广州白云机场二号航站楼及配套设施项目BIM应用技术重点

广州白云机场二号航站楼及配套设施项目

BIM应用技术重点

杨远丰

许志坚

饶嘉谊

冼聪健

许继元

（广东省建筑设计研究院，广州510010）

【摘

2

要】广州白云国际机场扩建工程作为超大型公共交通枢纽建筑，单体建筑面积达68万m，涉及20多个专

业，各种专业设备错综复杂，对于BIM技术的应用实施是一次高难度的挑战。本项目通过多种技术手段克服困难，将BIM作为工程项目管理和技术手段，覆盖设计与施工组织管理的各个环节，包括协同设计、管线综合优化、深化设计、施工组织、进度管理、成本控制、质量监控等，保证了项目的成功实施，提高了工程建设质量和项目综合管理水平，实现项目全生命周期内的技术和经济指标最优化。【关键词】BIM；Ｒevit；协同设计；项目管理【中图分类号】TU17

【文献标识码】A

【文章编号】1674－7461（2017）02－0001－07

【DOI】10．16670/j．cnki．cn11－5823/tu．2017．02．01

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建筑总高度楼如图2所示，总建筑面积约68万m，

1

1.1

工程概况

项目简介

43.5m，建筑层数地上4层，局部地下1层，结构形式采用大跨度钢筋混凝土框架结构和大跨度网架结构。项目还包括航站楼下部的地铁、城轨、下穿隧道段的建设和管理。在本项目的建设过程中，BIM技术的运用覆盖设计与施工组织管理的各个环节。

广州白云国际机场扩建工程项目为超大型公

共交通枢纽建筑，整体效果图如图1，以建设满足2020年旅客吞吐量400万人次的使用需求为目标，

2

用地面积约122.5万m。扩建工程主体二号航站

图1白云机场整体效果

【作者简介】杨远丰（1978－），广东省男，广东省建筑设计研究院副总工程师，中国图学学会建筑信息模型专业委员会委员，

BIM技术联盟副理事长、专家委员。从2006年开始对BIM技术进行深入研究与应用实践，对BIM技术从设计到施工的应用做了大量研究与开发。主持多项大中型BIM设计项目与专项服务项目，多次获得全国及省级专《ArchiCAD施工图技术》《Ｒevit与Navisworks实用疑难200问》、《BIM应用·设计》、项奖项。著有一书，参编《BIM结构设计方法与应用》等著作，发表十多篇相关论文。

2图2二号航站楼效果

1.2

1.2.1

工程特点和难点

工程体量巨大，设计专业数量众多，协调规

划难度大

2在目前的软硬件技术条件下，单体68万m样的体量对各种BIM软件平台都是一个挑战（图3），

同时项目包含众多专业系统（图4），这些系统可能

如行李系统、钢结构等系统由多种软件建模而成，

多种格式的模型如何兼容、如何均采用不同格式，

定位、如何更新，都需要提前做好详尽的规划。

图4包含众多专业系统的BIM模型局部

结构、屋面、幕墙、机电安装、装修、消防、行李系统、

电梯等100多家，从场地布置、界面协调、工序穿插等各个方面来说管理协调工作难度都很大。同时整个扩建工程中的其他项目，如交通中心、外围站

图3

二号航站楼整体BIM模型

坪等也在同期施工，对工程管理也造成一定的难度。1.2.4工期紧张，工序繁多，通过优化工序及顺序是保证进度的重要环节

如何通过BIM技术合理优化众多工序，界定工作界面，是本项目应用的一个难点。

1.2.2专业多、接口多，碰撞多

本项目是一个大型复杂交通枢纽项目，涉及民航、地铁、城轨、市政和民用建筑等诸多专业，各种专业设备错综复杂。只有通过3D虚拟、碰撞检查，才能提前快速预见问题，整体控制项目实施风险。1.2.3

施工单位众多，现场协调规划复杂，平面布

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2.1

BIM组织与应用环境

BIM应用目标

本项目BIM应用目标为：作为工程项目管理和

置优化调整工作量巨大

二号航站楼涉及的专业分包单位众多，包括钢

技术手段，解决在设计和施工过程中的方案可视

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图5BIM应用技术路线

化、设计成果优化、技术交底与会商、参与方协同管理、综合管控（进度、质量、安全、成本）、变更管理以及信息共享传递等诸多方面的问题并收获实效，提高工程建设质量和项目综合管理水平。

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3.1

设计阶段BIM应用

建筑性能模拟分析与绿色优化

BIM技术结合专业的分析软件进行建筑性能模

2.2技术路线

针对本项目的特性和挑战，团队做出一系列的创新突破，使本项目的BIM应用从设计阶段顺利过渡到施工阶段，实现既定目标。总体技术路线如图5所示，其中项目BIM标准、二次开发是支撑起整个技术路线的两大支点。

避免了重复建立模型和采集系统参拟分析与优化，

数。通过结合BIM技术对二号航站楼进行冷热负采光、通风、能源消耗、人流分析等方面的建筑荷、

性能模拟评估，实现可持续设计。

3.2碰撞检查及设计优化

2.3团队组织

为实现上述目标，本项目的设计方广东省建筑

设计研究院、施工总包方广东省建筑工程集团有限公司均组织了专项BIM团队，一起相互协作，融为一体，将设计BIM模型转换为施工BIM模型，在施工现场应用BIM技术辅助各方协调，实施各阶段的各个应用方向。业主方广东省机场管理集团有限公司工程建设指挥部也专门组建BIM团队，从业主角度出发，对BIM的实施过程进行策划、管理与验收。

机场航站楼体系复杂，除常规的设计专业外，

还有轨道交通、设备管廊等专业接口，以及行李系自动步道、值机岛等特殊的工艺子项，因此极易统、

发生冲突与碰撞。通过BIM碰撞检测的技术手段，逐步检测并消除专业间的碰撞。图6所示为碰撞检查报告示例，图7则为行李系统及其支撑体系与设备管线之间的碰撞检查与协调示例。

3.3管线综合与净高控制

机场航站楼的设备管线系统繁多、布局复杂、技术难度大，因此对管线综合设计的要求极高（图8）。按照业主要求，设计师制定了各区域的净高控BIM团队据此进行精细化的三维管线综合排制图，布，并通过插件对净高进行分颜色校核（图9）。

2.4BIM软件配置

本项目的BIM软件以AutodeskＲevit2014作为

主要的BIM建模软件平台，以Tekla作为钢结构深化建模软件，以AutodeskNavisworksManage2014作为模型整合与浏览软件，以Synchro4.0作为主要的4D模拟软件，Project等配套的此外还有AutoCAD、软件。BIM团队在Ｒevit平台上作了大量的二次开发，以应对项目的各种需求与挑战。

4

4.1

施工阶段BIM应用

可视化施工组织与施工总平面动态布置

作为超大型建设项目，施工组织可以说错综复

杂、千头万绪。如图10所示，在设计模型的基础上

4图6碰撞检查报告

图7行李系统与管线的协调优化

图8管线综合模型局部

图9

可视化净高校核

建立各阶段、各工况的施工平面布置模型，并赋予各临时场地的使用时间节点，为现场平面管理提供直观形象的依据。

针对项目参建施工单位众多、交叉作业繁杂、区域管理责任变动多、界定困难等情况，通过BIM模型划分各施工空间的责任单位，并根据工况变化制定阶段性管理网格立体网络，结合实际施工进展及时调整完善，明确界定各参建单位的管理范围和责任，推动了工程科学管理，取得了良好的效果（图11）。

图10动态变化的总平布置

图11可视化施工组织

4.34D施工进度管控

为精细化控制施工进度，应用Synchro软件将

施工进度计划与BIM模型相连接，

形成4D的施工模拟，同时将人员及物料安排信息与任务相关联

（图12）。项目团队据此分析施工计划的可行性与科学性，并每个月记录实际进度，与计划进行对比（图13），及时纠正进度偏差。4D施工模拟相较于传统计划方式，有直观可视化、多子项整合、界面划分清晰、可对比优化等多方面的优势，为二号航站

楼施工的稳步推进提供了有效的技术支撑。

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图12Synchro进度模拟界面

图13计划进度与实际进度对比

4.4可视化工序模拟与节点优化

BIM模型可以直观地把施工工序交代清楚，本

对节点大样进行建模，发现钢筋无法穿过节点肋

板、节点不易施工等问题并及时协调解决。

项目对外脚手架、高大支模等危险性较大的作业项

以及超厚地坪空心板等特殊的工序工艺，利用目，

BIM模型对一线施工管理人员和作业班组安全与技术交底，使现场施工人员迅速理解各种空间形态、施工顺序与装配流程，显著提高技术交底的质量与效率。

部分钢管柱节点钢筋众多，施工复杂，涉及土建单位和钢管柱单位的施工配合和工序穿插，通过

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5.1

BIM技术创新

设计BIM模型延伸至施工BIM应用

对设计BIM模型延伸至施工BIM应用，项目团

从BIM模型队根据以往项目经验作了系统的策划，

BIM模型扣减关系、的组织及拆分、构件信息、施工

BIM模型质量等多个方面综合考量，安装需求、制定项目BIM技术标准，避免后续的BIM应用出现混乱

6现象，为BIM模型跨阶段延续使用打下基础。

5.2针对大体量的Ｒevit快捷操作

面的操作；图15为批量布图系列插件，实现快速、

统一的视图拆分与出图。

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本项目体量巨大，单层面积达20万m，无论是建模操作、模型浏览、专业协调等，都面临极大的困

5.3自主开发Ｒevit插件与Synchro高效结合

难。为了解决这个难题，项目团队开发了一系列的插件来辅助各种操作。如图14所示为“视图导航”插件，通过缩略图快速进行视图定位，方便超大平

本项目的4D模拟软件Synchro与Ｒevit配合效

率不高。项目团队专门开发的“向日葵4D－BIM”工具集（图16），对Ｒevit模型进行批量化和规范化处理，实现Ｒevit与Synchro的良好配合。

图14“视图导航”实现快速视图定位

图15“批量布图”提高出图效率

图16向日葵4D－BIM插件

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5.4多类别模型整合技术

航站楼包含多个专项设计，大多采用专业设计

需通过软件接口转换到Ｒevit平台软件进行建模，

进行整合。对于不同软件平台的模型整合，目前还

没有通用的解决方案。项目团队对多类别模型整合进行了一系列的探讨与研究，如Midas桁架模型通过插件转换（图17）；Tekla模型通过设置过滤条件进行轻量化转换；行李系统通过dwg格式结合分

解决了多类别模型的整区拆分进行轻量化导入等，合难题。

6总结

广州白云国际机场扩建工程作为目前我国在

建的规模最大的航站楼综合体项目，同时也是我国近期最大的单体建筑之一，在项目设计、施工乃至

这在行业内是一个运维过程中全面应用BIM技术，

意义非凡的具有典型示范性的项目。

BIM作为工程项目管理和技术手段，覆盖设计与施工组织管理的各个环节，包括协同设计、管线综合优化、深化设计、施工组织、进度管理、成本控制、质量监控等，保证了项目的成功实施，提高了工程建设质量和项目综合管理水平，实现项目全生命周期内的技术和经济指标最优化。

参考文献

［1］董强，刘林英，李志辉．BIM技术在机场航站区建设施

46（12）：1118-1121．工中的应用．建筑技术．2015，

［2］张建平，余芳强，李丁．面向建筑全生命周期的集成

BIM建模技术研究［C］．第三届工程建设计算机应用

图17Midas桁架模型转换

2011，12（7）：12．创新论坛论文集，

BIMApplicationTechnicalFocusinGuangzhouBaiyunAirportT2

TerminalandSupportingFacilitiesProjectYangYuanfeng，XuZhijian，ＲaoJiayi，XianCongjian，XuJiyuan

（ArchitecturalDesignandＲesearchInstituteofGuangdongProvince，Guangzhou510010，China）Abstract：GuangzhouBaiyunInternationalAirportexpansionprojectisaverylargepublictransporthubcon-struction，withsinglebuildingareaof680thousandsquaremeters，involvingover20specialties．Allkindsofspe-cializedequipmentarecomplex，whichraisesahighlydifficultchallengetotheimplementationofBIMtechnology．Thisprojectadoptedvarioustechniquestoovercomethedifficulties．BIM，usedasprojectmanagementandtechni-calmeans，isinvolvedineachlinkofdesignandconstructionmanagement，includingthecollaborativedesign，comprehensiveoptimization，pipelinedesign，deepeningtheconstructionorganization，schedulemanagement，costqualitycontrol，etc．toensurethesuccessfulimplementationoftheproject，whichhasimprovedthequalitycontrol，

oftheengineeringconstructionandintegratedprojectmanagementlevel，andachievedoptimizationoftechnicalandeconomicindicatorsduringtheentireprojectlifecycle．

KeyWords：BIM；Ｒevit；CooperativeDesign；ProjectManagement