【文章內(nèi)容簡介】 t，除此之外還有Autodesk Inventor、Autodesk Infraworks 360、AutodeskCivil 3D、Autodesk Navisworks、Autodesk Vault等一系列軟件來支持BIM在工程全生命期的應用。同時，Autodesk公司建立了大型的服務(wù)器集群，將相關(guān)的軟件功能集成到云平臺，通過云計算的方式為客戶提供服務(wù)。Bentley BIM產(chǎn)品線包括Architecture、Structural、Mechanical System、Electrical、Piping和Site等。Bentley產(chǎn)品在道路、橋梁、市政、水利等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域也有著廣泛的應用。（五）美國BIM人才隊伍建設(shè)概況美國既存在獨立的、主要承擔BIM工作的公司，也鼓勵設(shè)計、管理等相關(guān)人員直接應用BIM技術(shù)進行設(shè)計、建造和管理。美國BIM的人才隊伍大體可分為BIM軟件開發(fā)人才、BIM軟件應用人才兩大類，BIM軟件應用人才有可以進一步細分為設(shè)計、建造、管理等專業(yè)人才。得益于全球領(lǐng)先的軟件教育、軟件研發(fā)大環(huán)境和深厚的技術(shù)沉淀，美國在BIM軟件開發(fā)人才方面有著得天獨厚的優(yōu)勢，相關(guān)人才儲備在世界各國是最充裕的。在美國，BIM軟件的研發(fā)公司擔負推廣BIM軟件和培養(yǎng)BIM應用人才的主要責任。首先，客戶人才培養(yǎng)是BIM研發(fā)公司與客戶產(chǎn)品服務(wù)的一部分，研發(fā)公司主動幫助客戶培訓技術(shù)人員，以熟練掌握BIM軟件的相關(guān)技能；其次，所有的BIM軟件都對高校免費開放，鼓勵高校研究人員和學生了解并掌握BIM技術(shù)；再次，針對行業(yè)主管部門，比如聯(lián)邦及各州交通部，BIM研發(fā)公司也會通過產(chǎn)品宣傳和技術(shù)培訓等手段，提高行業(yè)主管部門的BIM技術(shù)水平，以促進軟件的推廣應用。此外，設(shè)計和施工企業(yè)為提高生產(chǎn)效率、降低人員成本，也樂于培訓相關(guān)員工，使其掌握BIM應用技術(shù)。通過BIM研發(fā)公司的不斷努力和相關(guān)各方在項目實踐中的切身體會，美國BIM軟件應用的人才隊伍逐漸壯大，整個行業(yè)的BIM技術(shù)水平也得到不斷提升。（六）建筑信息模型（BIM）技術(shù)在美國交通領(lǐng)域的應用現(xiàn)狀BIM技術(shù)在美國已廣泛運用在建筑領(lǐng)域，并在美國公路等交通行業(yè)項目的規(guī)劃設(shè)計、施工和運營維護中進行了成功的嘗試，但與建筑領(lǐng)域相比，尚處于從傳統(tǒng)的二維設(shè)計向三維設(shè)計、應用BIM技術(shù)的過渡階段。美國公路交通行業(yè)BIM技術(shù)主要應用在三維模型設(shè)計優(yōu)化和方案展示、施工機械控制方面，并開始在項目的維護和資產(chǎn)管理中應用，在提高項目安全性、控制成本、提高效率方面展現(xiàn)了良好的效果。但是，對于電子文檔的法律地位仍然存在巨大爭議。目前，有4個州已經(jīng)明確要求在設(shè)計階段應用三維模型，有30個州正在對三維模型的效益進行評估或試驗。圖9 工程設(shè)計階段三維模型應用比例很多施工企業(yè)已經(jīng)或正在開始試用帶有自動導引設(shè)備（Automatical Machine Guidance，AMG）系統(tǒng)的設(shè)備，以求提高控制精度、節(jié)約人力成本，部分項目業(yè)主也開始利用BIM技術(shù)進行施工質(zhì)量管理。圖10 施工階段三維模型應用比例已經(jīng)有2個州將BIM技術(shù)用于運維階段，32個州正在開展評估或試驗。運維階段主要利用BIM技術(shù)管理智能數(shù)據(jù)采集、建立公路數(shù)據(jù)目錄和公路資產(chǎn)管理，以及對已建成項目三維數(shù)據(jù)模型的維護。圖11運維階段三維模型應用比例總的來看，BIM技術(shù)在美國交通行業(yè)的應用仍處于起步階段，雖然已經(jīng)展現(xiàn)了一定的效益，并吸引了很多關(guān)注。但多數(shù)人仍然認為，這一技術(shù)只是對現(xiàn)有技術(shù)的改進和提高，并不能引起行業(yè)顛覆性的變化，與房屋建筑行業(yè)不同，在交通領(lǐng)域所帶來的效益尚不明確，因而更多的處于嘗試和觀望階段。有研究表明，在公路建設(shè)階段全面應用BIM技術(shù)，可以節(jié)約大約3%的建設(shè)成本，其來源主要包括：提高完善設(shè)計的效率、減少由于構(gòu)件間的碰撞造成的返工及變更、提高組織管理效率以降低人力消耗、通過AMG技術(shù)減少對現(xiàn)場技術(shù)人員的需求等等。美國聯(lián)邦公路局鼓勵、支持采用BIM技術(shù)，但受限于法律，不能強制推廣，只能通過有限的補助進行刺激。各州根據(jù)對BIM技術(shù)的認識、自身的條件自由選擇BIM的應用和推廣方式，多數(shù)的州交通局正在關(guān)注、試用BIM技術(shù)，也還有少部分州對BIM技術(shù)仍然不感興趣。3．項目立項和設(shè)計階段的應用項目立項階段，可以利用BIM技術(shù)的可視化三維模型向業(yè)主及公眾闡述、展示設(shè)計方案，并在更廣泛的范圍內(nèi)聽取意見，以獲得支持，目前很多案例都取得了良好的效果。在設(shè)計階段，利用BIM技術(shù)進行模擬分析、虛擬建造，可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的不足。部分案例認為，采用BIM技術(shù)有效提高了技術(shù)復雜、方案多變工程設(shè)計方案優(yōu)化的效率，降低了設(shè)計成本，并減少了大量在建設(shè)期間的變更。4．工期安排和造價控制中的應用通過BIM技術(shù)將3D模型和時間維度進行結(jié)合，形成4D模型，可以更方便的進行施工進度模擬，更加準確的協(xié)調(diào)施工順序，減少在時間維度上的沖突，使施工進度安排更為合理。如美國161號高速公路4段項目，位于達拉斯沃斯堡大都會區(qū)，包含45座橋梁和兩處大型立體交叉，主體工程要求在15個月以內(nèi)完成。建設(shè)方通過BIM 4D模型進行施工進度模擬，改進施工進度安排，改善項目各參與方協(xié)調(diào)，有效控制了項目工期，使項目在規(guī)定的時間內(nèi)順利完成。圖12 美國161號高速公路BIM模型在4D模型的基礎(chǔ)上，增加各模型構(gòu)件相關(guān)的費用信息，就形成了包括成本的5D模型（反映與實際成本相關(guān)數(shù)據(jù)的時間、空間、工序維度關(guān)系的數(shù)據(jù)庫），將成本匯總、統(tǒng)計、拆分對應起來，可以實時讀取建造過程中的費用清單，便于更精確的進行施工過程中的備工備料，更有效地進行費用成本控制。如北塔蘭特高速公路，總造價為25億美元，通過在4D模型基礎(chǔ)上對BIM模型進行劃分，增加費用信息，采用電子化工作流程，實施獲取相關(guān)的材料成本信息、人工成本信息，進行了精細化工程費用管控的嘗試。圖13 北塔蘭特高速公路BIM模型據(jù)介紹，目前有9個州正在嘗試使用4D和5D技術(shù)來改進項目工程管理，并提供更準確的項目成本估算。5．在施工中的應用美國人工成本高，為降低工程成本，一些企業(yè)已經(jīng)開始利用BIM模型作為AMG的施工控制信息，代替施工放樣測量，以提高施工質(zhì)量和效率，目前主要是在土方和路面施工中嘗試應用這一技術(shù)。在建的北卡羅萊納州U0071 East End Connector項目中的部分設(shè)備就采用了這一技術(shù)。目前達到的技術(shù)水平是在施工機械上加裝控制電腦、測量定位、控制及傳感設(shè)備，在導入BIM三維設(shè)計數(shù)據(jù)后，通過GPS進行精準定位施工，提供施工控制數(shù)據(jù)，指導操作手作業(yè)。很多企業(yè)正開發(fā)更加自動化的設(shè)備。圖14 智能施工機械（AMG）6．BIM技術(shù)在后期運營維護中的應用 美國已經(jīng)有將三維設(shè)計模型應用于項目運維階段的案例，如將3D數(shù)據(jù)運用于公路數(shù)據(jù)目錄和公路資產(chǎn)管理，并根據(jù)實際情況修正3D模型，建立基于完工狀態(tài)的，更準確的3d設(shè)計模型等。BIM模型中所有關(guān)于構(gòu)件信息，包括項目的空間信息、材料、數(shù)量等維護階段所需要的所有信息，將會利用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式存儲起來，并在項目使用壽命期間不斷得到豐富和維護。BIM模型結(jié)合運營維護管理系統(tǒng)后，能夠發(fā)揮在空間定位和數(shù)據(jù)記錄方面的優(yōu)勢，以更合理的制定維護計劃，提高維護效率。對一些重要工程和設(shè)備還采用跟蹤維護工作歷史記錄的方式，對設(shè)備的適用狀態(tài)提前作出判斷。，包括5處互通立交和24座橋梁，通過搭建企業(yè)級工程內(nèi)容管理平臺，創(chuàng)建了一個綜合項目框架來管理該項目的所有文件資料，建立竣工BIM系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過網(wǎng)頁和移動終端快速掌握工程建設(shè)細節(jié)、歷史維護情況等運營維護期間所需信息，并對這些信息進行實時更新。三、美國BIM技術(shù)發(fā)展經(jīng)驗的啟示BIM技術(shù)在美國交通建設(shè)行業(yè)已經(jīng)得到廣泛的關(guān)注，但對于其效益和應用范圍仍處于論證、發(fā)展過程中，多數(shù)管理部門仍處于研究、觀望狀態(tài)，幾個應用了BIM技術(shù)的州，也只是在一些環(huán)節(jié)應用了BIM技術(shù)，而不是全面應用。這次培訓讓我們及時掌握了BIM技術(shù)發(fā)展的前沿情況，也充分了解了當前BIM技術(shù)應用的情況、帶來的效果和不足，通過此次培訓，從以下幾方面獲得了較多的領(lǐng)會：（一）我們推進BIM技術(shù)應用需要克服的主要問題。目前我國公路設(shè)計、建設(shè)、管養(yǎng)等單位的軟硬件平臺尚不能支撐BIM的設(shè)計和管理要求，需要升級，人員也需要補充培訓，所需費用對于當前的多數(shù)從業(yè)企業(yè)是一筆不小的負擔，而所帶來的效益還在驗證中，尚不明確，無法判斷投資效益比。公路工程項目參與方眾多，且不同軟件的優(yōu)勢不同，往往需要協(xié)同使用不同的軟件。雖然多個行業(yè)協(xié)會等都在推進BIM數(shù)據(jù)的標準化，但掌握核心技術(shù)的軟件商對此并不積極，美國也尚未形成統(tǒng)一的BIM平臺，我國需要克服的困難更多。BIM技術(shù)可以通過模型協(xié)調(diào)參建各方，協(xié)同工作，減少信息傳遞不連續(xù)引起的實施沖突等。但由此帶來了新的問題，一是管理層級與目前我國的管理體制不一致，二是工作過程中的傳遞的都是電子信息，所保留的工作痕跡與現(xiàn)行管理要求不一致。美國的BIM人才雖然總量可觀，但距離BIM全面應用的要求仍然不足，我國差距更大。全面應用BIM技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)計人員更多的從繪圖任務(wù)中解放出來，用更多的精力投入設(shè)計工作，“繪圖員”將變成“設(shè)計師”，在這一點上，我們?nèi)瞬挪蛔愕拿芨油怀觥＃ǘ┩七MBIM技術(shù)應用的建議為加快推進BIM技術(shù)的推廣應用，結(jié)合美國BIM技術(shù)發(fā)展的經(jīng)驗、現(xiàn)狀和觀點，以及我國當前的現(xiàn)狀，培訓團對發(fā)展策略和推薦措施提出如下建議: