南京禄口国际机场位于南京市东南部，距市中心直线距离为35.8公里，为满足预测2020年航空业务量的要求，将建设二期工程，在现有跑道南侧间距2000米处建设长度为3600米、宽60米的第二跑道，飞行区等级指标为4F，新建T2旅客航站楼，面积约为26万平方米，满足年处理旅客1800万人次规模，与原有T1航站楼共同承担3000万人次吞吐量，工程预计总投资90亿元，计划2014年青奥会前投入使用，全面满足青奥会的运营需求，同时打造江苏省及南京市全新的门户形象。

    图1南京禄口国际机场二期航站楼夜景效果图

    南京是六朝古都、十朝都会，素有“虎踞龙盘”之称，“风从虎，云从龙”——新航站楼形体轻盈通透，充满张力，飘逸舒展的多曲面顶盖，如行云流水，气势非凡。金属屋盖采用“大跨度、小曲率、多变化”结构，国内首创。

    图2南京禄口国际机场二期航站楼车道边效果图

    图3南京禄口国际机场二期航站楼空侧立面效果图

    项目的机遇与挑战

    智慧机场——安全、便捷、高效

    智慧机场示范项目

    1、“大跨度、小曲率、大变化”的航站楼金属屋盖；

    2、各种先进数字化建筑技术的载体；

    3、将BIM与建筑物的安全、健康监测结合起来；

    解决方案

    基于BIM的可视化协同设计

    利用AutodeskRevit系列BIM软件对南京禄口国际机场二期航站楼的建筑、结构和MEP进行模型构建，对设计图纸进行校核，并利用BIM模型与各专业设计师一起进行沟通，协调解决设计中的因为沟通不及时造成的设计碰撞问题，这不仅提高了设计的效率，而且提升了设计的品质。

    图4南京禄口国际机场二期航站楼建筑模型          图5南京禄口国际机场二期航站楼结构模型

    图6南京禄口国际机场二期航站楼行李系统机电模型

    基于BIM的屋面设计

    南京禄口国际机场二期航站楼金属屋面采用“大跨度、小曲率、多变化”的结构形式，整体连续一气呵成，如行云流水气势非凡。主楼金属屋面由9个鼓包组成，从中间到两边逐渐递减，为多曲面形式。在屋面设计过程中，利用Grasshopper对机场屋面进行参数化找形，并将生成的模型与Tekla软件相结合来完成结构分析和计算，同时与AutodeskEcotect软件对接，对屋面的性能进行分析，以保证机场屋面整体美观的同时满足设计需要考虑因素。然后借助AutodeskRevit软件将屋面模型导入Revit模型中，通过模型导出生成CAD图纸，辅助设计出图。最后利用AutodeskNavisworks软件的碰撞检查功能，对屋面钢结构、屋顶板块和室内吊顶以及其他专业之间进行设计校核。

    图7屋面设计

    基于BIM技术的参数化表皮划分

    利用Grasshopper对机场的屋面进行参数化的找形，然后利用Rhino的投影功能将屋面三维模型投影到二维平面，再利用二维AutoCAD对屋面进行板块划分，然后再重新投影到屋面三维模型，最终完成对屋面表皮的划分。

    图8屋面表皮划分

    基于BIM技术的参数化设计程序

    利用Grasshopper强大的参数化找形功能对屋面进行编程，对不确定条件进行参数设置，现代设计集团华东院通过对参数的调整达到对形体控制的目的，最终帮助设计师实现心中所想。

    图9参数化设计程序

    基于BIM技术的参数化屋面排水坡度分析

    利用犀牛软件强大的参数化设计功能，对屋面进行取点，测试相邻两点之间的高差，从而确认两点间的斜率，最后得出排水的方向。通过对排水坡度参数的设置，很容易分析出屋面不满足的排水区域，然后再对屋面进行局部的调整，最终使得整个屋面达到排水的要求。

    图10屋面排水坡度分析

    基于BIM模型——钢结构深化

    首先利用AutodeskRevitStructure软件构建机场屋面的钢结构模型，然后利用AutodeskNavisworks软件的碰撞检查功能，对屋面钢结构、屋顶板块和室内吊顶以及其他专业模型进行设计校核，通过AutodeskRevitStructure软件的编辑功能，对不符合要求的结构构件进行修改，并对各构件的边界条件、结构荷载等进行结构参数设置，最后通过AutodeskRevit软件和结构分析软件Tekla相结合，对机场屋顶的结构进行分析、计算和深化，有效地利用BIM设计模型对施工深化进行控制，保证设计的合理性和美观性以及施工的可行性。

    图11钢结构深化模型-整体图12钢结构深化模型-局部

    基于BIM的设备材料统计

    利用AutodeskRevit软件对屋面钢结构桁架进行模型构件，通过模型导出生成明细表，对屋面不同类型的构件进行材料统计，同时对设计进行校核。

    图13设备材料统计

    基于BIM的辅助施工图出图

    机场屋面的复杂性，传统的设计工具已经无法满足出图的需要，所以现代设计集团华东院首先利用Rhino对机场的屋面进行参数化找形，然后将模型导入到AutodeskRevit，利用AutodeskRevit导出生成二维CAD图纸，并在AutoCAD中进行加工，最终完成施工图出图。

    图14正立面图

    图15侧立面图图16屋面控制点定位图

    标识系统

    利用AutodeskRevit和Sketchup相结合构建模型，利用AutodeskNavisworks的漫游功能，实时直观地反映机场室内标识系统的效果，与设计师进行沟通交流，通过反复修改，确定最终方案。

    图17标识系统效果图

    室内空间设计

    利用AutodeskRevit和Sketchup相结合构建模型，利用AutodeskNavisworks的漫游功能，直观地反映出机场室内空间和人物的对比关系，还可以利用AutodeskNavisworks的测量功能，直接测量出楼板与吊顶间的高度，与设计师进行沟通交流，汇报展示。

    图18室内空间效果图                图19室内空间效果图

    室内吊顶方案比选

    首先利用AutoCAD对屋面的投影面进行板块划分，再将划分完的线段导入到犀牛中，并投影到室内吊顶上，然后利用AutodeskRevit和Sketchup相结合构建模型，与设计师进行沟通交流，通过多方案的比选，确定最终方案。

    图20室内吊顶方案                 图21室内吊顶方案

    施工组织管理

    南京禄口国际机场二期航站楼工程在施工开始阶段，就在每台塔吊的顶部装配监控设备，利用无线视频技术对施工现场进行二十四小时的实时监控，并将施工现场的建造情况与现代设计集团华东院的BIM模型进行对比，有效地控制施工顺序和施工误差。

    图22无线视频监控技术

    现场变更和误差分析流程

    为了更好地对施工的质量、进度和成本进行控制，明确施工各参建方的责任，现代设计集团华东院对施工现场的变更和误差进行分析和疏理，总结出了一套施工现场变更和误差分析流程，在南京禄口国际机场二期工程指挥部的大力推动和支持下，同时监理单位对整个流程进行控制和审核，以及各施工参建单位的认真落实和积极配合下，有效地控制了施工的质量，提高了施工的效率，减少了施工返工。

    图23现场变更流程图          图24现场误差分析流程图

    设计校核与管线优化

    利用AutodeskRevit系列软件构建模型，并导出NWC格式文件，通过AutodeskNavisworks软件进行漫游和碰撞检查，对不同专业的模型进行设计校核，对发现的问题进行标记，并提出修改意见，同时将碰撞报告反馈给各专业设计师，与设计师一起协调解决碰撞问题。

    图25碰撞报告-1     图26碰撞报告-2

    图27碰撞修改前后对比      图28碰撞修改前后对比

    基于BIM的相关分析

    利用BIM模型与各专业的分析软件相结合，对建筑物的可视度、高程、填挖高度、标高优化、结构稳定性、采光、通风、遮阳、火灾、人员疏散、二氧化碳含量、温度、烟气等进行分析模拟，以提高建筑的品质、安全性和合理性，使得建筑空间分配的更加合理、健康，而且还能够降低能耗、减轻环境影响，使得建筑与生态环境更加的和谐。

    可视度分析

    高程分析

    填挖高度分析

    标高优化分析

    结构分析

    采光和通风模拟

    灯光模拟

    建筑遮阳模拟

    火灾模拟

    人员疏散模拟

    二氧化碳含量模拟

    温度模拟

    烟气模拟

    未来展望

    随着信息技术的不断发展与创新，BIM平台的各项功能日益增加，专业软件也不断地增多，BIM渐渐地被越来越多的人所熟知和认同。

    BIM的提出与发展，是对整个建筑行业技术的一次改革，是引领建筑行业信息技术走向更高层次的一项创新，同时也是对传统行业行为模式和管理方式的一种新的挑战。BIM是建筑行业信息技术发展的必然产物，因为BIM可以解决工程信息的创建、管理、共享与无损传递，可以使工程中单一的、离散的数据结构化、集成化，从而使得工程本身更加的精益化和智能化，所以BIM可以为建筑从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据。BIM必将在不久的将来成为建筑行业的主流力量，现代设计集团华东院也将需要加强对BIM专业知识和软件的学习，以便在日益发展的信息时代中不被淘汰。

BIM技术是未来的趋势，学习、了解掌握更多BIM前言技术是大势所趋，欢迎更多BIMer加入BIM中文网大家庭（http://www.wanbim.com），一起共同探讨学习BIM技术，了解BIM应用！