qū)12km，與博鰲亞洲論壇永久會(huì)址——博鰲國(guó)際會(huì)議中心相距15km。項(xiàng)目占地2 732畝，包含2 600m×45m的新建跑道1條、垂直聯(lián)絡(luò)道2條、9 000m2航站樓1棟、近機(jī)位廊橋2座、跑道雙向設(shè)置I類(lèi)儀表著陸系統(tǒng)及900m的I類(lèi)精密進(jìn)近燈光系統(tǒng)、站坪機(jī)位26個(gè)(4C22B)，配套建設(shè)通信、導(dǎo)航、氣象、供電、供水、供油、消防救援等輔助生產(chǎn)設(shè)施，可停靠波音737、空客A320等大中型飛機(jī)。計(jì)劃年旅客吞吐量可達(dá)48萬(wàn)人次，年貨郵吞吐量1 440t。主體工程投資11.27億元，包含配套工程及征地拆遷安置費(fèi)用總投資19.1億元(表1)。

表1 博鰲機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目概況

建筑名稱(chēng)面積/m2層數(shù)備注航站樓9945兩層設(shè)兩個(gè)廊橋綜合業(yè)務(wù)用房1029.87一層中心變電站844.23一層航管樓及塔臺(tái)1260.32航管樓兩層 塔臺(tái)六層含塔臺(tái)面積413.36m2供水站246.2一層(含地下一層)其中地下165.2m2污水站配電間30一層空側(cè)垃圾收集間20一層垃圾堆放間50一層綜合辦公宿舍生活樓3957四層道口78一層另外雨棚181.4m2油機(jī)房108.9一層消防救援站868一層貨運(yùn)庫(kù)443.5一層北燈光站420.8一層DVOR152.4一層其中機(jī)房44.8m2,變電站107.6m2.另外反射網(wǎng)353.4m2(屬于構(gòu)筑物)天氣雷達(dá)工程277.6一層(雷達(dá)塔為構(gòu)筑物,八層)其中油桶間10m2,配電間87.8m2,值班宿舍51.8m2,雷達(dá)塔為構(gòu)筑物,包括128m2的設(shè)備機(jī)房、控制間等儀表著陸工程126.8一層共計(jì)4個(gè),每個(gè)單體為31.7m2供油工程一項(xiàng)

3 工程難點(diǎn)分析

3.1 工期緊縮，力保高效、高質(zhì)

博鰲機(jī)場(chǎng)自2015年3月19日開(kāi)工至建造完成，全建設(shè)期僅10個(gè)月，較國(guó)內(nèi)同類(lèi)工程縮短約58%。這一速度無(wú)疑創(chuàng)造了世界民航建設(shè)史上的奇跡，也為全程的質(zhì)量把控提出超高要求。自方案設(shè)計(jì)至工程竣工，建設(shè)周期數(shù)倍緊縮，流程監(jiān)管需在多方協(xié)作、數(shù)據(jù)互傳、成本把控、質(zhì)量審核等方面做出全新突破，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝與新興技術(shù)的有效融合，探索民航建造的新時(shí)代模式。

3.2 定位高，調(diào)整多，數(shù)據(jù)更新需步步跟進(jìn)

基于博鰲機(jī)場(chǎng)的工程定位高度，項(xiàng)目將于全建設(shè)期接受各方領(lǐng)導(dǎo)的多次視察。方案臨時(shí)調(diào)整頻次高于同類(lèi)工程，建設(shè)期內(nèi)的圖文數(shù)據(jù)量成倍積增，全程數(shù)據(jù)管控與后期管理對(duì)接將面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

3.3 后期運(yùn)維管理，數(shù)據(jù)龐雜，難度較高

博鰲機(jī)場(chǎng)的BIM技術(shù)配合將于后期進(jìn)展至運(yùn)維管理階段。相比于公建項(xiàng)目，機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)量更為繁復(fù)，管控需求也更為精準(zhǔn)。如何挖掘博鰲機(jī)場(chǎng)的BIM數(shù)據(jù)價(jià)值，與機(jī)場(chǎng)的日常維護(hù)形成良性數(shù)據(jù)互動(dòng)，打造獨(dú)具機(jī)場(chǎng)管理特色的BIM運(yùn)維管理系統(tǒng)，將是后期工作的重點(diǎn)、難點(diǎn)所在。

4 BIM技術(shù)應(yīng)用

為有效確保工程計(jì)劃的順利實(shí)施，中國(guó)建筑科學(xué)研究院BIM與信息化研究中心特為機(jī)場(chǎng)建設(shè)量身定制BIM實(shí)施方案，提供全程技術(shù)支持。

4.1 標(biāo)準(zhǔn)制定

為有效整合項(xiàng)目各參與方的工作成果，完成各階段數(shù)據(jù)的順利銜接，BIM團(tuán)隊(duì)特于工作初期制定包含建模深度、命名規(guī)則、扣減標(biāo)準(zhǔn)、出圖規(guī)范、交換格式等在內(nèi)的BIM工作執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與管理制度，規(guī)范各流程工作細(xì)節(jié)，提升協(xié)同工作效率與質(zhì)量(圖2)。

圖2 BIM協(xié)同工作標(biāo)準(zhǔn)制定

4.2 模型創(chuàng)建

創(chuàng)建包含表1所示全功能用房在內(nèi)的總場(chǎng)區(qū)模型，為各期方案交底、流程配合、現(xiàn)場(chǎng)審議、領(lǐng)導(dǎo)視察等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)提供第一手基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，嚴(yán)禁因溝通信息偏差所引生的二次返工，提升工作效率，降低人、材成本(圖3)。

圖(a)場(chǎng)地模型

圖(b)航站樓模型

圖(c)航管樓模型圖3 博鰲機(jī)場(chǎng)模型展示

基于博鰲機(jī)場(chǎng)的特色定位，BIM模型的更新、維護(hù)任務(wù)繁重，每一版方案調(diào)整均需第一時(shí)間反饋于主體模型，以確保各專(zhuān)業(yè)所述方案的高度統(tǒng)一與數(shù)據(jù)互聯(lián)。

4.3 管線綜合

常規(guī)工程中的BIM管綜配合，多體現(xiàn)于對(duì)原始設(shè)計(jì)方案的審核，先于施工工序解決主體建筑內(nèi)部的空間排布問(wèn)題，從而降低現(xiàn)場(chǎng)拆改頻次，提升工程品質(zhì)。受特殊工期影響，博鰲機(jī)場(chǎng)的BIM管綜工作較常規(guī)工況有所區(qū)別，需分兩路并行推進(jìn)：

4.3.1 土建、機(jī)電方案配合

此部分內(nèi)容可按常規(guī)工作方案推進(jìn)：在機(jī)電綜合模型中實(shí)時(shí)監(jiān)控多專(zhuān)業(yè)協(xié)同現(xiàn)狀，評(píng)估建筑、結(jié)構(gòu)兩專(zhuān)業(yè)的方案調(diào)整對(duì)機(jī)電專(zhuān)業(yè)的影響范圍與深度，給予及時(shí)、有效的信息回復(fù)，以最短應(yīng)變時(shí)間確定最佳變更方案(圖4)。

圖4 土建、機(jī)電模型整合調(diào)整與問(wèn)題清單反饋

4.3.2 機(jī)電方案深化

因工期緊縮，博鰲機(jī)場(chǎng)的BIM機(jī)電深化工作需經(jīng)歷設(shè)計(jì)-施工一體化運(yùn)作，即：所有管線的空間排布均于建模階段深化完成，兼顧設(shè)計(jì)、施工雙重需求。

本工程機(jī)電模型的創(chuàng)建無(wú)設(shè)計(jì)CAD標(biāo)高參考信息，管線深化及因各次變更所產(chǎn)生的系統(tǒng)更改均由BIM團(tuán)隊(duì)同步完成。這一工序變化，雖弱化了傳統(tǒng)意義上的模型碰撞對(duì)原始設(shè)計(jì)方案的審核意義，卻對(duì)深化質(zhì)量提出了更高要求。此階段的管線調(diào)整，既需充分理解并遵守各項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)范、保留原始設(shè)計(jì)意圖，又需兼顧現(xiàn)場(chǎng)條件與操作空間，確保模型所示方案的施工可行性，順利承接設(shè)計(jì)、施工兩流程間的信息互傳，提升單位時(shí)間內(nèi)的模型產(chǎn)出效益，做到一步到位、無(wú)推翻重建。

4.4 精裝配合

創(chuàng)建航站樓全區(qū)域精裝模型，可視化呈現(xiàn)具有濃郁地方特色的裝修風(fēng)格，為方案審定、路線導(dǎo)航及后期運(yùn)維管理提供精準(zhǔn)的基礎(chǔ)資料(圖5)。

4.5 路線漫游

三維動(dòng)態(tài)展示非論壇期、論壇期的政要、VIP、游客進(jìn)、出港行進(jìn)路線，對(duì)比并確立人流線路、室內(nèi)格局的優(yōu)化方案，為后期導(dǎo)航及安保管理提供虛擬空間參考。

4.5.1 非論壇期旅客出港路線示意

航站樓入口→值機(jī)柜臺(tái)→安檢→一層候機(jī)大廳→經(jīng)扶梯上至二層候機(jī)大廳→登機(jī)口(圖6)。

4.5.2 非論壇期旅客到港路線示意

廊橋→經(jīng)扶梯下至一層通道→行李提取→經(jīng)走廊步入航站樓大廳→航站樓出口(圖7)。

4.5.3 非論壇期政要出港路線示意

航站樓西門(mén)→航站樓政要通道→登機(jī)(圖8)。

4.5.4 非論壇期政要到港路線示意

機(jī)場(chǎng)內(nèi)專(zhuān)車(chē)接機(jī)(圖9)。

4.5.5 論壇期國(guó)際貴賓出港路線示意

國(guó)際貴賓出入境入口→檢疫區(qū)→咨詢(xún)臺(tái)、申報(bào)表填寫(xiě)區(qū)→依據(jù)申報(bào)情況選擇相應(yīng)的海關(guān)通道→邊檢→安檢→出發(fā)(圖10)。

圖5 航站樓精裝模型與現(xiàn)場(chǎng)效果

圖6 非論壇期旅客出港路線漫游動(dòng)畫(huà)截圖

圖7 非論壇期旅客到港路線漫游動(dòng)畫(huà)截圖

圖8 非論壇期政要出港路線漫游動(dòng)畫(huà)截圖

圖9 非論壇期政要到港路線漫游動(dòng)畫(huà)截圖

圖10 論壇期國(guó)際貴賓出港路線漫游動(dòng)畫(huà)截圖

4.5.6 論壇期國(guó)際貴賓到港路線示意

檢疫區(qū)→申報(bào)表填寫(xiě)區(qū)→邊檢→依據(jù)申報(bào)情況選擇相應(yīng)通道→經(jīng)過(guò)查驗(yàn)，離開(kāi)機(jī)場(chǎng)大廳(圖11)。

圖11 論壇期國(guó)際貴賓到港路線漫游動(dòng)畫(huà)截圖

4.6 4D施工模擬

在BIM模型中加入進(jìn)度計(jì)劃要素，實(shí)現(xiàn)工程施工進(jìn)度的4D可視化模擬與動(dòng)態(tài)管理，為博鰲機(jī)場(chǎng)施工進(jìn)度管理提供有序、精準(zhǔn)的建造數(shù)據(jù)，發(fā)揮資源調(diào)度優(yōu)勢(shì)，降低現(xiàn)場(chǎng)管控風(fēng)險(xiǎn)(圖12)。

圖12 4D施工模擬

4.7 機(jī)場(chǎng)管理方案模擬優(yōu)化

人流管理、物流管理、燈光管理、航班管理等是機(jī)場(chǎng)工程獨(dú)具特色的管理內(nèi)容。將BIM技術(shù)所營(yíng)造的虛擬仿真環(huán)境與機(jī)場(chǎng)自身管理需求相結(jié)合，為業(yè)主、施工方、監(jiān)理方、運(yùn)營(yíng)方提供更為直觀的流程方案演示，強(qiáng)化對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)因素的排查力度，確保方案實(shí)施的科學(xué)性、優(yōu)質(zhì)性與實(shí)用性。

4.8 行李管理

4.8.1 行李托運(yùn)

托運(yùn)行李電子標(biāo)簽→依據(jù)標(biāo)簽信息對(duì)行李進(jìn)行分類(lèi)→行李經(jīng)由通道傳送至行李房→利用行李牽引車(chē)輸送至各航班(圖13)。

4.8.2 行李提取

到港行李由行李牽引車(chē)運(yùn)送至行李房→行李經(jīng)行李提取履帶傳送→行李信息顯示于指示牌(圖14)。

圖13 行李托運(yùn)動(dòng)畫(huà)截圖

圖14 4D行李提取動(dòng)畫(huà)截圖

4.9 無(wú)紙化審閱

將各階段模型分區(qū)、分項(xiàng)導(dǎo)入項(xiàng)目管理系統(tǒng)APP，在博鰲機(jī)場(chǎng)工地現(xiàn)場(chǎng)推行“無(wú)紙化”方案審核與進(jìn)度、質(zhì)量管理。在終端APP中，管理人員可分類(lèi)查找、定位主體模型，查詢(xún)?cè)荚O(shè)計(jì)方案與規(guī)范、圖集，確保工程質(zhì)量； 監(jiān)控每日工程進(jìn)度的超前、延后狀態(tài)，在不延誤總工期的前提下合理調(diào)配現(xiàn)場(chǎng)資源應(yīng)對(duì)突發(fā)問(wèn)題； 對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，可隨時(shí)定位拍照并記錄，待信息回傳至管理平臺(tái)、進(jìn)入安檢審批流程后，系統(tǒng)將向相關(guān)責(zé)任人及時(shí)發(fā)送問(wèn)題通知，推進(jìn)并追蹤工作進(jìn)展，提升信息反饋速率，節(jié)約時(shí)間及管理成本(圖15)。

圖15 項(xiàng)目管理APP

5 總結(jié)

本文重點(diǎn)闡述了博鰲機(jī)場(chǎng)BIM工作一期成果。

在極短工期內(nèi)，BIM團(tuán)隊(duì)完成了包含方案規(guī)劃、模型創(chuàng)建、精裝配合、路線漫游、機(jī)場(chǎng)管理、4D施工模擬、終端APP審核等在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)配合，為博鰲機(jī)場(chǎng)的順利竣工全程護(hù)航。

[1]鄭國(guó)勤， 邱奎寧.BIM國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)綜述[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2012， 4(1)： 32-34.

[2]黃亞斌.BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2010， 2(4)： 71-78.

[3]王廣斌， 劉守奎.建設(shè)項(xiàng)目BIM實(shí)施策劃[J].時(shí)代建筑， 2013，(2)： 48-51.

[4]董立濤， 徐漢濤，曹樂(lè)，等.BIM技術(shù)在武漢綠地中心勁性柱施工中的應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2015， 4(7)： 41-43.

[5]來(lái)侃， 馬小軍，朱亮.電氣設(shè)備族在BIM照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用， 2015， 34(2)： 30-34.

[6]何清華， 錢(qián)麗麗，段運(yùn)峰，等.BIM在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學(xué)報(bào)， 2012， 1:12-16.

[7]隋振國(guó)， 馬錦明，陳東，等.BIM技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J].施工技術(shù)， 2013，S2:161-165.

[8]姚守儼. 施工企業(yè)BIM建模過(guò)程的思考[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2012， 3:100-101&105.

[9]鄧雪原， 蘇昶，孫鵬，等.上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)(集團(tuán))建筑協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)研究與應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2010， 2(3)： 96-103.

BIM Opens the New Future of Civil Aviation Construction——BIM Application in BOAO Airport

Xiao Jing1， Cao Le1， Mo Dai2， Fu Wuwen2， Zhang Wen1， Dong Litao1， Hao Xuechao1， Zhang Kai1

(1.CABRTechnologyCo.,Ltd.,Beijing100013,China; 2.BOAOAirportManagementCo.,Ltd.,BOAO571434,China)

As the key supporting project of BOAO Forum for Asia 2016, BOAO Airport was built in 10 months. The construction speed was double of the domestic similar projects. Considering the short period and the high orientation，the project used BIM technology to obtain high quality and performance, applied data reference for the airport construction under BIM times.

BOAO Airport; BIM; Detailed Scheme; Path Roaming; Airport Management

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“建筑行業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)共性技術(shù)集成平臺(tái)研究與應(yīng)用”(編號(hào)： 2014BAH25F03)

肖婧(1984-)女，碩士，工程師。主要研究方向：BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維中的應(yīng)用。

TU17

A

1674-7461(2016)05-0001-09