1

项目概况

1、项目基本信息

北京新机场机务维修及特种车辆维修区一期工程，位于北京大兴新机场西侧，总建筑面积约为8.54万平方米，包括机库及附楼、业务楼、航材库、北区能源动力中心等15栋单体建筑。各单体均为框架结构体系（其中机库屋盖为大跨度钢网架），由北京市第三建筑工程有限公司承建。

北京新机场机务维修及特种车辆维修区一期工程项目效果图

2、项目难点

（1）项目工期紧任务重：东航机务维修区为配合北京新机场能够顺利竣工，其工程建设周期紧凑，且需要配合机场各相关建设区域进行道路避让，以及响应北京政府关于环境治理的相关规定，因此建设工期成为工程建设的关键所在。

（2）钢网架施工面大，吊装难度大：维修机库网架跨度为147m，进深99.75m，侧向柱距为9.8m、10.5m，机库网架下弦高22.5m。选择哪种施工方案，能够最大程度的确保工程质量和施工安全，加快施工进度以及降低工程成本，这是本工程的难点。

（3）钢网架跨度大，提升高度高，同步控制精度要求高：维修机库大厅跨度153米、进深79米、总用钢量2057吨，焊接球需要8种类型、3000多个，钢管多达16种类型、12000多根。网架提升前后的变形量监测对于网架施工显得尤为重要。

（4）机库消防炮合理布置是重点：大空间建筑的防火、灭火一直以来是建筑消防领域的难点，大空间建筑超过12 m时，喷淋灭火系统因喷头喷洒的灭火用水穿越热气流的时间过长产生汽化，而大大削弱其灭火能力。

机库的消防在大空间建筑中更是尤为重要，发生火灾后果不堪设想，直接影响机场工作的正常运转，航班的大面积延误以及旅客的滞留，对航空公司造成严重的经济损失，因此对机库中消防设备的合理选用显得尤为重要。

（5）新机场东航机务维修区项目参建方众多，管理协调难度大：新机场东航机务维修区项目所涉及到的参建方众多，现场建设工期短，统筹协调各方难度较大。由于专业性质不同，各专业建模软件也不相同。如何能够提高效率，找到一种信息数据的协同共享方式对于项目来说至关重要。

3、应用目标

本项目旨在全过程采用BIM技术，旨在通过建筑模型信息的传递、共享和应用，来提升项目质量，降低项目成本。

施工阶段作为全生命周期的重要阶段，也是BIM技术应用内容最丰富的阶段，项目的BIM应用目标包括但不限于：

（1）应用BIM技术辅助项目管理，从而提升项目质量、保证工期；

（2）应用BIM技术辅助方案论证，从而保障重难点部位的顺利施工；

（3）应用BIM技术协同各参与方办公，从而提高整个项目的管理效率。

2

BIM应用方案

1、应用内容

为了实现项目的BIM应用目标，结合项目实际情况，制定了BIM应用内容如下。

2、应用方案的确定

（1）软件配置：为了实现既定的BIM目标，完成计划的BIM内容，配置BIM软件如下：

软件配置

（2）组织架构：为更好地将BIM技术融入到施工总承包的各项管理活动中，在本项目的总包管理架构中专门设置了BIM管理部，制定相应的BIM推进保障制度（包含BIM工作人员职责表、BIM各部门实施考核评分表、BIM成果内部考核表）和指定相应的责任人，做到专业有专人，责任划分明确。

BIM团队中设置了项目BIM负责人,统筹进行项目的BIM管理、沟通和协调工作；配备了BIM各专业工程师（含土建、钢结构、机电、幕墙、精装修、景观等），以进行各专业建模和深化工作；配备了可视化BIM工程师，以完成方案模拟、方案验证、视频制作等工作。

3

BIM实施过程

1、实施准备

（1）BIM培训：项目前期准备、施工过程中对项目管理人员进行分级培训。

前期培训从项目前期准备、人才培养、软硬件选择、项目实施五个方面进行了全面讲解，重点侧重于项目实施内容时前期准备工作的完成度对后期应用的影响；

施工过程中的培训着重BIM模型与成果应用，强调软件操作的注意事项、实施步骤、应用要点和应用方式、以及最终的成果输出与总结等内容。

（2）明确各方BIM职责：

①BIM管理部工作职责：

BIM管理部工作职责

②项目管理人员BIM职责：

项目管理人员BIM职责

（3）制定项目BIM工作制度：

①BIM工程例会制度：工程例会每周一上午9:00在项目部大会议室召开，参会人员为建设单位代表、监理单位代表、施工单位项目经理、项目总工、项目生产经理、项目安全总监、项目质量总监，会议由工程总监主持。BIM作为工程例会的一项内容，每周进行总结、汇报。

②BIM系统例会制度：

a.项目BIM实施成员，每周五召开一次内部专题会议，汇报工作进展情况以及遇到的困难，需要总包协调的问题；

b.参与每周工程例会，辅助总包单位通过BIM技术展示本周完成工作内容和下周工作计划内容。

c.参与由业主方BIM管理中心牵头的BIM专题例会（每月一次），汇报工作进展情况、制定下阶段工作目标以及实施过程中遇到的困难、需要协调的问题等。

③建立BIM运行工作计划：本工程分包BIM模型（钢结构、幕墙、精装）搭建工作主要由分包BIM管理部完成，各分包单位、供应单位根据总工期要求，提交深化模型及深化设计出图时间节点，时间至少提前于工程施工前30天，确保总包BIM管理部有时间依据深化图纸对模型和深化图纸进行审核等工作。

配合总包单位编制BIM分包实施方案、深化建模以及分阶段BIM模型数据提交计划、四维进度模型提交计划等，交由甲方BIM管理中心审核，审核通过后由总包BIM管理部正式发文，各分包单位参照执行。

④建立BIM资料管理机制：在本项目工程施工管理中每月归档BIM施工阶段成果文件，并将工程施工中的BIM模型、深化图纸、设计变更、工程签证、会议记录、施工声像及照片等资料整理归档，提交业主方BIM管理中心。

（4）项目BIM实施应用依据：

①《建筑信息模型应用统一标准》GB/T51212-2016

②《建筑信息模型施工应用标准》GB/T51235-2017

③《建筑信息模型设计交付标准》GB/T51301-2018

④《北京新机场东航基地项目BIM应用标准-机电专业》

⑤《北京新机场东航基地项目BIM应用标准-土建专业》

⑥《北京新机场东航基地项目BIM应用标准-钢结构专业》

⑦《北京新机场东航基地项目BIM应用标准-幕墙专业》

⑧《北京新机场东航基地项目BIM应用标准-精装修专业》

⑨《北京新机场东航基地项目机电设备编码标准及系统接口》

⑩施工合同文件

?施工图纸、施工方案及有关文件

2、实施过程

（1）应用点概述：

①创立BIM评审汇报制度：为促进设计和BIM的进一步融合，控制设计模型与图纸质量，东航设计管理部牵头，BIM管理中心做技术保障，由航天院设计责任人主持，评审汇报工作。

协同参与单位：东航（项目部、工程部、成本部）、东航项目使用单位、投资监理、总承包单位等多家单位。

设计院各专业负责人在会议现场利用Revit工具将二维和三维融合一体，逐专业汇报设计成果，回答各方疑问，并利用明细表现场导出设计工程量。

②基于BIM的场地布置与无人机监测：利用BIM模型进行施工各阶段（基础及地下室结构阶段、主体结构阶段、装饰装修及机电安装阶段）场地智能规划，对场地、塔吊、材料堆场、运输路线、现场安全标识等进行科学规划、合理布置。

同时，在北京新机场项目的工程进度管控中，采用BIM技术+无人机现场摄影相结合的管理模式。

预先将工程各阶段的场地布置模型配合施工方案搭建完毕，并通过审核。在工程推进的过程中，东航项目部按照工程节点放飞无人机，通过无人机扫描实景三维模型比照BIM场地模型的方式管控各施工阶段场布进程。

③机电专业深化设计：施工单位利用BIM 模型协助完成机电安装部分的深化设计，包括综合管线布置、机房深化等。使用BIM模型技术改变传统的CAD迭图方式进行机电专业深化设计，利用BIM技术解决供水、排水、暖气、强弱电、通风、冷气空调系统等各专业间管线、设备的碰撞，优化设计方案，为设备及管线预留合理的安装及操作空间，减少占用使用空间，降低重复施工、返工浪费与施工安全问题。

④劲性结构钢筋连接方案验证：机库大门两侧劲性空心结构柱内钢骨为工字钢组合结构，基础承台中上部钢筋与钢骨间穿过，钢筋安装及与钢骨的连接施工难度巨大，根据此问题，项目组织施工、设计等单位专家，结合BIM可视化手段，专门针对此部位制定空心组合劲性柱钢筋安装施工方案，保证现场施工质量。

劲性结构钢筋连接方案验证

⑤幕墙深化设计：依据幕墙设计图纸等相关文件对机库、航材库、业务楼进行深化设计，创建幕墙深化设计模型，将幕墙深化设计模型与其他专业BIM模型进行碰撞检测、专业协调，在方案、模型优化基础上进行深化设计施工详图绘制及管理工作。

⑥BIM辅助网架提升：

a.网架提升方案模拟与验证：利用BIM技术进行机库网架提升施工工艺模拟，辅助现场施工方案的优选，相比传统的施工方案更加形象直观。

机库网架提升施工工艺繁琐，工序复杂，在前期的方案讨论中需全方位的考虑每一个因素。通过BIM技术建立机库网架部分的机电管线模型，与现场机电安装人员一同讨论施工方案，进一步细化机库网架提升方案。

b.三维扫描辅助网架提升：在钢网架的整体安装过程中，保持网架的精准性、稳定性至关重要。东航在维修机库的钢网架吊装施工过程中发挥BIM可视化、协调性、模拟性特点，再加之三维激光扫描仪的数据真实性、准确性优势。

通过三维激光扫描施工现场得到真实，准确性的数据，经过处理后的数据与模型进行对比检测得知网架安装过程中钢网架是否在施工控制范围之内，从而保障安装的顺利进行。

测量完成后将点云数据与BIM模型进行对比分析，制定现场调整方案，保证整体提升过程中钢结构变形均在控制范围内。在本项目的数据配准中，我们对提升后的网架点云配准运用点约束条件配准的方法进行，使测量精度严格控制在最高范围内。

点云数据与BIM模型比对

⑦BIM协同管理平台：

a.统一选用协筑云作为项目BIM协同管理平台。项目通过三维建模解决工程建筑建造问题的解决工具，BIM协同平台则定位为解决工程建设全生命周期中数字化、可视化、信息化的平台手段。

b.BIM进度计划模拟分析及预警：通过广联达BIM5D软件，对施工计划进行真实、动态的施工全过程进度模拟，在模拟的过程中暴露出计划中的诸多问题，如安全措施、分项计划冲突、场地布局等各种不合理的问题，这些问题都会影响实际工程进度，择优选择最具实操性的计划方案可以缩短项目施工周期。

基于BIM5D平台的月进度对比，以及无人机的定期航拍，分析现场进度的问题，检测进度的执行情况，为后续进度进行提前预警。

⑧BIM+管理创新应用：

a.基于BIM云端技术的企业信息系统整合（BIM+云科技+OA+ERP）：利用协筑BIM云平台，整合企业原有管理平台（OA系统和明源ERP系统），实现了各阶段专项数据的实时协同，资料共享，现场数据采集，建设数据分析。

b.信息协同平台研发与设置：推进、完善质量安全协同管理模块、提升进度管控数据展现与应用，促进BIM5D云与协筑云的两云融合工作。

c.工程现场监理会多方云端协同：东航积极联合广联达软件企业，研发创建监理例会在线模块。对工程现场产生的各种数据进行实时监管和应用。

d.现场数据采集与质量安全协同管理措施：东航BIM管理中心协助北京新机场项目部实现工程质量、安全的风险管控，联合软件研发团队对现有BIM5D质量、安全管理模块进行研发和改良，实现建设方、施工方、监理方多方协同，检查、监督、修缮三位一体的平台管理模块，并在原有模块中增加配置器以解决原有模块无管理权限的弊端。

现场数据采集与质量安全协同管理

⑨BIM+智能建造：智能建造系统包括：塔吊数据智能监控系统、智能安全管理系统、环境监测系统、物料验收系统、劳务管理系统、质量安全管理终端应用、安全定点巡视管理等。

通过一系列物联网应用，结合BIM模型，进行数据搜集、数据储存、数据分析、数据共享、智能决策等，从而辅助项目进行施工管理，对项目质量管理、安全管理、劳务管理、绿色施工、物资管控等各方面提供强支撑。

4

BIM应用效果总结

1、效果总结

（1）辅助项目管理和工程施工

①通过BIM技术的应用，将潜在问题前置，避免了隐患；同时，通过BIM5D进行工期控制，达到了预期效果，顺利实现了工期目标。

②基于BIM进行预建造，圆满解决了网架施工面大、施工难度高的问题。

③通过BIM+三维扫描，解决了网架同步提升与高精度安装的难题。

④通过BIM技术辅助消防炮方案选型，并对消防炮的灭火面积进行模拟，达到了预期效果。

⑤通过建设方提供的协同平台，各方协调办公，提高了办公效率，也为建设方完成了数据积累。

（2）经济效益与社会效益：

①经济效益

施工图阶段利用BIM技术发现设计问题占比高达32.5%；

利用BIM技术进行深化出图，机电深化设计模型出图率达到86%；

现场协同效率提高50%，质量安全问题整改率提高80%；

通过BIM模型辅助深化设计及各专业碰撞检查，能有效避免错缺漏碰，在提高效率的同时，避免了大量的后期拆改造成的费用浪费创效42.01万元；

通过BIM机电管线综合排布，机电机房方案优化，累计为项目创效47.88万元；

通过运用BIM技术指导施工，提前发现施工中的错漏碰缺，累计为项目节约工期约90天。

2、方法总结

（1）建设方大数据库的创建与积累：BIM云+OA+ERP三套系统集成，对建筑生命期工程数据进行积累、扩展和应用，将工程中的三维、二维数据进行数据存储。

目前打通的是协筑、BIM 5D，BIM项目管理平台，企业OA之间的数据传递、集成、分析，有效解决了海量数据的存储和分布异构数据的一致、协调和共享问题。

（2）协同管理平台二次开发：以协同管理平台为载体，将项目各参与方，业主、设计、监理、总包以及分包串联在一起，提高了整个项目的运行效率。

项目在协同管理平台方面做了较多的创新尝试，通过不断的摸索以及与软件应用厂商的沟通探讨，逐步打造出符合项目本身的落地应用。

诸如质量安全巡检、质量安全整改、质量安全台账等，满足了项目部的实际需求，调动了项目成员的积极性，保障了BIM工作的顺利开展。

（3）机库施工方案编制与优化：机库部分作为东航机务区的重点部分，此部份涉及专业繁多，运用BIM技术显得尤为重要。

本项目对机库的网架提升、消防炮等部分进行了充分的施工模拟，如此精细的展现机库的施工动画在业内尚属首次，对东航后续的机场类BIM应用实施具有重要参考意义。

期间还配合设计、技术、安全等部门多次召开专题研讨会，通过BIM施工模拟对施工方案的可行性进行讨论。

对于机库内部的多专业交互复杂节点部位，如门头劲性柱、消防炮台、桁架、马道等部位进行施工方案的优化，避免了二次拆改。

不单纯的局限于BIM，真正做到了BIM与多专业多部门进行协作，辅助项目施工的进行。

（4）机房BIM深化标准制定：做一个项目不单单是交付模型那么简单，还要从BIM应用过程中进行复盘，总结出一套可以长期使用的标准。

通过多方参与、多频次的机电机房BIM深化方案研讨会,与业主方一同制定出一整套项目机房BIM深化标准，为日后项目上的机房深化留下了宝贵的成果。

（编辑：奚雅青）