BIM 技术在机场航站楼机电设备安装与运维中的应用

李江

（重庆江北国际机场有限公司，重庆 401120）

0 引言

基于BIM 的机场机电设备安装大数据可视化运维管理系统构建信息模型， 并采用机电设备安装运营资源共享和一体化管理的方法对机场机电设备的安装施工进行动态管理， 为机电设备的安装、运行和监督提供了有效的信息管理方法。

1 工程难点分析

A 机场T1 航站区改造工程共5 层，其中地上4 层，地下1 层。 工程建筑总相对高度24 m，总面积约127 300 m2。 改造后呈“L”形，分为A 楼、B 楼和城市交通行政服务中心， 南北和东西方位角分别为411 m 和335 m。 在施工过程中，除了将关键的BIM 技术应用于深度设计和施工项目管理之外，还延伸到机械设备的运维服务。 由于基建历史悠久，该项目历经多次改造，不仅施工工程和机电管道规格复杂，而且改造措施涉及拆除、新建和局部改造，保留部分原机电系统的项目。

项目机电系统包括：弱电安装、给排水、出口控制、暖通空调设备、车位正确处理、信息标志、安全检查信息、登机桥等系统。 每个技术专业都有各种类型的系统软件，各种机电管线布局十分复杂。

2 BIM 技术应用方法

2.1 建模

机电数字模型必须根据施工设计图制作。BIM 研究团队应根据机电技术的差异， 将工作职责划分为暖通设备、 电气设备和给排水三部分，然后将基础综合技术专业的内容分配到不同技术专业的建筑立面，再利用Magi-CAD 进行产品造型设计工作。 为了保证技术和技术专业组合图的一致性，在建模时，应保证项目文档唯一性，确保二维装配图的纵横比与建筑标高设置一致，对堆积在一起的管线进行分类调整。 此外，还可以结合室内空间综合设计和方案设计的要求。

2.2 管线碰撞检查

通过Navisworks 手机APP 中的碰撞检测功能，根据项目的具体情况，使用相关的测试标准，对不同的技术专业和各个管道系统进行碰撞检测。根据对废水管道的详细分析和技术专业管道的碰撞情况，发现1 260 次碰撞属于可行碰撞，其他碰撞必须基于统计分析方法，对空隙和高层建筑有直接危害的138 个碰撞必须进行修改。

2.3 模型调整

间隙达不到标准，则必须保证电气设备桥架的橡胶软管在顶部，风管、水管放在底部；根据模型拟合，科学观察，确保各个技术专业可以在同一建筑标高内。例如，在处理托运岛的初始设计方案中，桥在顶部， 排烟系统管道和排烟系统管道在底部，提示净空高度的距离为13.6 m。 对于这种情况，需要更改方案，确保值机岛的总净空高度足够，重新布置和调整各个专业的管道，并应用管道的平行平面计划和他们的桥梁，以避免重叠。 此外，签到岛的净空高度为14.5 m， 才能保证行政服务中心的美观和顺畅。

3 施工阶段BIM 应用

3.1 深化设计

按照BIM 模型对机房详细设计， 在整个过程中， 兼顾机房内部空间和整体外观， 进行安全检查，完善机房布局，各种管线利用室内空间设计，可控规划情景模拟。 模型推广后进行建筑高度分析，将存在的问题可视化反馈用户，让用户根据场地自然环境，制定最终实施方案。

3.2 施工组织模拟

为项目的重要环节和工况建立BIM 场地模型和规划方案模拟模型， 赋予各个临时场地应用连接功能，对临时布置、起重机最小转弯半径、吊装等规划方案进行模拟，确保方案实施的可行性。

土建工程交接后，应就地进行地理环境测绘工程。 尤其是在改造方面，根据施工现场的详细情况和对模型重要环节的分析， 有效掌握施工现场的情况。

4 基于BIM 技术的运维管理

在机电设备运维管理中， 借助BIM 强大的数字化管理功能， 使机电设备运维管理中的各种问题得到充分展示和解决， 为BIM 系统中的每一台机电设备设置维护计划。 BIM 可以一键按计划将机电设备的维修通知消息推送给机电设备维修公司，也可以授权客户单独编写并提交故障报告，系统还会自动通知机电设备维修公司进行维修。

4.1 运维平台信息化系统架构

精英运维团队将FM（物业管理系统）、BIM（建筑工程信息模型）和IBMS（智能控制系统楼宇控制综合服务平台）整合为综合服务平台，为用户提供FM 全生命周期的运维服务。 综合服务平台的核心组件包括BA 信息集成、设备台账管理、日常安全巡查、针对性维护。 在BIM 模型对接的全过程中，为保证BIM 模型的轻量化运行， 需要剔除掉工程施工方案、施工技术等无效数据信息，从而减少网络服务器交互的工作压力。

4.2 产品编码的唯一性

在机电安装工程系统的运行中，从小型开关柜到大中型机械设备， 每一个预制构件都对机电安装工程系统的日常运行有着极其重要的作用。 因此， 最新项目的精英团队提前将系统结构的描述序列输入到模型中，并根据对应的识别码集成BIM 3D 模型，将水、电、风系统的描述序列数据可视化。根据不同列名的排列组合， 给每个预制构件一个专属的ID 号。 紧急情况发生时，根据识别码连接模型与数据信息信息的对应关系， 可快速准确定位常见问题设备，掌握相关设备信息及零部件，提高生产管理效率。

4.3 BIM 浏览器

运维平台设置了4 种连接方式，以满足每个字符在手机上的使用要求。 建设项目中模型搭建完成后，土建工作人员会立即录入方案设计信息、安装信息和制造商信息。 竣工阶段再次检查现场机电工程管线，并更换模型，确保与现场完全一致，为运维建立准确的信息档案。物业系统可依托BIM关键技术进行智能化系统运维管理方式， 以信息化管理方式替代传统的人力资源管理方式。

4.4 BIM 与BA 系统的集成

智能管理系统也保证了与IBMS 系统的联动。当各种监控系统软件发现机电系统发生异常时，会自动生成工单并与FM 服务平台和BIM 实体模型关联，提醒物业管理人员进行维护。 同时，智能管理系统与预付费水表、电能表联动，对新建项目能耗进行数据分析和整理。 依托该技术，机电系统软件的异常报警率可降低50%左右。 同时，根据能耗管理计划整理出的数据信息， 为建设项目绿色环保的建设和评价提供数据参考。

5 结语

针对机电设备安装特点建立了BIM 实体模型，设计开发了基于BIM 的4D 施工智能监控系统和运维管理服务平台， 解决了一系列工业设备动态施工管理解决方案。在建设全过程中建立的BIM实体模型，可以共享充足的资源，实时查询和监督多维运维管理信息的内容， 适用于用于物业管理和机电管理解决方案。 在工作中，库存管理、故障报告与保护、管理能力和效率得到有效提升，并在相关战略决策中得到有效运用。