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李邵建:三维技术软件在建筑全生命过程中的利用

来源: BIM中国网

大家下午好,今天的主要议题是让BIM带我们走得更远。

今天议程的第一部分:请允许我简单介绍一下欧特克软件有限公司

欧特克:全球三维设计、工程和娱乐软件的领导者

95个不同国家和地区6,800名员工

80万家公司,1,000万的用户

全球有16家研发中心

$50,000万/年的研发投入

■ 《财富》100强企业全部为欧特克客户

■ 欧特克的正版用户遍及106个国家

■ 欧特克的客户连续15年获得奥斯卡最佳视觉效果奖

我的客户分布在各行各业…

今天的议程第二部分:

BIM 正在给我们的工程建设行业带来一场革命

工程建设行业(AEC)分支产业

民用建筑

流程工厂

基础设施

工程建设行业的挑战

项目日趋综合复杂,需要三维辅助

传统的2维图纸为基础的方式已经日近不足

项目交付方式的转变带来了协同作业的变革

可持续发展的目标需要具有更好的可预见性

建筑信息模型(BIM )由欧特克公司在全球最先提出,并已经成为全球工程建设行业公认代表未来行 业发展方向的一场革命性变革

BIM就是包含用参数化方式表达的工程项目全生命周期各专业精确而全面的建筑属性信息的数字化 三维模型,但对BIM模型的运用更是一个理念和流程的巨大创新

设计环节的各专业可以通过创建BIM模型完成本专业的设计, 并将本专业的设计成果与其他专业的 设计成果基于BIM技术进行沟通,修改和整合,生成完整的全专业BIM模型, 进而在设计阶段即进行项 目建造全过程,以及建成后项目真实性能表现的量化模拟和分析, 从而最大化的优化设计效果,最大限 度的减少设计失误疏漏,  最精确地估算项目进度及造价成本, 并且在设计阶段即预见项目真实建成 后的性能表现如安全性,能耗,日照采光,通风及其他可持续性指标等,并可以确保这些指标将完全符合 设计初衷

工程项目全生命周期的各个参与方同样可以基于BIM模型提出全新的要求,以新的方式进行沟通,用 全新的手段完成自己的工作,并极大程度的对其他环节施加有效影响, 从而提高效果, 提升效率,缩短 周期,节约成本,降低浪费,减少争议, 确保项目投资,设计,建造,运营的优质,高效和绿色。

BIM给行业带来的影响有很多方面。在今天的演讲中,我们将从三个主题来概括,分别是“创建、 优化 和 实施”。接下来将结合实际应用案例来介绍每个主题。

BIM虽然是一种新的理念和技术,但在全球范围内得到非常迅速的接受和应用。这是MHC(麦格 劳希尔公司)公司最新的统计。

在中国我们虽然没有类似的统计,但我们看到设计企业对BIM应用也在飞速增长。

这是我们今年上半年和中勘协合作进行的BIM设计大赛

参赛项目:

近100家设计单位的200个项目参赛

全部为真实项目,部分项目已施工或竣工

民用、商用、工业、体育、医疗、教育、交通枢纽……

 来自获奖单位的部分获奖作品

奥林匹克公园了望塔(中国建筑设计研究院)、龙岩金融商务中心(中国建筑设计研究院)、黑龙 江五大连池火山博物馆(现代设计集团上海建筑设计研究院有限公司)

哈尔滨西火车站东广场地下枢纽项目(CCDI 中建国际设计顾问有限公司)、曲阳金隅水泥厂(天 津水泥工业设计院有限公司)

黑瞎子岛植物园(现代设计集团上海建筑设计研究院有限公司)、阿海水电站(中国水电顾问集团 昆明勘测设计研究院、上海新虹桥国际医学中心?(上海现代工程咨询有限公司)

 案例:世博文化中心

上一届BIM大赛各类奖项的一等奖

形体复杂,BIM参与全专业设计

顶部的星辰孔状,原2D方式,结构无法定位

可视化的方式指导施工,施工模拟

  案例:国家电力馆

BIM应用于设计阶段:基于BIM的建筑立面方案调整;基于BIM的多专业可视化协同设计;通过 BIM实现:绿色、亲民、节能;

透过穿孔板可感受到板内变化的网格肌理 立面网格有粗细变化同时有深浅虚实变化

结构:将 Revit 结构模型导入到结构分析软件 SAP2000 内进行应力分析:结构体系在各种情况( 包括极端情况)下均能满足需要。

暖通、给水排水、强弱电:通过BIM模型,进行冷热负荷计算,给排水流量计算。

顺应夏季主导风向

增强型通风系统

细水雾降温系统

太阳能系统

光导照明系统

BIM应用于施工阶段:基于BIM的施工质量监控;基于BIM的三维机电管线综合;基于BIM的4D钢 结构施工模拟;基于BIM的工程量统计;

BIM应用于运营阶段:基于BIM的人流疏散分析;设备维护演练-维护路径设定;设备维护-设备信 息查询;设备维护-暖通清洗/水泵机油添加/老化设备更新等自动提醒;

综合型项目交付:

传统的建设项目流程中,业主分别管理设计方和施工方,每一方只负责一部分职责。各方都关注如 何保障自己的利益,而不是关注如何最大化项目的利益。

为了改变这种现状,一种新的模式在美国正在被接纳,这被称为综合式项目交付(IPD)。

在IPD流程中,三方从一开始就在一起共同合作,三方均共同分享项目利润,因此也共同承担项目 的风险。所有的决策都有三方经过沟通之后共同做出。而BIM就是实现三方沟通协作的技术基础。

CCDI BIM团队的前身是CAD管理团队,从水立方项目开始历时近6年

CCDI非常重视设计过程中的CAD管理,在投入巨大人力物力进行统一管理的同时也发现2维CAD技 术的不足。

目前的策略是CAD管理和BIM管理并重,CAD要求全面落实提高普及率,BIM则根据项目实际需求 为项目提高质量和增加附加值服务。

04~05年曾经使用ArchiCAD软件对BIM的应用进行过研究,但由于该软件在机电和结构专业方面 较弱所以随后转向了Revit和Microstation

06~07年通过万科标准化住宅等项目,初步掌握BIM精细建模能力和跨专业Revit软件的协同配合。

08年成立专职的BIM团队,正式对公司内部项目提供BIM服务,所有的项目均记录工时,计入项目 成本。

通过常州报业、天津港、中钢等项目在BIM建模的基础上,取得工程量统计、复杂形体处理、跨平 台计算、多专业配合等方面的突破,并形成成熟的工作模式。

09年除了服务内部项目,BIM团队计划承接外部独立的BIM项目,并且将4D模拟、绿色建筑、节能 分析等技术应用到相应的项目中。

案例:上海中心

多功能的上海中心大楼高632米、共128层,将于2014年竣工并成为中国第一高楼。

上海中心大楼使用 AutoCAD Architecture , Revit Architecture 和 Ecotect 软件设计,在性能和 可持续性上都得到了优化。

上海中心大楼的设计使该建筑的风力荷载减少了24%,这意味着节省了5700万美元的工程造价。

此外,这座建筑独特的旋扭造型设计是为了收集雨水,供空调系统和供暖系统使用。

并且,正如各位从图片上所见,该工程采用了 Autodesk’s 3ds Max 软件,从而在建造之前对大 楼进行可视化。?

上海中心

  基于BIM的方案合成;

1,通过BIM模拟,原有设备安装通道有碰撞

2,搭建6个设备运输支架,解决方案1的问题,无碰撞,但是支架多成本高;

3。通过模拟, 将支架数量从6减少到4,通过运输旋转,既无碰撞又节约了成本;

 BIM的价值链

强调“I”在全生命周期, 从规划到运营各个环节的应用

丰富的“I”让我们在每个环节都可以做出更明智更具有先见性的选择

BIM可以让我们的设计更加绿色更加具有可持续性

让我们可以知道以下问题的答案:

让我们的决策更加具有远见性,让建筑更加具有可持续性

 BIM给行业带来的多重变革,主要是以下三个方面:

整个产业链的变革

设计企业的内部管理

政府法规和行业标准

随着BIM的不断普及,对BIM标准化的需求也越来越强。在国外已有多种BIM标准的版本。这些标 准分为两类:

由行业协会或研究机构推出的,非强制性的推荐标准。(例如NBIMS)

由业主方推出的,强制要求所有投标方遵循的标准。(例如美国GSA标准、USACE美国陆军工程 部标准)

在中国,清华大学已经开始进行CBIMS标准的研究

今天的议程,最后一个部分

未来的BIM体系包括四大层次:

底层的数据管理平台

BIM建模平台——Revit 等

基于云计算的服务

多种用户访问终端——iPad等

新的IT技术将与BIM技术快速整合,极大地促进对BIM运用推广和普及,以及新型应用的出现

移动技术:类似于ipad,到工地去,图纸不便,大概在什么位置,虚拟的模型取道你站的位置,改 变我们工作方式的,

GPS的技术,传感器的技术,

收集建筑环境里的信息,建筑有多少灯亮了,有多少人,停车场,

家里发生的状况可以远程地了解一些信息,

现实捕捉:照片,数字化扫描仪,信息快速收集,点云

数字化制造, 构件的预制

协作:Ip d,从业人员的工作和写作模式的改变

传统合同分开,现在同一个合同上来工作,共同享受项目收益

宏观监测,实际项目,欧特克在多轮多的办公室,加拿大,

自动,空调设备,收集过来的数据,反映到模型里面, 通过模型界面,输入一些条件,判别条件, 可视化形象地看到建筑的情况。

高级可视化:在高品质的3D感受下进行真正的设计,在虚拟现实的环境中直接进行设计。

云端计算:Revit,基于网络,push到云端;

无限制计算,越来越多,计算能力大幅提升,单机很难处理, 云端设计验证可以节约很多时间;

云计算还有其他方面的内容,能耗计算,渲染等等。

  总结

After looking back, let’s take a few minutes with the future. What about the future of design and construction?

Buildings represent roughly 40% of global energy consumption. Therefore, better building design and performance are a top priority for decreasing greenhouse gas emissions. Improving energy efficiency is also an urgent economic issue for building owners who want to reduce operating costs and enjoy more predictable utility expenses. As a result, green buildings are becoming increasingly valued, and the green building industry is flourishing.

Owners must ensure they comply with rapidly emerging climate and energy regulations and standards. The European Union Building Performance Directive requires net-zero energy by 2019 for all new buildings, and carbon neutrality by 2019 for all new commercial buildings. In the United States, new and renovated federal buildings are already mandated to achieve 55% fossil fuel reduction targets in 2010 and be carbon neutral by 2030.

As we have seen, BIM is a fundamental part of the Autodesk vision for future of Design and Construction – today and tomorrow. In our vision, building information modeling creates opportunity for owners, architects, engineers, and contractors to collaborate on integrated projects, to improve project quality, to meet performance objectives and to serve communities through the creation of outstanding built environments. The future holds tremendous promise, as this concept video about Autodesk GreenResearch shows, for Building Information Modeling to transform AEC.

来源:中国建筑新闻网


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