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郑州新郑国际机场

查看: 1522| 评论: 0| 发布者: admin |来自: 龙图杯全国BIM大赛

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简介:郑州新郑国际机场T2航站楼机电安装工程BIM技术应用1 郑州新郑国际机场T2航站楼工程概况1.1 工程简介 本工程位于河南省郑州市东南,距市区25 km,郑州新郑机场航站区东侧,现T1航站楼的东北处。优美的屋面曲线,舒展 ...

郑州新郑国际机场T2航站楼机电安装工程BIM技术应用

1  郑州新郑国际机场T2航站楼工程概况
1.1  工程简介
    本工程位于河南省郑州市东南,距市区25 km,郑州新郑机场航站区东侧,现T1航站楼的东北处。优美的屋面曲线,舒展流畅,将主楼与指廊统一为一个整体,气势恢宏。两组弧形指廊好似张开的双臂,欢迎来自远方的朋友,“拥抱世界,迎接未来”,T2航站楼的建成将把郑州机场打造成为新世纪的“中原第一门”。郑州新郑机场T2航站楼工程包括:T2航站楼、换乘中心、信息指挥中心、动力中心。T2航站楼平面呈“x”布置,分别由航站楼主楼、东南、东北、西南、西北4个指廊以及内连廊几部分组成,为一座可供国内及国际旅客共同使用的四层式航站楼。T2航站楼建筑面积约为48万平方米(T2航站楼东西长407 m,南北长1 128 m,主楼建筑高度为38.732 m)。动力中心和信息中心均位于T2航站楼西侧,动力中心总建筑面积为8 075.73 m2,建筑高度6.85 m,地下一层,地上部分一层。信息中心总建筑面积为9 050.11 m2,建筑高度38.3 m,地上八层。
    郑州新郑国际机场T2航站楼机电安装工程除包括常规动力配电及照明系统、给排水系统、虹吸雨水系统、通风空调系统、消防(水、电)系统、楼宇自控及智能化系统、直梯及扶梯系统、门禁安防系统外,还包括机场独有的航显系统、广播系统、广告标识系统、行李分拣系统、综合布线系统、自动步道等系统。通过建立整个工程机电安装各专业三维BIM模型,进而对各专业系统进行合理的工序安排及相关施工内容的深化设计综合排布。力求机电安装各系统管线及末端设备布置合理、整齐美观,系统运作高效配合完善,在满足规范及设计使用功能要求的前提下,提供最大的使用空间。
T2航站楼工程效果图及建筑结构模型。

1.2  工程特点和难点
    (1) 本工程规模体量大、整体工期紧,质量目标鲁班奖,要求高。
新郑国际机场T2航站楼建筑面积达48万平方米,整体工期紧迫。机电安装系统繁多且设计院提供蓝图时间较为滞后,预留BIM建模及综合排布时间较为短暂,需短时间内组织大量人力、物力进行BIM建模及综合排布。同时本项目质量目标为鲁班奖,对BIM建模深度有高要求,增加了BIM建模工作量。
    (2) 机电安装系统繁多,设计变更频繁。
本工程机电安装各系统类别达20余个,BIM建模必须做到无遗漏,方可保证综合管线排布的准确性。同时本工程施工过程中收到设计变更繁多,施工蓝图版本多,每次变更均需投入大量精力进行BIM建模及综合排布的调整。
    (3) 参建分包单位多,BIM建模及综合排布协调工作量大。
本工程机电安装分包单位多,BIM建模及综合排布过程中必须时刻同各分包单位保持沟通交流。机电安装各系统设计复杂,需考虑到的细节点多,BIM建模及综合排布过程中协调工作量大。
2  BIM组织与应用环境
2.1  BIM应用目标
    本工程机电安装各系统通过BIM技术进行深化设计,达到缩短项目工期、降低工程造价、提升项目质量等目标。利用BIM技术对整个机电安装工程进行合理综合排布,使各系统管路达到最简约、最平衡状态,设备满足整体最佳运行工况,进而指导机电安装工程的施工生产。

2.2  实施方案
    根据新郑国际机场T2航站楼机电安装工程现场实际施工情况,编制具体可行的实施方案,具体实施内容如下。

2.3  团队组织
    本项目BIM团队由中建三局总承包公司安装分公司同机械工业第六设计研究院共同组建,项目经理陈长剑担任总负责,BIM团队成员为项目技术部BIM工程师及中机六院BIM工程师共计40余人。

2.4  应用措施
    郑州新郑国际机场T2航站楼机电安装工程应用措施分为4个方面:①施工图三维设计,主要为各专业系统模型建立及碰撞检测;②施工安装优化三维设计,主要为各专业BIM模型管线综合排布及支架布置;③现场施工技术支持,主要为预留洞图及设备基础图、施工工序模拟及进度模拟、自动管件统计等;④三维可视化现场平台支持,主要为三维模型结合平板等移动终端实时把控现场施工生产及后期运营维护提供可视化管理。
2.5  软硬件环境

3  BIM应用
3.1  BIM建模
    郑州新郑国际机场T2航站楼机电安装工程BIM建模范围为T2航站楼(包括外线管沟)、信息指挥中心、动力中心。包括建筑专业、结构专业、机电安装各专业,包括:动力配电及照明、给排水、虹吸雨水、通风空调、消防、楼宇自控及智能化、直梯及扶梯、门禁安防、航显、广播、广告标识、行李分拣、综合布线、自动步道等系统。
    因业主单位明确要求本项目所有工程均采用国内先进的BIM技术进行深化设计的排布,并且对于BIM建模的深度,要达到满足后期运维管理要求(L5级),成为国内首屈一指的数字化机场。我公司在BIM应用工程中以L5级作为标准建模。
本次大赛我公司交付内容为BIM模型.nwd(2014版本),模拟动画及本次BIM大赛参赛PPT。
3.2  BIM应用情况
    (1) 基于设计图纸进行BIM建模及碰撞检测。利用BIM超前性的特点,依据二维图纸数据对整个项目进行BIM初始模型设计及碰撞检测,对专业图纸数据的准确性进行验证。利用BIM三维技术在虚拟模型中对难点、重点进行分析,预知风险,提前规避,减少返工,缩短工期。从而达到过程预控,节能减材,绿色环保。

    (2) 完成施工图综合排布图、剖面图及预留预埋图。在各系统管线模型建立的基础上进行BIM模型深化设计和管线综合优化设计,施工安装之前统筹协调各管线的空间位置关联,解决管线在施工安装阶段平面走向、立体交叉时的矛盾。完成预留预埋图保证主体结构期间预留预埋的准确性,针对重点复杂区域设计施工剖面图等。
    (3) 联合支吊架设计及荷载计算。根据BIM综合管线图进行支吊架结构设计,指定约束关系后,自动提取管道荷载进行结构受力计算,确定出型钢尺寸,并生成支吊架计算书,在项目中生成全参数化支吊架模型。

    (4) 施工现场可视化管理。各专业BIM模型的建立及深化设计综合排布,及时发现与综合排布不一致位置并进行调整。对现场施工进度进行实时跟踪,并且和计划进度进行比较,及时发现施工进度的延误。对于重点部位、隐蔽工程等需要特别记录的部分,现场人员将以文档、照片等记录方式与BIM模型相对应的管线关联起来,使得工程管理人员能够更深入的掌握现场发生的情况。
    (5) 自动构件统计及预制、预加工构件的数字化加工。各专业通过工程量明细表准确统计管道长度、管件数量等,同时可根据不同的管道排布方案进行动态统计。对于复杂管件可提前在模型中生成零件的下料图,提前组织加工,可节约材料提高生成效率。
    (6) 施工过程中4D进度模拟及工序模拟。以4D的方式形象地对施工进度计划进行模拟,便于管理人员组织决策,提供工作和沟通的效率,减少因工期交叉造成的工程返工,节约人力和物力。本工程动力中心和空调机房各专业交叉施工多,管线复杂,通过4D施工工序模拟对复杂部位管线安装以及大型设备安装进行指导,合理安排施工,有效控制施工工期及成本。

    (7) 过程数据采集,为运维使用提供数据基础。由业主单位补充完善实际设备采购型号、厂商等信息,并把最终实际采购清单及其随机附件信息导入到BIM模型中。通过过程资料的收集,不断完善BIM模型及其参数,为机场后期运维提供数据基础,可实现对机电设备的运营管理。
4  应用效果
4.1  效率分析
    (1) 通过BIM技术进行三维综合管线排布取代传统二维综合管线排布,深化设计准确度提升约20%,深化设计时间减少10%;
    (2) 根据BIM综合管线施工图,提供各机电安装系统合理的施工工序,避免交叉施工及返工,施工效率提升15%,有效缩短项目建设周期。
4.2  效益分析
    (1) 本工程BIM综合管线排布解决碰撞点位20余万处,避免后期大量拆改;
    (2) 根据BIM综合管线排布生成的预留洞口图准确率达90%以上,避免后期二次开凿;
    (3) 通过BIM综合管线排布将管道交叉繁多,吊顶空间狭小区域进行合理布置,满足吊顶高度;
    (4) 三维综合管线表达方式多样,通过轴测图、平面图、剖面图、支吊架设计、提高了设计深度同时更好的指导现场施工,确保施工质量;
    (5) BIM在管线复杂部位管线安装,大型疑难设备的安装等方面有一定的指导作用,Navisworks提供的施工模拟和工序模拟为施工配合方式提供了更有效的手段,效率得到了很大的提升,节省了施工配合的人力成本。
5  总  结
5.1  创新点
    (1) 辅助设计工具的开发:“工欲善其事必先利其器”,基于Revit辅助设计工具的开发,减少了大量的重复性的劳动,大大的提高了设计的效率;
    (2) 大型设备二维码信息记录:针对本工程使用的每台大型设备参数等信息编制特定的二维码,并将二维码粘贴到设备表面,后期运营维护中直接扫描二维码获取设备参数信息;
    (3) 施工单位与设计单位协同BIM技术应用:郑州新郑国际机场T2航站楼机电安装工程BIM技术应用为中建三局与中机六院共同实现,项目部设置单独BIM深化设计办公室。参与者中既有来自施工单位的丰富施工经验的现场管理人员、骨干技术人员,又有来自设计院的BIM深化工程师。
5.2  经验分享
    (1) BIM综合管线模型必须满足设计及施工验收规范,同时结合现场实际情况,必须让现场管理人员和BIM深化工程师紧密结合。
    (2) 本工程机电安装系统繁多,专业分包施工队伍多,现场施工过程中必须要求各专业分包队伍严格按照BIM综合管线高度及位置进行施工,禁止错位。同时施工工序必须做好把控,由上往下逐层施工。
    (3) BIM综合管线模型必须考虑到施工及后期维护中各个细节,比如空调风管及空调水管保温厚度,阀门开启空间,后期维护及检修空间等。


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