【早安BIM】第二百期 北京新机场正式通航，BIM至关重要！

北京大兴国际机场，被誉为“世界第七大奇迹”。9月25日，这只火凤凰展翅，正式投运。且代表了世界上最先进最成熟的BIM技术全方位应用。

北京新机场效果图

机场内部可以用美轮美奂来形容！

机场屋顶中心由一个六边形天窗、六条条形天窗、八个气泡窗相互连接，组成顶部主要自然采光体系，可以让室内自然光采光面积超过60%。

“砥砺奋进的五年”成就展上

北京新机场模型吸引了众人的目光

在BIM技术的应用上，着重于将BIM技术与建造技术、信息化技术和项目管理相融合，科学高效地解决项目施工难题，提升管理效率，也使得本项目成为BIM技术向智慧建造方向发展的典型案例。

BIM组织与应用环境

BIM技术在本项目的应用主要在施工阶段，应用目标包括： 

动态管理 选择较为成熟的基于BIM的管理平台，收集整理项目过程信息，实现项目动态管理

方案模拟 利用BIM模型的可模拟性，对复杂施工技术方案、节点、施工工序进行模拟

深化设计 利用BIM技术进行各专业深化设计及管线综合

商务管理 将BIM模型与施工现场管理紧密结合，实现基于BIM的进度、成本、竣工交付管理

增强竞争力 以自有BIM团队为主力，增强在施工领域BIM技术应用方面的竞争力

本工程在施工前期阶段先行制定了完整的BIM实施方案。同时为了解决技术难点，本工程在项目管理、方案模拟、商务管理、动态管理、预制加工和深化设计等6方面应用了BIM技术，并制订了相关BIM工作标准。

北京新机场俯瞰效果图

软硬件环境

软件工作类：

AutoCAD、Autodesk Revit、Navisworks Magicad、MST、XSTEEL、ANSYS、SAP、MIDAS、3D MAX

软件平台类：

Glodon BIM5D、Glodon GCL

主要硬件：

塔式工作站、移动工作站、移动终端

BIM与建造技术的结合

模型创建

本工程创建了地表模型、土方模型、边坡模型和桩基模型，进行地质条件的模拟和分析，土方开挖工差算量，节点做法可视化交底以及对8275根桩基的精细化管理。

模型创建

标注

通过创建洞口族文件及标注族文件，实现二次结构洞口及标注的自动生成大大减少了标注的工作量，并且避免了由于人为失误导致的标注错误的发生，极大地提高了标注的准确性和统一性。

劲性钢结构工艺做法模拟

本工程劲性钢结构具有体量大、分布广、种类多、结构复杂等几方面特点，用钢量达1万余t，与混凝土结构大直径钢筋连接错综复杂。在正式施工前，深化设计人员利用BIM技术，将所有劲性钢结构和钢筋进行放样模拟，在钢结构加工阶段完成钢骨开孔和钢筋连接器焊接工作；并与结构设计师密切沟通，形成完善的深化设计方案指导现场施工。

劲性钢结构工艺做法模拟

隔震支座施工工艺模拟

本工程建成后将成为世界上最大的单体隔震建筑，共计使用隔震橡胶支座1124套； 如此超大面积超大规模使用超大直径隔震支座在国内外尚属首次。

通过建立BIM模型，对隔震支座近20道工序进行施工模拟，增强技术交底的准确性和一致性，提高现场施工人员对施工节点的理解程度，缩短工序交底的时间。

临时钢栈道施工方案模拟

本工程首次将钢栈道应用在超大平面的建筑工程中，以解决深槽区中间部位塔吊吊次不足的问题。

栈道的结构设计、使用方式、位置选择是钢栈道工程的难点，优化设计、节约材料是体现钢栈道经济性的关键。钢栈道在方案策划和设计的过程中充分利用BIM技术进行方案的比选，对钢栈道的生根形式、支撑体系、构件选择以及货运小车在运行中的受力情况进行了详细的模拟和验算，方案模拟为最终的决策起到了至关重要的作用。

临时钢栈道施工方案模拟

钢结构方案模拟

利用专业软件MST、XSTEEL、ANSYS、SAP、MIDAS、3D MAX建立空间模型、进行节点建模及有限元计算、结构整体变形计算和施工过程模拟。

钢结构分析软件

BIM与信息技术的结合

三维扫描与高精度测量设备的应用

通过对基坑进行三位数字扫描，将形成的点云文件通过REALWORKS软件转换后，与创建的基坑模型进行比对校验，快速准确地发现土方开挖的差值，及时调整开挖工作，有效避免重复作业。在基础底板和结构施工阶段引进GNSS全球卫星定位系统进行测量控制，并采用全站仪对基坑进行高精度测量。

三维扫描与放样机器人的结合应用

首次采用基于测量机器人及Metroin三维测量系统的精密空间放样测设技术，实现了大型复杂钢结构施工快速、准确的空间放样测设。

大跨度钢网架构件物流管理系统

针对屋盖钢结构杆件63450根，焊接球12300个的管理，研发了以BIM模型、数据库及二维码为核心的物流管理系统。将物联网技术与BIM模型结合，利用物联网技术实现了构件管控的高效化和精准化。

塔基防碰撞系统

本工程现场共27台塔，群塔集中作业，体量庞大，碰撞关系复杂。为了在不降低施工效率的同时又有效地保证塔基的安全运行，项目研发并安装了塔基防碰撞系统，对临塔的水平向及垂直向预警。在事故产生前防碰撞系统进行预判，有效地避免了安全事故的发生。

BIM与项目管理的结合

桩基精细化管理

通过基于BIM技术的桩基精细化管理平台，对桩基工程进行进度控制及多维度分析。通过管理平台对施工进展情况实时监控，并对施工区域内桩基工程的钢筋笼、进度计划、施工机械和场地条件进行全面的精细化管控。

桩基精细化管理平台

BIM5D管理平台

BIM5D以BIM平台为核心，集成全专业模型，并以集成模型为载体，关联施工过程中的进度、成本、质量、安全、图纸、物料等信息。利用BIM模型的形象直观、可计算分析的特性，为项目的管理提供数据支撑，协助管理人员有效决策和精细管理。

计算机能耗设计

遗传算法是人工智能领域的计算机技术，我们将其应用在遮阳网片计算和C形顶的结构划分这两部分工作中，计算机在我们通过程序设定的逻辑与条件下，找到了问题的最优解。这是以往无法凭人力得到的。为了降低航站楼能耗，我们将一层轻薄的遮阳网片置于采光顶玻璃片的中空层中，在保障室内采光的同时可以最大程度遮挡南向直射光。每个遮阳网片单元形式由4个参数控制，每个参数的不同取值会组合产生上万种形式。计算机根据采光顶所处的位置从中筛选出其中热工性能的最优解，使得透过采光顶获得约60%进光量的同时仅接收约40%的热能。