理查德·亨弗莱:中国基础设施领域的新技术也很疯狂
现如今,新技术于建筑设计领域的应用正在逐渐成为设计师们工作的常态,涉及单体建筑,建筑综合体,甚至城市规划设计,多多少少都能看到新技术的身影。
中华建筑报 · 王曦 2013-11-15 14:21

理查德·亨弗莱:中国基础设施领域的新技术也很疯狂
理查德·亨弗莱(Richard Humphrey):美国土木工程师学会会员,
美国绿色建筑委员会LEED AP认证建筑师

  当前,普遍应用于基础设施领域的新技术有一个非常重要的特点就是提供了在单一环境之下可以拓展的模型,所谓单一环境其实也是非常灵活的,可以随时补充或者添加更多的信息。

  现如今,新技术于建筑设计领域的应用正在逐渐成为设计师们工作的常态,涉及单体建筑,建筑综合体,甚至城市规划设计,多多少少都能看到新技术的身影。而且,对于设计更具挑战且管理更加冗杂的基础设施项目来说,新技术也徘徊在即将高速发展的转折点,并且正在疯狂地影响着项目的方方面面,以应对网络云、3D技术、模拟仿真、现实捕捉、激光扫描等前沿技术带给行业不可逆的变化。对此,来自美国,对中国和国外基础设施行业的新技术都颇有研究的理查德·亨弗莱认为:“在我看来,要应对基础设施项目的挑战必须增强透明度,这样才能更好地获得融资,同时更好的管理复杂工程,因此把建筑领域中的BIM(建筑信息模型)引入到基础设施当中,其最关键的不是某个特定的产品,而是由技术所支持的一系列过程的变革。”

  跨领域的推动力

  在阐述基础设施领域新技术的应用之前,理查德·亨弗莱首先解释了哪些因素成为了全球基础设施领域新技术的推动力。“一个推动力是项目的复杂程度,基础设施项目现在已经变得越来越大,越来越复杂,中国的基础设施项目尤其如此,比如一些水利项目,水电项目,甚至是整个城市的规划等,这样一些类别的项目,其复杂程度的提高,推动了项目的发展。还有一个推动力,即数据孤岛的现象,我们看到很多客户拥有的数据类型是不同的,而且数据的来源也不同,云技术、网络和社交媒体、现时捕捉技术、激光扫描等前沿技术使客户必须去管理由于新技术所产生的大量数据。另外还有智能基础设施,从智能基础设施当中所安装的传感器,也可能会产生数据。最后一个推动力是基础设施工程,其建成可以说是非常复杂的,各个利益相关方都必须参与。”理查德·亨弗莱说。

  因此,在这里,业主和政府便会很自然地将基础设施与BIM联系在一起,并将其作为一个强制要求,于开发过程中必须融入BIM的使用。理查德·亨弗莱还强调,英国政府已经规定在2016年之前所有的公共基础设施项目都要使用BIM,“据我所知,有这种规定的国家可以说越来越多,像美国、日本、巴西、墨西哥、芬兰等,都要求在基础设施从设计到施工都必须使用BIM来完成。

  以美国芝加哥的城市模型为例,这个模型是用一天的时间建立起来的。它所运用的数据来源包括了BIM、地理数据信息系统、卫星数据、市政公司的数据及激光扫描技术等,不同来源的数据都放在了一个模型当中。可以放大,在大尺度范围内观察整个环境,包括周边地区都可以看到。其实,这不仅仅是一个可视化的效果,实际上是一个数据集,从可视化当中可以看出,这个模型都是由数据构成的。同时,这个模型更是基于现有环境通过分析做出的决策。比如哪条道路或者哪个建筑应该拆除,通过这样的规划就可以为城市打造更好的未来。当然,在中国也不乏这样的例子,包括为新城做的总体规划中,需要在非常短的时间内设计道路及道路交叉的状况等,也都可以通过快速建模来完成。

  从设计到施工的无缝转移

  当前,普遍应用于基础设施领域的新技术有一个非常重要的特点就是提供了在单一环境之下可以拓展的模型,所谓单一环境其实也是非常灵活的,可以随时补充或者添加更多的信息。然后再把这个模型上传到云当中去,上传之后其他人可以通过不同的终端进行浏览,并随时随地看到设计的模型。

  更重要的一点是从设计到施工这一环节,使用了Autodesk oInfraWorks这个平台,也可以实现无缝的转移,从设计直接进入到下面一步,即施工。中国黄登水电站这个大型水坝项目就是运用了包括InfraWorks在内的新技术。新技术可以让使用者进行创作,根据现有情况和真实的环境,把数据输入进去并建立一个3D模型之后,就可以完成创作了,这是基于一定程序的过程,是以规则为基础的一个过程。

  那么,如何把新技术平台上的数据纳入到客户的资产数据系统当中去呢?理查德·亨弗莱指出,“很多客户会有这样的要求,想要使用BIM,但如何把BIM所生成的数据与客户自己原有资产的数据系统结合在一起?如何把BIM的数据放到他们的系统当中去?InfraWorks便可以做到这一点,它会把数据进行整合,在项目最终结束的时候,也能够使用InfraWorks去进行数据的维护和管理。也有一些客户会把这些数据与他们原有的资产信息系统联系在一起,且把数据合并在一起。因此,现在我们可以打造出进入式的3D数据。这些建模之后所生成的数据,也可以拿到实地去指导建筑工程,或者通过更为逼真的建模在规划设计的时候将其做得更好。”

  贯穿项目全生命周期的始终

  必须承认,基础设施要比单纯的建筑项目更为复杂,毕竟,基础设施项目并不是白纸一张从头开始,它面临着现有环境的制约,“这也就是我们为什么说要用真实环境来建模,非常的重要。”理查德·亨弗莱说,“同时它还涉及不同的学科,需要多方进行协调,另外大型基础设施项目也会影响大众,像水坝和一些地区性的排水工程,对于人们的日常生活有着很大的影响。也正是因为这种复杂性,我才觉得基础设施这个行业更应当使用基于新技术的BIM流程。”

  建筑领域之前已经开始越来越多的应用BIM,而且,将其应用BIM的众多经验渗透进基础设施领域,才可以更好地去管理大型基础设施项目的复杂性,去进行更好的协调,已达到多赢的局面。同时,把施工过程当中要做的决策提前到规划阶段进行分析,这样就可以使建设的成本进一步降低,并对能够做出更好地决策产生更大的影响,也包括在前期就对不同的设计方案进行仿真模拟和比较,从而得出最好的结果。

  诚然,针对于基础设施领域的新技术平台Autodesk InfraWorks之所以非常了不起,就在于它可以在3D的环境之下对于不同的方案进行比较评估,而且这个模型是基于真实环境的模型。“当然,你可以在这个模型当中看到道路的交通流是什么样的状况,施工的顺序怎样。从时间上来讲,你也可以看到不同的设计方案,不同的选择,可以提前进行比较,从而保证在整个生命周期当中实现贯穿始终的效果。”理查德·亨弗莱如是说。

 关键词: 基础设施 设计 建筑 模型
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