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国际观察:美国BIM实践

  • 日期:2017-05-17

          BIM导致建筑设计、施工、房地产开发及运营领域发生了全球性快速转变。不同国家具有不同的BIM实践路径,有将BlM作为主流的先行者,也有发展缓慢者。较早开展实践的国家进行推广,进而使更多国家接受了它。

尽管BlM起源于美国,但其应用实践最初主要由几个“小先锋”主导,如芬兰、挪威和新加坡。

挪威是BIM先行者之一,图为应用BIM设计的Rica酒店

经过长时间酝酿,BIM在美国逐渐成为主流,完成了对其他先行者的“超车”,并对包括中国在内的其他国家产生影响。

施工实践与效益

在美国,首先由建筑师引领BIM实践,随后是蜂拥而入的大量资金及具有风险意识的施工企业。多年发展后,美国BIM技术研究和应用已处于世界领先地位。

当前,美国建筑设计与施工企业BIM技术的应用相对成熟,在其它工程领域发展较缓慢。就其BIM施工来说,应用主要包括以下方面:

使用BIM进行成本估算;


基于4D的计划与最佳实践;

碰撞检查中的创新方法;

使用手持设备进行设计审查和获取问题;

计划和任务分配中的新方法;

现场机器人的应用;

异地构件预制 。

美国BIM应用与效益的比较

上图给出了美国调研得出的BIM应用与效益数据,对于使用程度和效益,有的已实现了完美匹配(如3D协调、设计方案论证)。

NBA布鲁克林网队主场巴克莱中心是BIM实践的著名案例,椭圆形馆顶、流线型馆身、深棕及米黄色调,让球馆看起来高贵大方

二次开发实践

在二次开发方面,美国企业针对主流软件Revit和Tekla进行了实践,开发点主要集中在以下方面:

BIM对象的编码规则;

BIM对象报表与可视化的对应;

变更管理的可追溯与记录;

不同版本模型的比较和变化检测;

各类信息的快速分组统计;

不同信息的模型追踪定位;

数据和信息分享;

使用非几何信息修改模型。

美国Anaheim区域交通枢纽,能满足年均三百万人流量的运输需求

高校实践

高校方面,美国佐治亚理工学院的建筑学院和土木学院开设了BIM课程,根据侧重点不同选用不同的上机软件:建筑学院选用Revit系列,土木学院选用Tekla系列。从课程内容上看,建筑学院偏向于设计阶段,土木学院偏向于施工阶段。

除开展BIM教育教学,美国部分高校还将BIM技术应用与自身的教学楼建设相结合。佛罗里达国际大学科学综合大楼位于美国海滨城市迈阿密,采用BIM技术,试混凝土和玻璃幕墙完美搭配,不但有效防止了佛州强烈的热辐射,还呈现了BIM之美。

佛罗里达国际大学科学综合大楼

施工数据与模型交互实践

美国许多BIM项目在招标、设计阶段以使用基于BIM的三维模型进行管理,且更注重BIM模型与现场数据交互,采用较多的技术有:激光定位、无线射频和三位激光扫描技术。

激光定位

目前,国内放线更多采用传统测绘。在美国部分地方使用Trimble激光全站仪,在BIM模型中选定放线点数据和现场环境数据,然后将数据上传到手持工作端。运行放线软件,使工作端与全站仪建立连接,全站仪定位放线点数据,手持工作端选择定位数据并可视化显示,实现放线定位,将现场定位数据和报告传回BIM模型,BIM模型集成现场定位数据。

无线射频(RFID)

该技术目前被用来定位人和现场材料,对人的定位主要还在研究阶段。RFID安全帽在工地上不受工人欢迎,但材料定位和BIM模型集成已相对成熟。有的工地,钢筋绑着条形码标签,材料在出厂、进场和安装前进行条形码扫描,成本不高,扫描后的信息可直接集成到模型中,节省人工统计和录入报表时间,而且可根据信息组织和优化场地布置、塔吊使用计划和采购及库存计划。

三维激光扫描(3D Laser)

有美国承包商根据3D激光扫描仪作实时的数据采集,根据扫描的点云模型,绘制施工现场建筑进度现状。点云模型技术在监测地下隧道施工中应用较多。

3D激光扫描建模

从全球化角度看,BIM已成为建筑发展的主流。我国BIM的实践还处于初级阶段,需要结合欧美等发达国家的发展经验,并根据国内实际情况作出相应调整,促进我国BIM技术顺利发展。