正向設計 | BIM技術在鄂州機場市政工程設計中的創新應用

01 項目概況

鄂州民用機場市政配套工程包括市政道路工程、110kv變電站工程、能源站工程、管線工程、綜合管廊工程以及給排水工程等，工程投資約14.9億元。本項目位于湖北省鄂州市燕磯鎮，機場的定位是全國航空貨運樞紐，充分滿足大型物流企業對航線和航班密度的需求，是國內對外經濟的重要門戶，主要功能是滿足航空快遞運營中轉運作，兼顧傳統航空貨運業務，以貨運為主，客運為輔。



02 BIM技術應用

1.全專業BIM正向設計

湖北省積極響應國家的“一帶一路”政策號召，將鄂州機場打造成全球第四個、亞洲第一的航空物流樞紐機場。鄂州機場項目是國內第一個采用全專業正向設計的機場項目。



通過參數化、模塊化建立道路、管網、建筑等信息化模型。將設計思路直接呈現在三維視圖上，實現各專業的整合，減少二維的設計盲區，便于設計優化、降低專業協調次數，提高設計進度和質量。直接以三維模型進行設計優化、工程算量、造價分析等一系列創新應用。

2.方案可視化

利用BIM信息模型取代傳統二維平面設計手段，使項目與BIM真正結合起來。三維模型的直觀性能有效提高設計人員的理解和表達力，從而保證設計成果的質量，為可視化設計提供了基礎。

運用軟件對所建立的信息化模型進行可視化的碰撞檢查，優化管線排布方案。

3.PNL地下管網的開發

將相關地下管網節點錄入PNL模型庫中，經過二次開發，在軟件中安裝插件，通過導入PNL將節點模型直接使用，節省創建節點的時間，提高工作效率30%。

4.編碼構件

為規范BIM模型中構件分類、編碼與組織，實現工程全生命周期信息的交換與共享，按照面分法和線分法混合的分類法對BIM模型構件賦予唯一識別碼。該編碼由工程項目、單項工程、單位工程、子單位工程、工程階段、專業、子專業、二級子專業、構件類別、構件子類別、構件類型、構件實例，共12級組成。開發編碼插件，結合編碼數據庫，對構件進行快速刷碼。

5.模型出圖

BIM通過對設計進行可視化展示、模擬、優化后，實現各設計階段二維圖紙的自動出具，不僅可以出具傳統的平面圖紙，還可以對特定剖面、視角進行截取保存。



6.造價應用

利用BIM模型向造價咨詢單位提資，輔助造價咨詢單位完成工程造價文件的編制。

在設計優化過程中對比原方案與優化方案BIM模型，利用模型輸出對比工程量，為優化設計方案提供實時造價基礎數據。




7.向施工管理平臺信息傳遞

通過IFC格式模型解析和非IFC格式建筑信息轉化，將設計模型、屬性信息、構件編碼，輕量化至施工管理平臺，施工方基于設計模型、設計編碼進行分部分項拆分、深化設計，與WBS進行綁定，進行人機料控制，完成進度、質量、安全管理。



8.BIM+VR沉浸式體驗

BIM的數字化仿真與VR虛擬現實相結合，以沉浸式的體驗進行工程規劃和設計，具有多感知、存在感、交互性、自主性等特點，和BIM技術的可視化和交互性進行結合。

利用VR技術，以虛擬漫游沉浸式體驗方式，優化建筑布局、道路設計、景觀綠化等方案。



03 BIM協同管理

1.協同管理



2.專業間協同

為探索基于BIM技術進行正向設計的項目訴求，解決北京、廣州、武漢、鄂州多地協同設計的信息孤島、文件傳輸、版本控制、互提資料等問題，保證數據的正確性、唯一性、一致性、連續性，本單位基于ProjectWise協同管理平臺，對人員、進度、文件、流程進行管理，在項目前期，統一了項目所采用的工作空間、單元庫、斷面模板、出圖模板等工作環境，消除了團隊協作、不同人員思路不同所導致的差異。



建立了BIM模型拆分與組裝原則、建模原則，如模型文件參考關系、命名規則、圖層命名規則、構件配色規則、構件分類與編碼規則以及屬性信息定義規則等。



3.設計標段間協同

其他設計標段分別采用了Revit平臺與Bentley平臺進行設計，為保證標段間提資的及時性、可追溯性，對于基于Bentley平臺的設計標段，本單位與對方進行服務器底層文件映射，確保規劃總圖、地形地勢、管線總圖版本的一致性；對于基于Revit平臺的設計標段，本單位基于PW平臺增加相應角色與權限，要求對方項目負責人定期將總圖文件、條件文件經由設定角色上傳至本單位PW平臺，相關專業設計人進行查看；極大解決了多設計方協同困難、提資版本不一致等問題，提高協同效率60%以上。



4.參建各方協同

為實現項目模型從設計階段向下流轉的跨階段應用，通過二次開發手段，將設計模型導入業主方BIM項目管理平臺，保持兩個平臺的文件組織架構一致、文件版本一致、定期向業主方平臺上傳階段性數據，便于其他協作方及時取得我院最新設計條件。



實現了設計模型向造價模型、施工模型的轉換，實現各參建方之間信息的傳遞和共享。

04 總結與展望

鄂州民用機場市政工程設計標準高，專業覆蓋面廣，設計周期短。開展數字化正向設計，通過方案模擬、深化設計、管線綜合、工程算量、模型出圖、數字化交付等創新應用，研究和探索市政行業全專業BIM解決方案關鍵問題，大幅提高設計進度和精細度，推動了設計思維、工作流程、協同方式乃至建設模式的深刻變化，使BIM模型的全生命周期應用得以實現，展現了BIM技術優良的市場應用前景。