正向设计 | BIM技术在鄂州机场市政工程设计中的创新应用

01 项目概况

鄂州民用机场市政配套工程包括市政道路工程、110kv变电站工程、能源站工程、管线工程、综合管廊工程以及给排水工程等，工程投资约14.9亿元。本项目位于湖北省鄂州市燕矶镇，机场的定位是全国航空货运枢纽，充分满足大型物流企业对航线和航班密度的需求，是国内对外经济的重要门户，主要功能是满足航空快递运营中转运作，兼顾传统航空货运业务，以货运为主，客运为辅。



02 BIM技术应用

1.全专业BIM正向设计

湖北省积极响应国家的“一带一路”政策号召，将鄂州机场打造成全球第四个、亚洲第一的航空物流枢纽机场。鄂州机场项目是国内第一个采用全专业正向设计的机场项目。



通过参数化、模块化建立道路、管网、建筑等信息化模型。将设计思路直接呈现在三维视图上，实现各专业的整合，减少二维的设计盲区，便于设计优化、降低专业协调次数，提高设计进度和质量。直接以三维模型进行设计优化、工程算量、造价分析等一系列创新应用。

2.方案可视化

利用BIM信息模型取代传统二维平面设计手段，使项目与BIM真正结合起来。三维模型的直观性能有效提高设计人员的理解和表达力，从而保证设计成果的质量，为可视化设计提供了基础。

运用软件对所建立的信息化模型进行可视化的碰撞检查，优化管线排布方案。

3.PNL地下管网的开发

将相关地下管网节点录入PNL模型库中，经过二次开发，在软件中安装插件，通过导入PNL将节点模型直接使用，节省创建节点的时间，提高工作效率30%。

4.编码构件

为规范BIM模型中构件分类、编码与组织，实现工程全生命周期信息的交换与共享，按照面分法和线分法混合的分类法对BIM模型构件赋予唯一识别码。该编码由工程项目、单项工程、单位工程、子单位工程、工程阶段、专业、子专业、二级子专业、构件类别、构件子类别、构件类型、构件实例，共12级组成。开发编码插件，结合编码数据库，对构件进行快速刷码。

5.模型出图

BIM通过对设计进行可视化展示、模拟、优化后，实现各设计阶段二维图纸的自动出具，不仅可以出具传统的平面图纸，还可以对特定剖面、视角进行截取保存。



6.造价应用

利用BIM模型向造价咨询单位提资，辅助造价咨询单位完成工程造价文件的编制。

在设计优化过程中对比原方案与优化方案BIM模型，利用模型输出对比工程量，为优化设计方案提供实时造价基础数据。




7.向施工管理平台信息传递

通过IFC格式模型解析和非IFC格式建筑信息转化，将设计模型、属性信息、构件编码，轻量化至施工管理平台，施工方基于设计模型、设计编码进行分部分项拆分、深化设计，与WBS进行绑定，进行人机料控制，完成进度、质量、安全管理。



8.BIM+VR沉浸式体验

BIM的数字化仿真与VR虚拟现实相结合，以沉浸式的体验进行工程规划和设计，具有多感知、存在感、交互性、自主性等特点，和BIM技术的可视化和交互性进行结合。

利用VR技术，以虚拟漫游沉浸式体验方式，优化建筑布局、道路设计、景观绿化等方案。



03 BIM协同管理

1.协同管理



2.专业间协同

为探索基于BIM技术进行正向设计的项目诉求，解决北京、广州、武汉、鄂州多地协同设计的信息孤岛、文件传输、版本控制、互提资料等问题，保证数据的正确性、唯一性、一致性、连续性，本单位基于ProjectWise协同管理平台，对人员、进度、文件、流程进行管理，在项目前期，统一了项目所采用的工作空间、单元库、断面模板、出图模板等工作环境，消除了团队协作、不同人员思路不同所导致的差异。



建立了BIM模型拆分与组装原则、建模原则，如模型文件参考关系、命名规则、图层命名规则、构件配色规则、构件分类与编码规则以及属性信息定义规则等。



3.设计标段间协同

其他设计标段分别采用了Revit平台与Bentley平台进行设计，为保证标段间提资的及时性、可追溯性，对于基于Bentley平台的设计标段，本单位与对方进行服务器底层文件映射，确保规划总图、地形地势、管线总图版本的一致性；对于基于Revit平台的设计标段，本单位基于PW平台增加相应角色与权限，要求对方项目负责人定期将总图文件、条件文件经由设定角色上传至本单位PW平台，相关专业设计人进行查看；极大解决了多设计方协同困难、提资版本不一致等问题，提高协同效率60%以上。



4.参建各方协同

为实现项目模型从设计阶段向下流转的跨阶段应用，通过二次开发手段，将设计模型导入业主方BIM项目管理平台，保持两个平台的文件组织架构一致、文件版本一致、定期向业主方平台上传阶段性数据，便于其他协作方及时取得我院最新设计条件。



实现了设计模型向造价模型、施工模型的转换，实现各参建方之间信息的传递和共享。

04 总结与展望

鄂州民用机场市政工程设计标准高，专业覆盖面广，设计周期短。开展数字化正向设计，通过方案模拟、深化设计、管线综合、工程算量、模型出图、数字化交付等创新应用，研究和探索市政行业全专业BIM解决方案关键问题，大幅提高设计进度和精细度，推动了设计思维、工作流程、协同方式乃至建设模式的深刻变化，使BIM模型的全生命周期应用得以实现，展现了BIM技术优良的市场应用前景。