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柏慕案例丨数据驱动的建造革命:北京大兴机场生活服务二期项目实录

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北京柏慕筑云工程技术服务有限公司

北京大兴国际机场

9a87de49-8ebf-48d3-ad17-9cab3cb8d876.png“凤舞九天启新程,筑巢国门暖人心。”北京大兴国际机场,这座承载国家战略、链接全球往来的“新国门”,不仅以“凤凰展翅”的雄姿成为世界级航空枢纽标杆,更在构建高效协同的枢纽生态中,将民生保障与技术创新深度融合。由中国建筑一局(集团)有限公司(简称中建一局)承建的北京大兴国际机场生活服务设施二期项目,既是支撑机场高效运转的“后勤心脏”,更是北京市首批“5G+智慧工地”试点工程、中建股份“136数字化工程”示范项目。项目于2021年9月破土动工,以616天的合同建造周期,为“新国门”匠造高品质人才家园,更以BIM+5G技术为核心,书写了建筑业数字化转型的典范答卷。

国门筑巢引凤栖,智融双技焕新篇——BIM+5G赋能大兴机场生活服务二期项目智能建造纪实


国门枢纽

“民生基石”与“数字试验田”

大兴机场生活服务设施二期项目坐落于永定河北岸,北京市大兴区榆垡镇、礼贤镇和河北省廊坊市广阳区之间,总建筑面积达13.5万平方米,由6座单体建筑组成。作为关键后勤配套,项目建成后将成为保障机场运行的后勤心脏,直接关联机场运营的稳定性与人才幸福感。

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项目建设面临多重挑战:项目施工用地紧张,紧邻市政主干道,且红线离结构最近为2米,土方开挖及地下室施工无法形成环形道路;基坑最大开挖深度达11.53米,属超危大工程,且周边地下管线排布复杂,机电安装涉及多专业穿插作业,部分区域存在异形折角,对施工精度与进度提出严苛要求。

直面这些挑战,项目以“智能建造”为破题关键,将BIM技术与5G通信深度融合,搭配四足机器人、智能喷涂机器人、MR设备等智能硬件,构建起覆盖设计、施工、管理全流程的数字化体系。

数字孪生

未建先优,筑牢精准建造根基

在项目动工前,一个与实体工程匹配的“数字孪生体”已率先成型。项目团队构建了覆盖建筑、结构、机电等7个专业的高精度BIM模型,实现各专业信息的统一存储与高效流转。这一数字底座的核心价值,在于将设计优化前置。通过多专业模型的集成碰撞检查,团队在虚拟空间中提前排查出管线交叉、结构冲突等传统二维图纸难以察觉的问题,累计形成图纸会审文件140余份,从源头上规避了返工风险。

例如,在地下管线保护方案设计中,通过BIM模型模拟发现护坡桩与热力井存在碰撞隐患,随即优化设计,在不增加成本的前提下化解了施工风险;在机电管综深化设计中,通过精准排布与优化,累计节约电缆约5吨。

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针对复杂的土方工程,项目创新引入三维激光扫描技术,对现场原有场地进行10m×10m的120个点位三维激光扫描,生成点云模型,精准计算出土方工程量达16万方,实现了土方工程的精细化管控。此外,基于BIM模型的施工场地动态布置,也有效破解了场地狭小的难题,确保了现场施工的有序高效。

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智能感知

5G赋能,打造智慧建造“神经网络”

如果说BIM模型是项目的“数字大脑”,那么5G网络就是贯穿全场的“神经网络”,其高速率、低时延特性,让各类智能装备与数据实现实时联动。
面对超危大基坑,项目部署搭载三维激光扫描仪的四足机器人,其安全巡检效率经评估可达人工的3倍;同时,项目为4台交叉作业的塔吊安装了5G传感器与可视化系统,实时传输运行数据以预警碰撞风险,实现每台塔吊每日节约有效工时0.5小时,累计节约工时400小时。

在墙面喷涂等重复性作业中,智能喷涂机器人成为施工主力。技术人员依据BIM模型设定工艺标准并规划路径,机器人通过自主扫描完成精准作业。实测数据显示,机器人大空间平面的喷涂效率为人工的5倍,且涂层均匀度更优。

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此外,项目部署的各类高清摄像机通过5G网络实时回传视频,搭配“慧眼AI监测系统”自动识别安全违规行为,累计发现违规1000余条,联动智能广播实时预警,筑牢安全防线。

虚实融合

MR助力,实现毫米级精准建造

如何将数字模型中的完美设计,毫厘不差地复现于施工现场?项目给出的答案是“BIM+MR混合现实技术”。
在机电管线安装阶段,施工人员佩戴MR设备,即可透过镜片看到1:1叠加于实体结构的虚拟管线模型,实现了“所见即所得”的安装与校核。这种沉浸式交底方式,将机电安装精度控制在毫米级,确保了“一次成型”的目标。项目团队也在实践中发现了低温、强光环境下设备应用的局限性,为后续技术优化提供了宝贵经验。

 针对幕墙铝单板的异形折角造型,项目通过BIM模型进行参数化深化设计,精准细化铝单板规格与连接系统,避免了因造型复杂导致的多次样板制作与安装滞后,大幅缩短了优化时间。

智慧协同

数据驱动,重塑全流程管理模式

BIM与5G的深度融合,最终汇聚成覆盖参建各方的智慧工地协同管理平台,打破了信息孤岛。基于5G网络的高速传输能力,项目实现了跨地域远程协同。后方技术专家通过“5G+AI智能眼镜”,实时获取前方施工人员的第一视角画面并进行远程指导,累计完成远程指导254分钟,等效节约管理人员差旅距离589公里,让专家资源直达一线。各方通过云端协同平台实时共享信息,显著提升了跨部门协同效率。

在质量与成本管控上,数据驱动的闭环管理成效显著。现场问题通过移动端上传并与BIM模型位置关联,形成可追溯的整改闭环;智能水电监测系统实时采集能耗数据,累计节约用电26352度、节约用水4679吨;VR安全教育系统与在线答题平台构建了立体化培训体系,累计完成VR教育700余人次,在线答题量超14万次,筑牢人员安全意识防线。


成果斐然

标杆引领,书写智能建造新范式

北京大兴国际机场生活服务设施二期项目的建设,不仅优质高效完成了“筑巢”使命,更以实打实的成效验证了BIM+5G智能建造的实践价值。
项目通过一系列技术与管理优化,实现了显著的工期与成本节约效益。其构建的“BIM标准化建模-5G数据传输-智能设备应用-平台协同管理”完整体系,已成为一套可复制的智能建造解决方案,并取得众多科技成果认定。

相关经验入选北京市“5G+智慧工地”示范案例库,2024年天津市建设工程BIM技术应用二等成果奖等,为行业数字化转型提供了宝贵的实践范本。

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智启未来

赋能建筑产业数字化转型

作为本项目BIM技术与数字建造解决方案的提供方,柏慕筑云深度参与并见证了BIM与5G技术从单项工具到系统性生产力的蜕变过程。大兴机场生活服务二期项目的成功实践,不仅是一座建筑的落成,更是一次关于“数字孪生”如何驱动实体建造的完美验证。

 展望未来,柏慕筑云认为,智能建造的深远价值在于“运维”而不仅是“建造”。本项目所构建的精准BIM模型与全周期数据资产,将为这座“后勤心脏”的长期智慧运营奠定坚实基础。我们将继续以此标杆项目为起点,将经过实践检验的“BIM+5G+IoT”融合方法论与平台能力,赋能于更多标志性重大工程,致力于打通从设计、施工到运维的全产业链数据壁垒,推动建造过程更智能、建筑生命更长久。

我们坚信每一个项目都拥有自己的“数字孪生体”,当数据流与业务流深度交织,建筑产业必将迎来一个更高效、更绿色、更安全的智慧新时代。柏慕筑云愿与业界同仁一道,以科技创新共筑美好城市未来。


中国建筑一局(集团)有限公司







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中国建筑一局(集团)有限公司致力于成为2022年世界500强第9位、世界最大投资建设集团——中国建筑旗下最具核心竞争力的高质量发展排头兵、核心子企业,是中国建筑行业的第一支“国家队”,自1953年成立以来,已累计获得鲁班奖94项、国优奖119项、詹天佑奖18项,国家科技进步奖20余项。

中建一局总部位于北京,成立于1953年,是新中国第一支建筑“国家队”,中建一局的发展历程是中国建筑业发展的历史缩影。1959年国家建工部(住建部前身)授予中建一局“工业建筑的先锋,南征北战的铁军”称号,这也是中建一局“先锋文化”的由来。





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柏慕筑云是柏慕中国(北京)项目部及培训部为更好适应市场发展而成立的下属公司,为全国首家BIM咨询单位,2008年成立以来,前后为国内多家地产商,设计院,施工单位,机电安装公司,工程总包,工程咨询,工程管理、物业管理公司等各类建筑企业提供过BIM项目咨询及培训服务,完成各类BIM咨询项目300余个。参与编写《国家建筑信息模型应用统一标准》等五册国家标准及广西等10余册地方标准。组织编写了Autodesk、广联达官方教材,十三五、十四五规划教材、1+x指定教材120余册,约占市面BIM书籍的三分之二。企业在BIM咨询服务的同时还研发了诸多相关产品,如数字孪生工厂、智慧城市数字应用、基于CIM的城市体检信息平台等,同时在多年沉淀下总结归纳形成软件著作十六个。

企业服务:BIM咨询、BIM培训、BIM全过程深化服务、BIM软件开发、实景扫描、无人机航拍、证书认证。

企业官网:http://www.521bim.com

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