三维协同技术在泉州晋江机场改建工程新建航站楼设计中的应用

1、以参与方较多的实际项目为例，详细介绍三维协同技术在项目的不同阶段及不同参与对象中的应用，有效解决了因沟通障碍、文件交付不及时、图纸信息表达不到位或对图纸信息理解不到位而导致的设 计失误、施工走样问题，并将设计院各工种及配套设计单位共同完成的BIM模型应用在建筑生命全周 期，产生了极大的社会经济效益。1 三维协同技术简介三维协同技术分为协同设计和协同作业。协同设计是针对设计院专业内、专业间进行数据和文件交互、沟通交流等的协同工作，此为狭义的“协同技术”。协同作业是针对项目业主、设计方、施工方、监理方、材料供应商、运营商等与项目相关各方，进行文件交付、沟通交流等的协同工作，此为广义的“协同技术”。

2、协同设计是是基于建建筑专业业的BIIM模型型，在建建筑专业业建立初初步 BBIM模模型后，就就能得到到工程的的真实尺尺寸及相相应的空空间、功功能关系系。 设计院院各工种种基于建建筑模型型建立本本专业的的相关模模型，即即可通过过链 接Revvit模模型的方方式（类类似于CCAD的的外部参参照方式式），在在专业模模型（或或系统）间间进行协协同设计计。这个个工作可可以在设设计过程程中的每每个关 键时间间点进行行，因此此专业间间三维协协同设计计和二维维协同设设计相似似，都 是文件件级的阶阶段性协协同设计计模式。除除上述两两种模式式外，不不同BIIM设 计软件件间的数数据交互互也属于于协同设设计的范范畴

3、。例例如在RReviit系列列、AutoCCAD、Navviswworkks、3dss mmax、SkeetchhUp、Rhiino、Cattia、Ecootecct、IESS、PKPPM等工工具间的的数据交交互，都都可以通通过专用用的导 入/导出工工具，以以dwgg、dxff、fbxx、satt、ifcc等中间间标准数数据格式式进 行交互互。在设设计院形形成完备备的设计计模型后后，各参参与方进进行协同同作业。三三维协同同技术的的工作流流程如图图1所示。图1 三三维协同同技术的的工作流流程2 协同同设计实实施2.1 工工程简介介工程位于福福建省晋晋江市，是是原晋江江机场改改建项目目，分原原来航

4、站站 楼改建建工程和和新建航航站楼工工程。改改造原有有航站楼楼面积为为150000mm2， 并向空侧侧外扩7788mm2，作 为 国 内 航 站 楼 使 用 ， 新 建 航 站 楼 面 积377713mm2， 扩 建 后 总 面 积 约 为5335011m2。 本工程程为福建建省重 点工程程（大型型复杂公公共建筑筑），包包含玻璃璃幕墙、金金属幕墙墙、石材材幕 墙、钢钢结构、混混凝土框框架结构构、轻质质墙板、登登机廊桥桥、金属属屋面、 复杂的设备工艺等。我院为本工程设计总包单位，含总体设计、土 建设计、内装设计、景观设计等。本工程施施工队伍伍及配套套设计单单位较多多（共88家），为为避免各各设计

5、单单位因沟沟通反馈馈不及时时，施工工人员对对二维图图纸信息息理解不不到位， 导致竣工结果与设计初衷相违背，本工程应用三维协同技术，以信 息化模型为主导，应用于协作设计及施工的全过程，起到主导设 计、精确施工、无缝衔接的作用。2.2 协协同设计计的建筑筑模型应应用新建航站楼楼在施工工图阶段段使用BBIM技技术进行行三维协协同设计计，因 BIMM的使用用，得以以在施工工图阶段段能对航航站楼内内大量的的大空间间配合室室 内装修修专业进进行优化化设计，并并在配合合设计单单位多、工工期较紧紧的情况况 下，最最大限度度地减少少错误漏漏缺，控控制施工工图质量量，保证证精准施施工。 图2是整体体建筑BBIM模

6、模型鸟瞰瞰图，以以此BIIM模型型为母版版，各参参与设 计单位位及各设设计工种种进行三三维协同同设计。图2 项目目效果图图（1）利用用建筑BBIM模模型进行行专业内内协同设设计。本本工程较较为 复杂，剖剖面变化化较大，需需推敲的的剖面节节点较多多，通过过Revvit软软件的 “剖面面”命令任意意剖切BBIM模模型，方方便、快快捷、精精准，结结合三维维可 视化视视图，检检测设计计错误，快快速、直直观地发发现并解解决问题题。如图图3、4，此手手扶梯跨跨越防火火分区。（2）利用用建筑BBIM模模型进行行专业间间协同设设计。本本工程建建筑空间间大而多多，通过过Revvit软软件的“相机”命令，为为室内

7、设设计提供供任意角角度透视视，通过过多角度度真实尺尺度模型型，更易易于理解解空间与与功能等等， 有利于于方案确确定及优优化设计计，并大大大减少少工作量量。图55为国际际售票 大厅透透视图，图图6为其对对应的室室内设计计效果图图。（3）利用用建筑BBIM模模型与幕幕墙设计计单位协协同设计计，确定定幕 墙、采采光顶形形式等，直直观表达达设计效效果，如如图7入口三三维视图图。 借助现现代网络络通讯技技术，BBIM能能实现跨跨地区的的协同设设计，BBIM模模型中信信息量全全面、精精确，避避免因文文件交付付不到位位、图纸纸信息表表达不全全面、远远程沟通通不明确确而导致致的设计计失误，有有效降低低设计成成

8、本。2.3 协协同设计计的结构构模型应应用通过结构BBIM模模型，同同时利用用BIMM可视化化设计，代代替传统统二维 结构施施工图上上的线条条、数值值信息，便便于结构构设计师师直观地地观察结结构 空间形形式、结结构布置置的合理理性及结结构细部部构造特特征，很很好地检检测设 计的准准确性，避避免施工工时发现现设计错错误再返返工。结结构BIIM模型型为施 工单位位提供钢钢结构加加工下料料的精确确尺寸，提提供钢结结构坐标标应用于于现 场安装装，极大大地节约约成本并并缩短工工期。图图8、9为工程程的整体体结构 模型和和局部结结构模型型。2.4 协协同设计计的机电电模型应应用建筑层高、空空间功能能确定后

9、后，结构构BIMM模型为为机电设设计师提提供 了精准准、真实实的结构构梁柱、结结构降板板等信息息，使得得机电设设计完全全颠 覆了传传统的概概念性、模模糊性的的设计模模式，为为精细化化、确定定化的设设计 模式奠奠定了扎扎实的基基础。为为增强模模型的可可读性，我我们采用用不同的的颜 色显示示来区分分不同的的系统，如如图100为局部部暖通BBIM模模型，青青色风管管 表示送送风管；图111、12分别别为局部部给排水水BIMM模型、局局部电气气BIMM 模型型。机电电设计师师在建模模过程中中，使用用Revvit软软件自带带的“碰撞检检 查”命令，实实时进行行碰撞检检查并实实时调整整模型，解解决绝大大多

10、数机机电 专业的的管线碰碰撞问题题。协同设计的的“碰撞检检查”基本解解决了机机电专业业与土建建专业之之间的管管线硬碰碰撞问题题以及绝绝大多数数解决了了管线之之间的软软碰撞问问题，如如图133、14所示示，排烟烟风管与与消防水水管碰撞撞。将综综合的BBIM模模型提供供给业主主及施工工单位审审阅，如如图155管线综合合模型所所示，在在业主确确认管线线布置美美观、施施工单位位确认管管线布局局便于施施工的前前提下，施施工方严严格按照照施工图图结合模模型进行行施工，有有效降低低了施工工方二次次深化施施工设计计的工作作量，避避免了因因“谁先进进场，谁谁先施工工”而导致致的施工工错误，大大幅度减减少了材材料

11、浪费费，降低低了施工工成本。3 协同同作业实实施三维协同作作业技术术可实现现建筑项项目全生生命周期期的信息息构建， 增强项目相关方的信息共享。基于协同设计的成果，项目建设方、 设计方、施工方、监理方、使用方等都能比较直观地掌握项目的全 貌，降低了非专业人士对项目的理解难度，提升了不同专业间、不 同参与方对项目的协同能力。本项目全程程使用RReviit软件件进行设设计，完完成后的的信息化化模型能能 提供幕幕墙分隔隔及节点点大样图图（应用用于幕墙墙专项设设计）、结结构体系系三 维图（应应用于钢钢结构专专项设计计）、节节能计算算模型（与与PKPPM节能能计 算软件件接口）、整整体漫游游动画（应应用于

12、工工程方案案汇报、图图纸交底底 等），应应用三维维模型通通过设定定不同颜颜色的区区域来表表示阶段段工程进进度（以以颜色在在实体模模型上体体现工程程各阶段段进度），同同时提供供整体建建设 过程的的模拟漫漫游。3.1 可可视化设设计与33D漫游游利用三维协协同作业业的可视视化技术术，对复复杂节点点设计一一目了然然。 根据设设计深度度及施工工要求对对细部构构造进行行三维化化大样设设计，按按照出 图要求求出1:220、1:110、1:55比例的的大样图图。对不不同材料料交接处处、不同同 构造衔衔接进行行深化设设计，满满足各深深化设计计单位及及施工单单位的要要求。 许多甲甲方未定定的问题题，我们们可以通

13、通过BIIM模型型以直观观的方式式，现场场帮助甲方确确定得到到满意的的解决方方案，例例如使用用BIMM模型在在项目汇汇报现场场确定机机场名称称标志的的大小、高高度位置置，如图图16所示示。 应用3DD漫游技技术，在在不同的的设计阶阶段设置置不同的的3D漫游游路径，解解决不同同的协同同作业问问题。图图17显示示的是在在管线复复杂空间间设 置3D漫游游，向业业主及施施工方演演示管线线布局走走向，提提出修改改方案， 优化设计。图18显示的是在成果汇报会上，向业主及各参与方展 示建筑室内外空间概况及功能的3D漫游。3.2 工工程量统统计与运运营管理理应用信息化化模型的的各种统统计表格格，如门门窗明细细表（图图19）、 幕墙面面积、工工程量统统计等可可用于成成本估算算、工程程量预算算及工程量量决 算，合合理控制制造价，避避免人工工计算的的潜在失失误。BBIM模模型信息息中还包包含各种种设备的的安装位位置、型型号、厂厂家等信信息，用用于后期期运营管管理系统统中，结结合智能能化楼宇宇自控系系统，便便于设备备维护。图19 门门窗明细细4 应用用总结该项目是我我院继晋晋江戏剧剧中心后后再一次次使用RReviit软件件进行三三 维施工工图设计计，我们们在模型型上实现现了三维维协