某机场机电安装D管理与BIM应用

1、【BIM机电】昆明新机场机电安装4D管理与BIM应用一、工程背景1、工程名称：昆明新机场（昆明长水国际机场）航站楼2、工程类型：机场航站楼、机电设备工程3、工程设计单位：北京建筑设计研究院北京建筑设计研究院1979年开始实行事业单位企业化管理，1992年开始享有对外经营权，成为改革开放后最早进入国际建筑市场的国内著名设计企业之一。1998年通过ISO9001质量管理体系认证。4、工程周期：2009年5月 2012年5月5、相关软软件应用用：Auutoddeskk Reevitt ArrchiiteccturreAuutoddeskk Reevitt MEEPGIISerrverr基于 HYPE

2、RLINK /prof_bim21 BIIM的昆昆明新机机场航站站楼机电电工程44D系统统【自主主研发】基于BIM的昆明新机场航站楼机电设备信息管理平台【自主研发】机场机电设备安装工程综合 HYPERLINK /cuxiao/tujian.html 施工技术知识管理平台【自主研发】6、BIM应用评价与反馈： “本课题所研发的4D施工管理系统能适应机电安装工程的实际需求，可实现多层次的4D模拟和动态管理，辅助施工方案优化，为多参与方的协作和交流提供可视化的集成管理平台；知识管理平台则为用户管理和查询工程资料与专业知识提供了网络化的平台，极大地提高了机电工程施工管理水平和效率。该系统适用于大型、复

3、杂建筑机电工程的施工管理，可促进工程项目的信息化管理，建议进一步推广应用。”北京城建集团昆明新机场机电设备安装项目部经理颜钢文本课题所研发的信息管理平台能实现机场航站楼机电设备运营管理智能化,实现机电设备运行的全过程信息支持、多维信息管理以及动态的实时信息查询，为机电设备运行及管理提供科学的信息化管理手段。通过使用系统可以极大提高工作效率和管理水平，节省资源，降低成本的目的，具有很大的社会、经济效益。昆明新机场航站楼运营总监向雪松二、正文基于BIM的昆明新机场机电设备安装4D管理系统与信息管理工程概况：昆明新机场总建筑面积435400m2,由南侧主楼（A区）、南侧东西两翼指廊（E、F区）、中央

4、指廊（B区）和北侧Y形指廊（C、H、G区）七大区组成，地上三层（局部四层）、地下三层。机电安装工程总包北京城建集团和分包中国八局共同负责消防水、暖通、给排水和电气等分部工程施工，而弱电、智能建筑、行李系统和电梯等分部工程由709研究所、中船重工昆船公司等多个单位承包。图1 昆明明新机场场航站楼楼工程鸟鸟瞰图BIM的应应用简介介： 本项目目针对机机场机电电设备安安装和运运行管理理的实际际需求，首首次将先先进的BBIM（BBuilldinng IInfoormaatioon MModeelinng，建建筑信息息模型）和和4D（44 Diimennsioon）技技术应用用于机场场机电安安装及运运行管

5、理理中，开开发并应应用基于于BIMM的昆明明新机场场机电设设备安装装4D 管理系系统（44D-BBIM 系统）。通通过建立立基于BBIM的的机电设设备4DD信息模模型，支支持机电电设备安安装和运运行的数数据共享享和集成成管理，实实现机场场航站楼楼机电设设备安装装工程施施工进度度的4DD动态管管理以及及施工过过程模拟拟的4DD可视化化，为机机电设备备安装、运运行及管管理提供供科学的的信息化化管理手手段。在在该项目目中BIIM具体体包括BBIM建建模、BBIM在在施工管管理中应应用和BBIM在在运维信信息管理理中应用用三个方方面。 另外外，鉴于于机电设设备安装装工程庞庞大、复复杂、局局部区域域设备

6、集集中等特特点，本本项目创创造性提提出基于于BIMM的多层层次4DD模型，其其结构如如图 22所示，包包括宏观观4D模模型、微微观4DD模型、系系统示意意图模型型和轴线线模型四四个层次次。不同同层次的的4D信信息模型型是根据据不同需需求从整整体BIIM中提提取的44D模型型，用于于实现不不同层次次的4DD施工模模拟和管管理。其其中，宏宏观4DD模型由由简化的的整体33D模型型和整体体进度关关联形成成，支持持整个机机电设备备安装工工程的宏宏观4DD施工模模拟。其其3D模模型应在在 HYPERLINK /cuxiao/sgt_zt.html 施工图图设计时时建立，并并可采用用三维轴轴线表示示小尺寸

7、寸管道（轴轴线模型型），支支持基于于轴线的的管道渲渲染。微微观4DD模型由由局部、详详细的33D模型型及相应应的详细细进度计计划组成成，用于于展现机机电设备备集中部部位的管管道及设设备布置置状况和和施工过过程，支支持动态态的施工工管理。其其3D模模型应在在深化设设计阶段段建立，且且只需针针对复杂杂、重点点的部位位建立详详细3DD模型，从从而在满满足实际际需求情情况下节节省大量量建模工工作。系系统示意意图模型型由某一一机电系系统的示示意图几几何模型型和该机机电系统统的整体体进度计计划关联联形成，可可展现单单个机电电设备系系统的整整体布局局和设备备逻辑关关系，在在宏观模模拟时辅辅助机电电系统的的逻

8、辑关关系展示示。图2 基于于BIMM的机电电设备安安装工程程多层次次4D模模型系统统简介：1、基基于BIIM的昆昆明新机机场航站站楼机电电设备安安装4DD管理系系统 本本项目结结合基于于多层次次4D模模型的动动态施工工管理技技术，在在清华大大学已有有4D-GCPPSU系系统进行行了二次次开发，实实现了基基于BIIM的昆昆明新机机场航站站楼机电电安装44D管理理系统，如如图3所所示。其其系统架架构如图图4所示示，包括括数据库库、数据据接口、图图形平台台、模型型管理平平台、44D信息息模型、44D微观观管理模模型以及及4D宏宏观管理理模块。该该系统是是基于网网络的44D管理理系统，44D信息息模型

9、集集中存储储在中央央数据库库，同时时各个应应用端会会保存本本地数据据备份，从从而支持持协同工工作的同同时，减减少网络络传输，提提供系统统性能。具具体包括括BIMM模型导导入、进进度计划划导入、44D模型型创建、33D模型型浏览、信信息查询询、4DD施工过过程模拟拟、4DD施工进进度管理理、施工工文档管管理等功功能。22、基于于BIMM的昆明明新机场场航站楼楼机电设设备安装装4D管管理系统统。如图5所示示，基于于BIMM的昆明明新机场场航站楼楼机电设设备安装装4D管管理系统统是清华华大学与与昆明新新机场建建设指挥挥部等参参与单位位共同研研发，以以BIMM数据库库为基础础，实现现基于GGIS和和W

10、ebb的航站站楼的运运维管理理及多维维信息查查询，具具体包括括物业信信息管理理、机电电信息管管理、流流程信息息管理、库库存信息息管理、报报修与维维护管理理、系统统管理。图3 基于于BIMM的昆明明新机场场航站楼楼机电设设备安装装4D管管理系统统图4 基于于BIMM的昆明明新机场场航站楼楼机电设设备安装装4D管管理系统统架构图5 基于于BIMM的昆明明新机场场航站楼楼机电设设备安装装4D管管理系统统BIM建模模：1、宏宏观建筑筑模型：包括墙墙、楼板板、门窗窗、楼梯梯等构件件，为展展示机电电设备布布局提供供空间参参考。图6 建筑筑BIMM模型2、宏观机机电设备备系统模模型：包包括室内内给排水水系统

11、、供供电干线线、通风风空调等等机电系系统的管管线和设设备，譬譬如室内内给排水水模型包包括污水水排水管管、废水水排水管管、生活活热水给给水管、生生活热水水回水管管、集水水坑、排排污泵等等构件。图7 宏观观机电BBIM模模型3、精精细模型型：建立立了值机机岛、罗罗盘箱、走走廊顶部部等局部部的详细细模型。譬譬如值机机岛模型型包括钢钢结构、风风管、桥桥架、线线槽、消消防水管管、地板板、配电电柜、水水炮、摄摄像机等等20多多类构件件。图8 值机机岛详细细BIMM模型图9 走廊廊顶部详详细机电电BIMM模型基于BIMM的多层层次4DD施工管管理：基基于多层层次BIIM和44D模型型，本项项目实现现了航站站

12、楼机电电设备安安装工程程的多层层次4D施工过过程模拟拟和管理理：1、宏宏观4DD施工模模拟如图图10所所示，应应用多层层次4DD技术实实现排水水系统宏宏观4DD模型和和系统示示意图44D模型型的同步步模拟，弥弥补3DD视图难难以展现现辅助MMEP系系统逻辑辑结构的的不足。模模拟中，33D视图图中应用用颜色和和可见性性等方式式展示44D施工工过程，系系统示意意图视图图则用颜颜色在MMEP系系统示意意图中同同步标识识各部分分的当前前施工状状态。33D视图图中，建建筑模型型只作为为空间位位置参考考，根据据需要适适时显示示，且设设为半透透明，以以免遮挡挡MEPP构件。图10 AA区排水水系统宏宏观及系

13、系统示意意图施工工模拟22、值机机岛精细细4D施施工模拟拟值机岛岛的机电电体系包包括强电电、通风风、消防防、弱电电、航显显和行李李等十多多个专业业，是航航站楼中中机电系系统最复复杂和最最集中的的区域，涉涉及土建建总包、装装饰装修修、机电电总包、消消防总包包、弱电电总包和和行李总总包6家家单位，实实际施工工中面临临多专业业交叉作作业、操操作空间间有限和和成品保保护等挑挑战；且且施工方方一直未未协调一一致，建建立统一一的进度度计划。因此在BIM应用过程中，各单位负责人首先以4D系统为平台，通过4D施工过程模拟、前置任务分析等功能分析施工方案中存在的工作面冲突、工序搭接不合理等问题，当场协商和调整进

14、度计划。图11展示了通过4D模拟发现的值机岛中罗盘箱原始施工方案存在的问题，并用对比鲜明的不同颜色表示各施工单位正在施工的构件。最终，通过反复的模拟、交流和优化，形成较为合理的值机岛施工进度计划，共包括67个工序。但由于工期紧张，仍存在多专业同步施工，因此各施工单位通过微观4D施工过程模拟挖掘实际施工可能存在的施工空间冲突、成品破坏等问题，协商解决方案；这些信息均附加到4D模型中。在实际施工中，施工人员便可基于微观4D模型，合理安排施工过程，避免施工冲突、破坏成品等问题，保障工程顺利进行。单个值机岛的4D模拟如图12所示，6种不同的颜色表示6个施工单位正在施工的构件，并标出了各阶段施工中需注意

15、的问题。鉴于昆明新机场航站楼共有8个值机岛，机电系统几乎一样，因此建立的进度计划和4D模型可直接用于指导其他值机岛的施工。图11 罗罗盘箱施施工模拟拟与优化化图12 值值机岛施施工过程程模拟与与分析33、宏观观4D施施工管理理通过44D模型型中计划划进度与与实际进进度的对对比，可可以分析析当前工工作的进进展状况况，了解解落后的的任务，并并有针对对性地进进行进度度控制，如如图133所示。也也可用图图形表现现进度进进展状况况，如图图所示，绿绿色表示示提取完完成，蓝蓝色表示示按时完完成，黄黄色表示示滞后完完成。该该方式可可让用户户一目了了然地了了解整体体工作进进展状况况，快速速掌握进进度滞后后的区域

16、域，实现现重点的的进度监监控。用用户也可可查询任任意选中中施工单单元的所所有前置置任务及及其是否否完成、计计划开始始时间、计计划结束束时间、负负责单位位和注意意事项等等信息。图图14展展示的是是对排水水系统管管道施工工任务的的前置任任务分析析。并可可按负责责单位对对前置任任务过滤滤以及导导出Exxcell报表，如如图155所示，辅辅助施工工方与其其他单位位交流。如如图166所示，进进度变更更分析功功能可以以帮助用用户分析析当某一一任务延延后后，对其其他任务务或整体体进度的的影响情情况。展展示的是是压力排排水管道道严密性性试验滞滞后一天天对其他他任务的的影响情情况，可可见会导导致重力力排水管管道

17、严密密性试验验滞后完完成，从从而导致致B3排排水系统统安装总总体滞后后。图13 进进度对比比分析图14 前前置任务务分析图15 导导出前置置任务图16 进度变变更分析析4、精细44D施工工管理基基于建立立的精细细4D模模型，可可进行进进度对比比分析，了了解工程程实际进进展情况况。图117展示示了当“吊吊顶安装装”滞后后后，对其其他任务务的影响响情况，分分析发现现对烟感感设备的的安装和和地板的的时候有有影响，但但不会影影响总工工期。图图18展展示了地地板安装装任务的的所有前前置任务务，可辅辅助装修修总包了了解由弱弱电总包包负责的的综合布布线、机机电总包包负责的的称重台台安装等等工作是是否完成成，

18、避免免窝工、返返工等问问题发生生。用户户还可以以将任意意一天需需要完成成的工作作，及其其前置任任务完成成情况等等信息导导出到EExceel报表表，用于于多参与与方之间间的交流流，图119展示示了20011年年6月226日44D进度度的Exxcell报表。图17 进进度变更更分析图18 前前置任务务分析图19 导导出4DD进度状状态基于于BIMM的昆明明新机场场航站楼楼机电设设备信息息管理：1、昆昆明新机机场航站站楼物业业信息管管理应用用在系统统中可以以很方便便的对房房间、柜柜台、商商铺等的的分配和和物业数数据进行行维护，而而且可以以根据用用户的不不同需求求进行各各种数据据的统计计和分析析，并且

19、且导出用用户需要要的Exxcell表，方方便用户户进行各各种文档档存档等等工作。在在系统中中用地图图显示整整个机场场的情况况，使用用户能够够直观的的了解机机场的整整体布局局是否合合理，房房间的使使用和分分配是否否满足旅旅客的需需求，通通过各种种数据的的统计和和分析以以及结合合地图的的展示，可可以为机机场的整整体运营营提供更更好的支支持。具具体如图图20所所示。图20 房房间管理理及其信信息查询询2、昆昆明新机机场航站站楼机电电信息管管理应用用 机机电信息息管理系系统把各各个专业业的管道道布线都都非常直直观的在在地图中中显示出出来，而而且对各各专业的的上下级级逻辑关关系都能能清楚的的展现出出来，

20、这这样就能能方便的的让维修修工人快快速、方方便的查查看到整整个机电电的逻辑辑关系和和管道布布线，及及时做出出正确的的判断，避避免给机机场的正正常运营营带来不不便。 在运运营过程程中，可可能会出出现某个个配电间间出现故故障，需需要在这这个配电电间的上上级进行行断电，这这时就必必须知道道这个配配电间的的上级是是谁，并并且需要要知道断断电会对对哪些区区域或者者设备有有影响，会会不会影影响机场场的正常常运营，甚甚至在维维修过程程中有可可能需要要知道从从配电间间上级到到配电间间的桥架架走向。 在系统中，不仅可以查找到各级别的上下级关系，还能直观的看到相互之间的桥架走向，帮助用户更快、更好的了解整个电气干

21、线的走向及逻辑关系。具体如图21所示。图21 TTA1逻逻辑结构构查询及及其信息息管理33、昆明明新机场场航站楼楼流程信信息管理理应用在在系统中中输入旅旅客所在在位置，及及输入登登机口编编号，就就能查询询出这位位旅客从从值机岛岛到登机机口的路路径信息息，及值值机岛与与登机口口的距离离信息和和人的正正常步伐伐可能需需要的时时间信息息，这样样旅客就就能根据据这些信信息判断断出自己己的登机机时间是是否充足足等，如如图222所示。图22 登登机流程程展示4、昆明新新机场航航站楼库库存信息息管理应应用库存存信息管管理系统统不仅可可以查找找到机场场航站区区内的仓仓库位置置，而且且能很方方便的查查找到所所需

22、物品品所在的的仓库，及及物品的的数量和和对应的的一些相相关信息息，比如如规格、尺尺寸等，这这样就能能让用户户更快的的了解到到所需物物品的信信息。 机场场运营过过程中可可能会根根据实际际需要对对仓库的的位置进进行更改改，仓库库信息功功能就是是动态的的对仓库库进行管管理。仓仓库有可可能会分分为机电电专用的的仓库和和物业专专用的仓仓库，在在仓库信信息功能能中对仓仓库进行行设置来来对其他他功能提提供数据据支持。5、昆明新机场航站楼报修与维护信息管理应用在系统中可可以很容容易的查查看最近近3个月月时间内内报修的的总体数数量；如如查看最最近3个个月维修修组维修修人员接接单数量量的比较较；再如如最近33个月内内，报修修单整体体的完成成情况、无无需维修修、正在在维