BIM技术在宜昌三峡机场室内大吊顶中的应用

BIM技术在宜昌三峡机场室内大吊顶中的应用

张普 ,叶志刚 ,张一 ,李鹏

（中建深圳装饰有限公司  深圳  518000）

[摘要] 宜昌三峡机场新建航站楼大吊顶区域为天花双曲面造型，该造型结合宜昌三峡机场建筑屋面天窗形态，利用铝板拼接菱形变穿孔造型，将建筑的透光天窗营造出若隐若现的渐变感觉，其优美的建筑外观同时也为设计、施工带来困扰。本文将以BIM技术为核心，通过BIM参数化技术，完美的解决了异形大吊顶整体外观效果、设计方案以及施工技术难题，有一定的借鉴作用。

[关键词] BIM；参数化；大吊顶；装配式 

引言

大型机场的高质高效建设离不开数字化建造技术的支撑，而机场航站楼大吊顶的装饰工程历来都是装饰行业中技术要求最高的领域之一。基于BIM技术进行正向设计、三维扫描、可视化模拟、参数化放样等应用已成为此类大型工程实施过程中常用的技术手段[1]。

1 项目简介

宜昌三峡机场项目位于湖北省宜昌市猇亭区、夷陵区和枝江市交界处，距市中心26千米，距三峡大坝55千米，为4D级国际旅游支线机场、三峡工程的重要配套项目、三峡区域国际枢纽机场。本次介绍项目为宜昌三峡机场新建航站楼（T2航站楼）及国际航站楼室内精装修工程。

2 项目重难点分析

根据对项目详细的策划分析，在数字化建造技术实施过程中，主要解决以下问题。

（1）空间造型设计：吊顶面原始空间不能满足建筑实际需求，需要根据现场钢结构位置，和实际净高需求以及空间造型设计方案对大吊顶表皮进行二次设计，以满足建筑使用要求。

（2）吊顶范围大，测量难度高：吊顶施工面积在2.2万平方米，跨度超75米，需对现场钢结构进行十分精确的前期测量定位工作，传统的室内测量器具无法实现项目的需求。

（3）空间高度高、安装难度大：本工程铝板安装形式复杂、板块类型多，龙骨安装量大。必须制定科学的场外加工生产计划，组装计划及现场定位计划。

3 BIM技术应用

在BIM工作开展之前，需要提前制定适合本项目的BIM设计工作流程。

初期阶段收集项目需要的相关资料，与相关单位和相关专业充分沟通，确定大吊顶的方案设计；中期阶段通过对设计方案大样节点的建模模拟，推进设计方案进行，通过参数化程序，分析优化各系统后续实施主要构件；后期下料阶段通过参数化程序建立项目各系统参数化信息模型，提供各材料参数化加工信息及辅助加工图纸，指导完成设计下料工作。并通过参数化信息模型提供现场施工所需各项数据，完成现场施工作业指导[2]。

具体实施流程如下：

（1）表皮方案推敲：在项目开始初期，需要进行方案推敲；提资文件有钢结构线模、安装空间需求以及大吊顶净高需求。基于这些条件，配合设计院对大吊顶的基础曲面推敲，确定基础表皮方案。

（2）板块自适应：表皮模型确定后，基于板块尺寸控制要求，BIM团队会搭建每个类型板块的模板模型，通过板块的自适应，得到整个的大吊顶的铝板深化模型。

（3）安装空间校核：本项目钢结构特点是有大面积的镂空区域，并且钢结构的跨度达8m，在进行龙骨系统设计时，按照球点的分布情况，将吊顶划分为双层、三层龙骨。基于这些需求，通过参数化方式对球底到控制面的安装空间进行模拟，保证施工时满足吊顶安装空间。

（4）模型深化：基于表皮方案，和龙骨连接方案，采用BIM参数化技术，对龙骨、铝板进行批量化建模（图1）。

图1铝板、龙骨深化模型

（5）可视化交底：本项目板块类型和固定方式多样，为保证系统设计合理、经济。BIM设计师对每一种不同的连接形式均做了局部大样模型，辅助设计决策及给现场班组交底。

（6）现场反尺: 本项目现场钢结构复杂，且项目完成品质要求高，为确保模型与现场结构的一致性，团队采用了三维扫描技术对现场钢结构进行了1:1扫描，并将三维扫描的点云模型导入到BIM模型中，进行比对，同时通过BIM软件二次开发，编写了点云的处理插件，大大提升了点云处理成nurbs曲面的效率[3]。

（7）加工数据提取：本项目板块非常多，最开始有 835 种，通过参数化软件归类到82种，大大简化了板块的种类，缩短了加工以及安装的周期。在下料之前，应用参数化技术，提取铝板加工数据、装配数据和定位数据；提取副框加工数据以及装配数据（图2）。

（8）现场安装指导：现场安装主要分俩类，分别是龙骨和铝板组装件。对于龙骨，需要定位的主要有主龙骨安装控制坐标，配合BIM设计师出具的交底文件，进行龙骨的安装。铝板安装依靠出具的铝板交点坐标排布图和交底文件配合进行施工。

图2铝板数据优化

4 总结

在三峡机场的大吊顶施工中，从前期设计阶段到项目落地实施均应用到了BIM 参数化技术，实现了异形大吊顶的数字化设计和参数化下料的应用目标。在本项目中BIM配合的优势主要有以下三点。

（1）可视化：在本项目的全生命周期中，BIM进行了大量的方案推敲、方案修改，以及辅助进行大量的深化设计，BIM可视化的优点大大提升了沟通以及决策的效率。

（2）数据优化：从八百种类型到八十种， BIM设计师通过参数化分析和实时渲染，对板块设定一定的容差范围，将板块进行了归类，大大减少了板块的种类，降低了加工成本及周期、节省了现场的摆放空间。

（3）三维扫描：三维扫描的效率、精度很高，可以可视化的了解现场情况。

参考文献

[1] 管文超.大型机场航站楼大吊顶装饰工程数字化建造技术[J].建筑施工,2021,43(10):2141-2143.

[2] 李海祥,王灿灿,刘倩,张经纬,张书斌.BIM技术在河南省科技馆新馆建设项目中的应用[J].土木建筑工程信息技术,2022,14(02):77-83.

[3] 李璐,张爱琳.三维扫描结合BIM技术在玻璃幕墙工程中的应用[J].价值工程,2016,35(08):149-151.