湖北國(guó)際物流機(jī)場(chǎng)有限公司 占 毅/文
機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)項(xiàng)目龐大而復(fù)雜,施工過(guò)程民航專業(yè)工程與非民航專業(yè)工程穿插,專業(yè)間施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工次序均存在時(shí)間與空間的交叉,信息繁雜。同時(shí),機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程進(jìn)度及質(zhì)量要求較高,項(xiàng)目管理難度很大。BIM(Building Information Modeling)技術(shù)是近年來(lái)新興的三維數(shù)字可視化技術(shù),是一種以數(shù)據(jù)為核心、以三維模型為載體的應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具,該技術(shù)在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。目前BIM技術(shù)在商業(yè)地產(chǎn)開發(fā)行業(yè)應(yīng)用較多,但在機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)中實(shí)施BIM技術(shù)全流程全專業(yè)應(yīng)用的案例極少。
鄂州民用機(jī)場(chǎng)是湖北國(guó)際物流核心樞紐的主體項(xiàng)目,建成后將是亞洲第一個(gè)、世界第四個(gè)專業(yè)貨運(yùn)機(jī)場(chǎng)。鄂州機(jī)場(chǎng)建設(shè)致力于應(yīng)用BIM技術(shù),實(shí)施全專業(yè)、全流程的數(shù)字化設(shè)計(jì)和建造,打造智慧機(jī)場(chǎng),目前工程已進(jìn)入全面施工階段。對(duì)于民航機(jī)場(chǎng)如何應(yīng)用BIM技術(shù)來(lái)打造智慧機(jī)場(chǎng),本文筆者結(jié)合鄂州機(jī)場(chǎng)建設(shè)的BIM應(yīng)用實(shí)際,有如下思考:
BIM技術(shù)作為一種數(shù)字化工具,在解決基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,特別是解決大型復(fù)雜建筑建設(shè)方面,早已應(yīng)用廣泛。而今在國(guó)內(nèi)智慧城市、智慧機(jī)場(chǎng)等新概念的推動(dòng)下,BIM技術(shù)將發(fā)揮更加不可替代的作用。
BIM具有非常高質(zhì)量的可視化優(yōu)勢(shì)。對(duì)于參建各方來(lái)說(shuō),可視化真正運(yùn)用的作用非常大。例如,經(jīng)常拿到的施工圖紙只是各個(gè)構(gòu)件的信息,在圖紙上以線條繪制表達(dá),但是真正的構(gòu)造形式就需要各類專業(yè)人員去自行想象。如果工程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,那么沒有太大的問(wèn)題,但是近幾年形式各異、復(fù)雜造型的建筑不斷推出,那么光靠想象就不太實(shí)際了。所以BIM提供了可視化的思路,將以往的線條式的構(gòu)件,形成一種三維的立體實(shí)物圖形展示在人們的面前(圖1、2)。
優(yōu)化協(xié)調(diào)是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中參建各方,都需要花費(fèi)大量的精力。設(shè)計(jì)階段,由于各專業(yè)設(shè)計(jì)師溝通不到位,會(huì)出現(xiàn)專業(yè)間碰撞問(wèn)題,尤其是暖通專業(yè)管道布置方面。施工階段,也同樣存在著大量的碰撞問(wèn)題。BIM技術(shù)及相關(guān)平臺(tái)的應(yīng)用有著先天優(yōu)勢(shì),在做優(yōu)化協(xié)調(diào)時(shí)可以直觀快捷地處理這類問(wèn)題,還包括電梯井布置與其他設(shè)計(jì)布置、凈空要求、防火分區(qū)與其他設(shè)計(jì)布置的協(xié)調(diào)及地下排水布置等問(wèn)題。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)領(lǐng)域,由于民航專業(yè)工程、房建市政機(jī)電各種專業(yè)繁多,施工交叉頻繁,實(shí)施全流程BIM技術(shù)應(yīng)用具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
BIM不僅是滿足視覺需求三維模型,還是數(shù)字化的物理設(shè)施。BIM模型中的構(gòu)件可以包含工程量信息、運(yùn)維信息、造價(jià)信息以及施工進(jìn)度信息等。例如在機(jī)場(chǎng)BIM模型中可加入設(shè)計(jì)的跑道方位、長(zhǎng)度、跑道燈具信息,在建造過(guò)程中再加入砂石料水泥標(biāo)號(hào)、具體某個(gè)燈具的型號(hào)、生產(chǎn)、安裝信息,還可以包括招標(biāo)價(jià)格信息等。從這個(gè)角度來(lái)看,BIM的信息化功能對(duì)于民航機(jī)場(chǎng)的建設(shè)管理、監(jiān)督、審計(jì)、監(jiān)察都有著巨大的作用。
延伸開去,虛擬運(yùn)營(yíng)機(jī)場(chǎng)、空管遠(yuǎn)程塔臺(tái)都可以基于BIM模型來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)。再者機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)建設(shè)是動(dòng)態(tài)發(fā)展的,需不斷的改造或擴(kuò)建才能應(yīng)對(duì)需求。許多機(jī)場(chǎng)在進(jìn)行了多處改造后,管線或設(shè)備設(shè)施的信息丟失,經(jīng)常在改造過(guò)程中挖出管線不知道是干什么的。有了BIM之后,可以有效避免上述問(wèn)題的發(fā)生,可以保證機(jī)場(chǎng)改造維護(hù)的連續(xù)性和可持續(xù)性。
近年來(lái),BIM技術(shù)在民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越多,例如成都天府機(jī)場(chǎng)、深圳寶安機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建等項(xiàng)目在BIM應(yīng)用上的深度、廣度都給人留下深刻印象。但在筆者看來(lái),目前大多BIM應(yīng)用都停留在單個(gè)專業(yè)(例如機(jī)電綜合、大型幕墻設(shè)計(jì))、或者某個(gè)階段(設(shè)計(jì)階段三維翻模、施工階段模擬演示),在BIM全專業(yè)、全流程應(yīng)用的案例極少,究其原因很復(fù)雜。在BIM技術(shù)全流程、全專業(yè)的應(yīng)用上,鄂州機(jī)場(chǎng)走在了行業(yè)的前列,一些經(jīng)驗(yàn)值得分享和探討。下面筆者就其中部分難點(diǎn)進(jìn)行分析:
用BIM來(lái)設(shè)計(jì)還是用BIM來(lái)建模,這在BIM行業(yè)內(nèi)是個(gè)熱議的問(wèn)題。推動(dòng)BIM正向設(shè)計(jì),對(duì)目前的設(shè)計(jì)行業(yè)來(lái)說(shuō),困難重重。首先具備BIM正向設(shè)計(jì)能力的設(shè)計(jì)師極少,其次正向設(shè)計(jì)后的報(bào)審、出圖受政策影響,避免不了二維圖紙的流程,耗時(shí)較多的問(wèn)題,再次是設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于流水線追求產(chǎn)值,更耗時(shí)的正向設(shè)計(jì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員有較多的負(fù)面情緒。鄂州機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段主要有民航規(guī)劃設(shè)計(jì)總院、中南建筑設(shè)計(jì)院和北京市政院三家。在做BIM正向設(shè)計(jì)的要求下,三家大設(shè)計(jì)院都面臨非常大的壓力,特別是在設(shè)計(jì)工期限制、人員緊缺的情況下。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,我們建議,業(yè)主必須堅(jiān)定BIM正向設(shè)計(jì)的信心,在設(shè)計(jì)招標(biāo)階段就對(duì)BIM正向設(shè)計(jì)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求,這對(duì)業(yè)主施工成本管理的幫助是顯而易見的。
我國(guó)的第一部BIM應(yīng)用的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》于2017年正式頒布,提出了BIM應(yīng)用的基本要求。后續(xù)又針對(duì)設(shè)計(jì)交付、模型分類和編碼、存儲(chǔ)、施工等出臺(tái)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。BIM技術(shù)應(yīng)用是塊試驗(yàn)田,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還有很多空白之處。但總的來(lái)說(shuō),上述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,對(duì)于項(xiàng)目或者企業(yè)BIM技術(shù)實(shí)施來(lái)說(shuō),可供實(shí)操的幾乎沒有。主要原因在于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不代表實(shí)施細(xì)則,在具體應(yīng)用過(guò)程中,標(biāo)準(zhǔn)太粗或者要求太高,與實(shí)際需求聯(lián)系緊密度不夠,不能具體指導(dǎo)實(shí)施落實(shí)。例如,模型LOD精度,300/500是針對(duì)不同的應(yīng)用階段,它是一個(gè)依據(jù)尺寸大小一刀切的標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)精度問(wèn)題在實(shí)施過(guò)程中是不能一概而論的,會(huì)導(dǎo)致部分專業(yè)構(gòu)件的建模難度大大增加。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,鄂州機(jī)場(chǎng)的做法是聘請(qǐng)全過(guò)程BIM咨詢服務(wù)方,針對(duì)不同的實(shí)施階段制定了對(duì)應(yīng)的BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)及落地細(xì)則。但由于目前國(guó)內(nèi)的BIM咨詢服務(wù)商,大多也僅涉獵了部分實(shí)施階段或部分行業(yè),對(duì)全流程實(shí)施過(guò)程中遇到的細(xì)節(jié)問(wèn)題、全專業(yè)的應(yīng)用難點(diǎn)并不擅長(zhǎng)。所以,BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和落地細(xì)則是需要定期更新和修訂的,具體的標(biāo)準(zhǔn)需要包括設(shè)計(jì)階段建模標(biāo)準(zhǔn)和交付標(biāo)準(zhǔn)、施工階段建模標(biāo)準(zhǔn)和交付標(biāo)準(zhǔn)以及運(yùn)營(yíng)階段建模標(biāo)準(zhǔn)和交付標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵要結(jié)合民航機(jī)場(chǎng)的項(xiàng)目特點(diǎn)、項(xiàng)目的應(yīng)用需求、難點(diǎn)和痛點(diǎn)來(lái)編制,不能千篇一律。標(biāo)準(zhǔn)里面包含大量的關(guān)于建模細(xì)則、數(shù)據(jù)格式、編碼命名標(biāo)準(zhǔn)等深水區(qū)的問(wèn)題。我們?cè)趹?yīng)用需求上,特別是造價(jià)應(yīng)用上走出了一條前人沒走過(guò)的路。BIM模型導(dǎo)出工程量很容易,但不同的BIM平臺(tái)的出量規(guī)則和傳統(tǒng)的造價(jià)清單規(guī)則不是完全一致的,這就導(dǎo)致了工程量無(wú)法應(yīng)用,各方理解不一致的問(wèn)題。在與住建部多次溝通協(xié)調(diào)下,我們作為BIM造價(jià)的試點(diǎn)項(xiàng)目,編制了我們項(xiàng)目級(jí)的計(jì)量計(jì)價(jià)規(guī)則。
協(xié)同平臺(tái)是個(gè)公認(rèn)的痛點(diǎn)。市面上的BIM協(xié)同平臺(tái)很多,廣聯(lián)達(dá)BIM5D、魯班BIM系統(tǒng)、BENTLY平臺(tái)等。嚴(yán)格意義上講,還沒有一個(gè)真正BIM協(xié)同平臺(tái)。原因很復(fù)雜:工程建設(shè)中參與方繁多,平臺(tái)建設(shè)考慮的是主線建設(shè),業(yè)主考慮的是投資收支兩條線,施工方考慮的是成本、進(jìn)度,監(jiān)管考慮的是安全質(zhì)量等。各方關(guān)注的焦點(diǎn)跟管理顆粒度并不一樣,邏輯思路也不一樣。開發(fā)一個(gè)BIM協(xié)同平臺(tái)并不難,難在把它做得貼近需求、適用。所以,筆者認(rèn)為,開發(fā)BIM協(xié)同平臺(tái),最難的不是技術(shù),而是在于你能否拿到第一手的需求。鄂州機(jī)場(chǎng)沒有采用采購(gòu)成熟平臺(tái)的方式,而是采購(gòu)了一個(gè)有BIM平臺(tái)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的供應(yīng)商,依據(jù)項(xiàng)目的具體特點(diǎn)、合同管理流程進(jìn)行開發(fā)。但是由于進(jìn)度壓力較大、需求過(guò)于繁雜、開發(fā)商能力有限等原因,導(dǎo)致平臺(tái)應(yīng)用并不太理想。
綜上,鄂州機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目基于項(xiàng)目級(jí)BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)參建各方的共同努力,實(shí)踐了全流程、全專業(yè)的BIM應(yīng)用。對(duì)于民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō),BIM技術(shù)應(yīng)用勢(shì)在必行。提前規(guī)劃和儲(chǔ)備BIM應(yīng)用的框架體系、提前梳理BIM應(yīng)用的需求,對(duì)于實(shí)現(xiàn)BIM設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)具有非常重要的意義。