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交通部赴美开展公路BIM学习调研总结报告(三)

发布于:2017-04-24 17:15:24 来自:BIM技术/道桥BIM应用 [复制转发]
(六)建筑信息模型(BIM)技术在美国交通领域的应用现状
BIM 技术在美国已广泛运用在建筑领域,并在美国公路等交通行业项目的规划设计、施工和运营维护中进行了成功的尝试,但与建筑领域相比,尚处于从传统的二维设计向三维设计、应用 BIM 技术的过渡阶段。
1. 公路交通行业的BIM应用水平
美国公路交通行业 BIM 技术主要应用在三维模型设计优化和方案展示、施工机械控制方面,并开始在项目的维护和资产管理中应用,在提高项目安全性、控制成本、提高效率方面展现了良好的效果。但是,对于电子文档的法律地位仍然存在巨大争议。
目前,有4个州已经明确要求在设计阶段应用三维模型,有30个州正在对三维模型的效益进行评估或试验。
图9 工程设计阶段三维模型应用比例
很多施工企业已经或正在开始试用带有自动导引设备(Automatical Machine Guidance,AMG)系统的设备,以求提高控制精度、节约人力成本,部分项目业主也开始利用BIM技术进行施工质量管理。
图10 施工阶段三维模型应用比例
已经有2个州将BIM技术用于运维阶段,32个州正在开展评估或试验。运维阶段主要利用BIM技术管理智能数据采集、建立公路数据目录和公路资产管理,以及对已建成项目三维数据模型的维护。
图11运维阶段三维模型应用比例
总的来看, BIM 技术在美国交通行业的应用仍处于起步阶段,虽然已经展现了一定的效益,并吸引了很多关注。但多数人仍然认为,这一技术只是对现有技术的改进和提高,并不能引起行业颠覆性的变化,与房屋建筑行业不同,在交通领域所带来的效益尚不明确,因而更多的处于尝试和观望阶段。
有研究表明,在公路建设阶段全面应用BIM技术,可以节约大约3%的建设成本,其来源主要包括:提高完善设计的效率、减少由于构件间的碰撞造成的返工及变更、提高组织管理效率以降低人力消耗、通过AMG技术减少对现场技术人员的需求等等。
2. 联邦公路局对应用BIM的态度。
美国联邦公路局鼓励、支持采用 BIM 技术,但受限于法律,不能强制推广,只能通过有限的补助进行刺激。各州根据对 BIM 技术的认识、自身的条件自由选择 BIM 的应用和推广方式,多数的州交通局正在关注、试用 BIM 技术,也还有少部分州对 BIM 技术仍然不感兴趣。
3.项目立项和设计阶段的应用
项目立项阶段,可以利用BIM技术的可视化三维模型向业主及公众阐述、展示设计方案,并在更广泛的范围内听取意见,以获得支持,目前很多案例都取得了良好的效果。
在设计阶段,利用BIM技术进行模拟分析、虚拟建造,可以提前发现设计中存在的不足。部分案例认为,采用BIM技术有效提高了技术复杂、方案多变工程设计方案优化的效率,降低了设计成本,并减少了大量在建设期间的变更。
4.工期安排和造价控制中的应用
通过BIM技术将3D模型和时间维度进行结合,形成4D模型,可以更方便的进行施工进度模拟,更加准确的协调施工顺序,减少在时间维度上的冲突,使施工进度安排更为合理。如美国161号高速公路4段项目,总长6.5英里的收费高速公路,位于达拉斯沃斯堡大都会区,包含45座桥梁和两处大型立体交叉,总投资4.16亿美元,主体工程要求在15个月以内完成。建设方通过BIM 4D模型进行施工进度模拟,改进施工进度安排,改善项目各参与方协调,有效控制了项目工期,使项目在规定的时间内顺利完成。
图12 美国161号高速公路BIM模型
在4D模型的基础上,增加各模型构件相关的费用信息,就形成了包括成本的5D模型(反映与实际成本相关数据的时间、空间、工序维度关系的数据库),将成本汇总、统计、拆分对应起来,可以实时读取建造过程中的费用清单,便于更精确的进行施工过程中的备工备料,更有效地进行费用成本控制。
如北塔兰特高速公路,总长13.5英里,总造价为25亿美元,通过在4D模型基础上对BIM模型进行划分,增加费用信息,采用电子化工作流程,实施获取相关的材料成本信息、人工成本信息,进行了精细化工程费用管控的尝试。
图13 北塔兰特高速公路BIM模型
据介绍,目前有9个州正在尝试使用4D和5D技术来改进项目工程管理,并提供更准确的项目成本估算。
5.在施工中的应用
美国人工成本高,为降低工程成本,一些企业已经开始利用BIM模型作为AMG的施工控制信息,代替施工放样测量,以提高施工质量和效率,目前主要是在土方和路面施工中尝试应用这一技术。在建的北卡罗莱纳州U-0071 East End Connector项目中的部分设备就采用了这一技术。
目前达到的技术水平是在施工机械上加装控制电脑、测量定位、控制及传感设备,在导入BIM三维设计数据后,通过GPS进行精准定位施工,提供施工控制数据,指导操作手作业。很多企业正开发更加自动化的设备。
图14 智能施工机械(AMG)
6.BIM技术在后期运营维护中的应用
美国已经有将三维设计模型应用于项目运维阶段的案例,如将3D数据运用于公路数据目录和公路资产管理,并根据实际情况修正3D模型,建立基于完工状态的,更准确的3D设计模型等。BIM模型中所有关于构件信息,包括项目的空间信息、材料、数量等维护阶段所需要的所有信息,将会利用统一的数据格式存储起来,并在项目使用寿命期间不断得到丰富和维护。
BIM模型结合运营维护管理系统后,能够发挥在空间定位和数据记录方面的优势,以更合理的制定维护计划,提高维护效率。对一些重要工程和设备还采用跟踪维护工作历史记录的方式,对设备的适用状态提前作出判断。如美国I-15项目为9.5英里长的州际公路改扩建工程,包括5处互通立交和24座桥梁,通过搭建企业级工程内容管理平台,创建了一个综合项目框架来管理该项目的所有文件资料,建立竣工BIM系统,该系统可以通过网页和移动终端快速掌握工程建设细节、历史维护情况等运营维护期间所需信息,并对这些信息进行实时更新。
图15 BIM技术在运营维护中的应用


全部回复(2 )

只看楼主 我来说两句抢地板
  • liubo-humn
    liubo-humn 沙发

    谢谢楼主分享的资料

    2018-02-14 04:31:14

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    赞同0
  • 加倍努力
    加倍努力 板凳
    感谢楼主!很好的BIM资料。
    2017-05-09 08:36:09

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    赞同0
这个家伙什么也没有留下。。。

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