4.1

BIM應(yīng)用軟件框架

４.１.１BIM應(yīng)用軟件的發(fā)展與形成２０世紀(jì)６０年代初,計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)(ComputerＧAidedArchitecturalDesign,CAAD)在科學(xué)信息技術(shù)和建筑理論等多重影響之下,不斷進(jìn)步發(fā)展,更新改進(jìn),在建筑工程領(lǐng)域逐步占據(jù)了舉足輕重的地位.時(shí)至今日,計(jì)算機(jī)技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)的結(jié)合已從“輔助設(shè)計(jì)”(CAAD)轉(zhuǎn)向“智能設(shè)計(jì)”(ComputerＧIntelligentArchitecturalDesign).時(shí)下流行的BIM技術(shù),是在CAAD的基礎(chǔ)上為建筑項(xiàng)目從策劃設(shè)計(jì)到運(yùn)行維護(hù)的整個(gè)生命周期提供有力的支持.因此,BIM軟件的發(fā)展離不開(kāi)CAAD軟件的發(fā)展.BIM應(yīng)用軟件的發(fā)展分為以下幾個(gè)時(shí)期.下一頁(yè)返回4.1

BIM應(yīng)用軟件框架

(１)萌芽階段———２０世紀(jì)５０年代.２０世紀(jì)４０年代第一代計(jì)算機(jī)———電子管數(shù)字機(jī)問(wèn)世,采用機(jī)器語(yǔ)言編程,應(yīng)用領(lǐng)域以軍事和科學(xué)計(jì)算為主.到５０年代末,出現(xiàn)了第二代計(jì)算機(jī),硬件方面邏輯元件改進(jìn)為晶體管,應(yīng)用領(lǐng)域以科學(xué)計(jì)算和事務(wù)處理為主,并開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域.１９５６年,曾從事過(guò)建筑的美國(guó)科幻作家羅伯特.海因萊因(RobertA.Heinlein)在小說(shuō)?進(jìn)入盛夏之門(mén)?(TheDoorintoSummer)中預(yù)言了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng),提出“繪圖機(jī)器人”(DraftingDan)的設(shè)想.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

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(２)形成時(shí)期———２０世紀(jì)６０年代.１９６３年,伊萬(wàn).薩瑟蘭(IvanSutherland)在美國(guó)麻省理工學(xué)院發(fā)表了博士論文?Sketchpad:一個(gè)人機(jī)通信的圖形系統(tǒng)?,在計(jì)算機(jī)的圖形終端上實(shí)現(xiàn)了用光筆繪制、修改圖形和圖形的縮放.此項(xiàng)研究中提出的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、交互技術(shù)及圖形符號(hào)的存儲(chǔ)采用分層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等思想,對(duì)CAD技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

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(３)發(fā)展時(shí)期———２０世紀(jì)７０年代.隨著１６位計(jì)算機(jī)的逐漸普及,計(jì)算機(jī)的性?xún)r(jià)比大幅度提高,光柵掃描圖形輸入板、繪圖儀等圖形設(shè)備也相繼推出和完善,這大大推動(dòng)了CAAD的發(fā)展.美國(guó)工程師索德(J.J.Souder)和克拉克(Clark.W.E.)研發(fā)的Coplanner系統(tǒng),可用于估算醫(yī)院的交通問(wèn)題,以改進(jìn)醫(yī)院的平面布局.美國(guó)波士頓出現(xiàn)了第一個(gè)商業(yè)化的CAAD系統(tǒng)———ARKＧ２,可以進(jìn)行建筑方面的可行性研究、規(guī)劃設(shè)計(jì)、平面圖及施工設(shè)計(jì)、技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計(jì)說(shuō)明的編制等.同時(shí),還有一批通用型的CAAD系統(tǒng)(如ComputerVision、CADAM等)被應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)的繪圖中.美國(guó)著名的SOM建筑事務(wù)所,運(yùn)用CAAD技術(shù)完成了多項(xiàng)建筑設(shè)計(jì),如１９７５年沙特阿拉伯的“吉達(dá)航空港”(圖４.１)、１９７８年的“阿卜杜拉.阿齊茲國(guó)王大學(xué)”等.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

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在英國(guó),也開(kāi)發(fā)了幾個(gè)著名的用于公共建筑設(shè)計(jì)的CAAD系統(tǒng),如用于醫(yī)院設(shè)計(jì)的Harness系統(tǒng)和Oxsys系統(tǒng)、用于郵局設(shè)計(jì)的Cedar系統(tǒng).愛(ài)丁堡大學(xué)也開(kāi)發(fā)了一個(gè)SSHA系統(tǒng),主要用于住宅設(shè)計(jì).日本也在２０世紀(jì)７０年代開(kāi)展了CAAD系統(tǒng)的研制工作.經(jīng)過(guò)了前一階段的摸索,這一階段的軟件研發(fā)者開(kāi)始從建筑專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)出發(fā),以二維圖形為基礎(chǔ),將過(guò)去CAD中通用繪圖功能結(jié)合建筑技術(shù)加以改進(jìn),建筑師將設(shè)計(jì)構(gòu)思按照傳統(tǒng)方法在計(jì)算機(jī)上繪制正式圖形,計(jì)算機(jī)在建筑創(chuàng)作過(guò)程中扮演了高級(jí)繪圖員的角色,大幅提高了繪圖效率.除繪圖外,這一時(shí)期的CAAD軟件還具備了初步分析、評(píng)價(jià)的功能,并取得了一定的進(jìn)步.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

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(４)普遍與成熟時(shí)期———２０世紀(jì)八九十年代.２０世紀(jì)８０年代采用超大規(guī)模集成電路的微型計(jì)算機(jī)出現(xiàn),計(jì)算機(jī)軟、硬件性能得到迅速發(fā)展,然而成本卻隨著計(jì)算機(jī)的普及而下降.１９８３年,美國(guó)蘋(píng)果公司研發(fā)的APPLELISA是第一臺(tái)使用了鼠標(biāo)和圖形用戶(hù)界面的電腦,全新的人機(jī)交互模式使得計(jì)算機(jī)進(jìn)一步被廣泛接受.建筑師由此將設(shè)計(jì)工作從大型機(jī)轉(zhuǎn)到微型計(jì)算機(jī)上,促進(jìn)了一系列CAAD的研發(fā).其中,具有代表性、使用范圍最廣的軟件為美國(guó)歐特克(Autodesk)公司于１９８２年開(kāi)發(fā)的AuＧtoCAD.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

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圖形工作站的出現(xiàn)使得計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)幾何造型技術(shù)更加完善,其出色的三維建模能力使得CAAD系統(tǒng)的研發(fā)者開(kāi)始了由二維向三維的進(jìn)化.到２０世紀(jì)９０年代,PC和工作站在價(jià)格和性能各方面已無(wú)明顯區(qū)別.CAAD系統(tǒng)由于其高效也得到了空前和廣泛的應(yīng)用,成為每個(gè)建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所的必備工具.此階段的CAAD系統(tǒng)為了滿足繪圖、圖形布局、三維建模和渲染等不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的使用需求推出了相應(yīng)的多級(jí)產(chǎn)品.在我國(guó),出現(xiàn)了以CAD為平臺(tái),滿足不同專(zhuān)業(yè)使用需求的插件,如天正.這類(lèi)軟件將各個(gè)建筑構(gòu)件定義為相應(yīng)的對(duì)象,如柱、門(mén)窗、墻體等,在計(jì)算機(jī)上的繪圖是由具有屬性和三維尺寸的建筑構(gòu)件構(gòu)成.然而局限于當(dāng)時(shí)CAD系統(tǒng)繪圖軟件的技術(shù),無(wú)法確保信息的質(zhì)量、可靠性和協(xié)調(diào)性.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

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(５)BIM時(shí)期———２１世紀(jì)初至今.伴隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,CAAD系統(tǒng)也日益完善,對(duì)項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)、建造、管理、運(yùn)維也提出了更高的要求.BIM技術(shù)在２１世紀(jì)初逐步受到重視,成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì).相比較于傳統(tǒng)的CAAD系統(tǒng),BIM系統(tǒng)基于三維建筑實(shí)體建模,在整個(gè)項(xiàng)目生命周期都可與項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng),并可以隨時(shí)使用和修改模型信息,修改的信息會(huì)同步體現(xiàn)在與之相關(guān)的各文件中.此時(shí)的三維建筑模型已不再是以往由簡(jiǎn)單圖元———點(diǎn)、線、面的構(gòu)成,而是一個(gè)包含建筑綜合信息的數(shù)據(jù)庫(kù).除了建筑構(gòu)件的構(gòu)造信息,還集合了建筑項(xiàng)目的材料、造價(jià)、能耗、施工進(jìn)程等多方面的信息,被稱(chēng)為由不同器官共同控制的“有機(jī)生命體”.BIM技術(shù)可節(jié)省時(shí)間和資金,減少錯(cuò)誤,提高生產(chǎn)效率,越來(lái)越被市場(chǎng)認(rèn)可.為了順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展,BIM軟件應(yīng)運(yùn)而生.Graphisoft公司研發(fā)于２０世紀(jì)８０年代的ArchiCAD是最早的BIM軟件.隨后Bentley公司、Revit公司等都分別推出自己相應(yīng)的BIM軟件.BIM系統(tǒng)逐步進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的時(shí)代.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

BIM應(yīng)用軟件框架

４.１.２BIM應(yīng)用軟件的分類(lèi)伊士曼根據(jù)軟件的使用功能將BIM應(yīng)用軟件分為用于專(zhuān)業(yè)的BIM工具軟件(BIMtool)、用于信息的BIM平臺(tái)軟件(BIMＧPlatform)、用于整合管理的BIM環(huán)境軟件(BIMＧEnvironＧment)３大類(lèi).美國(guó)總承包商協(xié)會(huì)(AssociatedGeneralContractorsofAmerican,AGC)按照應(yīng)用領(lǐng)域?qū)IM應(yīng)用軟件分為以下８大類(lèi).上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

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(１)概念設(shè)計(jì)和可行性研究軟件(PreliminaryDesignandFeasibilityTools).(２)BIM核心建模軟件(BIMＧAuthoringTools).(３)BIM分析軟件(BIMＧAnalysisTools).(４)施工圖和預(yù)制加工軟件(ShopDrawingandFabricationTools).(５)施工管理軟件(ConstructionManagementTools).(６)算量和預(yù)算軟件(QuantityTakeoffandEstimatingTools).(７)計(jì)劃軟件(SchedulingTools).(８)文件共享和協(xié)同軟件(FilesharingandCollaborationTools).上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

BIM應(yīng)用軟件框架

通過(guò)整合歸納,將BIM應(yīng)用軟件簡(jiǎn)單分為BIM基礎(chǔ)軟件、BIM工具軟件、BIM平臺(tái)軟件３類(lèi).(１)BIM基礎(chǔ)軟件.BIM基礎(chǔ)軟件是指可用于建立能為多個(gè)BIM應(yīng)用軟件所使用的BIM數(shù)據(jù)的軟件.一般利用BIM基礎(chǔ)軟件建立具有建筑信息數(shù)據(jù)的模型,然后該模型可用于基于BIM技術(shù)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用軟件.簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它主要是用于項(xiàng)目建模,是BIM應(yīng)用的基礎(chǔ).目前,常用的軟件有美國(guó)歐特克(Autodesk)的Revit軟件、匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD等.(２)BIM工具軟件.BIM工具軟件是指利用BIM基礎(chǔ)軟件提供的BIM信息數(shù)據(jù)開(kāi)展各種工作的應(yīng)用軟件.例如,可以利用BIM基礎(chǔ)軟件建立建筑模型,進(jìn)行進(jìn)一步的專(zhuān)業(yè)配合,如節(jié)能分析、造價(jià)分析,甚至到施工進(jìn)度控制.目前,常用的軟件有美國(guó)歐特克(AuＧtodesk)的Ecotect,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品如魯班、鴻業(yè)等.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

BIM應(yīng)用軟件框架

(３)BIM平臺(tái)軟件.BIM平臺(tái)軟件是指能對(duì)各類(lèi)BIM基礎(chǔ)軟件及BIM工具軟件產(chǎn)生的BIM數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理,以便支持建筑全生命周期BIM數(shù)據(jù)共享的應(yīng)用軟件.這類(lèi)軟件架構(gòu)了一個(gè)信息共享的平臺(tái),各專(zhuān)業(yè)人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò),共享和查看項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息,避免了以往信息變更溝通不及時(shí)而導(dǎo)致的錯(cuò)誤發(fā)生.目前,常用的軟件有美國(guó)歐特克(Autodesk)的BIMＧ３６０系列,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品如廣聯(lián)達(dá)的BIM５D.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

BIM應(yīng)用軟件框架

４.１.３現(xiàn)行BIM應(yīng)用軟件分類(lèi)框架BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑的全生命周期.按BIM應(yīng)用軟件應(yīng)用的階段、功能,可以按圖４.２進(jìn)行分類(lèi).在項(xiàng)目的前期策劃階段,對(duì)項(xiàng)目的可行性研究離不開(kāi)數(shù)據(jù)和信息的支持.因此,數(shù)據(jù)的采集和輸入是有關(guān)BIM一切工作的開(kāi)始.通過(guò)數(shù)據(jù)采集軟件輸入擬建造方案的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),如環(huán)境、場(chǎng)地等信息,再利用分析軟件對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析,有助于業(yè)主或設(shè)計(jì)人員在項(xiàng)目的前期就對(duì)項(xiàng)目整體有一個(gè)較好的把控,從而做出最佳決策.進(jìn)入設(shè)計(jì)階段后,建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專(zhuān)業(yè)根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行BIM建模.BIM建模是整個(gè)項(xiàng)目周期中最核心的工作,后續(xù)工作都在此基礎(chǔ)上進(jìn)行.模型的建立也不是一個(gè)孤立的過(guò)程,它需要各個(gè)專(zhuān)業(yè)的相互協(xié)調(diào)、相互配合.與此同時(shí),還需要結(jié)合不同專(zhuān)業(yè)的分析與評(píng)估軟件的反饋結(jié)果,再次進(jìn)行修改、優(yōu)化.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.1

BIM應(yīng)用軟件框架

進(jìn)入施工階段后,首先在招標(biāo)投標(biāo)環(huán)節(jié),利用工程算量和造價(jià)軟件進(jìn)行成本計(jì)算和控制.然后,在施工圖的基礎(chǔ)上結(jié)合施工需要和機(jī)電等其他專(zhuān)業(yè)進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)、碰撞檢測(cè)等,避免施工時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤.在施工組織管理過(guò)程中,對(duì)于項(xiàng)目的管理,可以通過(guò)三維可視化軟件、數(shù)字化建造軟件和施工流程模擬軟件,直觀地看到構(gòu)件搭接;對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行虛擬分析,以加強(qiáng)對(duì)建筑施工過(guò)程的事先預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)管理能力.在現(xiàn)場(chǎng)管理方面,除了利用場(chǎng)地布置軟件來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)施工,還可以利用４D/５D管理軟件進(jìn)行輔助.４D模型是在三維幾何模型上附加施工時(shí)間信息形成的,以管理施工進(jìn)度.５D模型是在４D模型的基礎(chǔ)上增加成本信息,進(jìn)行更全面的施工管理.在運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段,BIM模型可以為業(yè)主提供建設(shè)項(xiàng)目中所有系統(tǒng)的信息,在施工過(guò)程中所做出的修改也將全部同步更新到BIM模型中,最終形成BIM竣工模型,成為后期維護(hù)計(jì)劃軟件和資產(chǎn)管理軟件應(yīng)用的基礎(chǔ).貫穿在整個(gè)項(xiàng)目生命周期的還有支持BIM模型數(shù)據(jù)與信息儲(chǔ)存、共享的服務(wù)器,也就是BIM平臺(tái)軟件.上一頁(yè)返回4.2

BIM基礎(chǔ)建模軟件

４.２.１BIM基礎(chǔ)建模軟件介紹BIM基礎(chǔ)軟件主要是建筑設(shè)計(jì)建模軟件,其主要任務(wù)是進(jìn)行三維設(shè)計(jì).建立的可視化模型基于BIM技術(shù),是后續(xù)BIM相關(guān)應(yīng)用軟件操作的基礎(chǔ).基于BIM技術(shù)的特點(diǎn),BIM基礎(chǔ)建模軟件具有以下３個(gè)特征.(１)三維模型的可視性與可編輯性.這是模型建立的基礎(chǔ).應(yīng)用三維圖形技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)任意三維實(shí)體的創(chuàng)建和編輯;同時(shí),建筑及構(gòu)件可以以三維的方式直觀地呈現(xiàn)出來(lái),并能夠根據(jù)需要全方位、各角度地觀察模型.(２)支持常見(jiàn)的建筑構(gòu)件庫(kù).BIM基礎(chǔ)建模軟件不再是單純具有幾何信息的圖形,而是具有屬性信息的虛擬模型.因此,BIM基礎(chǔ)軟件中,應(yīng)提供讓用戶(hù)根據(jù)需要進(jìn)行快速建模的內(nèi)置構(gòu)件庫(kù),包括梁、板、柱、墻、門(mén)窗、樓梯等構(gòu)件.用戶(hù)在建模的過(guò)程中,可以在構(gòu)件庫(kù)中選擇要?jiǎng)?chuàng)建的構(gòu)件類(lèi)別、形式,然后輸入相應(yīng)的參數(shù).這樣大大提高了建筑實(shí)施的可行性.下一頁(yè)返回4.2

BIM基礎(chǔ)建模軟件

(３)支持三維數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn).一體化是BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一,BIM技術(shù)可以從設(shè)計(jì)到施工再到運(yùn)營(yíng),貫穿始終.而這一過(guò)程又不是一款軟件能夠解決的,這就要求BIM應(yīng)用軟件之間必須能夠互通.BIM建模軟件作為BIM技術(shù)的基礎(chǔ),應(yīng)能將其建立的模型通過(guò)IFC等標(biāo)準(zhǔn)輸出,為其他BIM應(yīng)用軟件再利用.在以往傳統(tǒng)的CAAD中,建筑在設(shè)計(jì)階段幾乎都是在二維的基礎(chǔ)上生成的.工程師通過(guò)圖紙形式的平面、立面、剖面對(duì)建筑分別進(jìn)行設(shè)計(jì).這種基于CAD軟件的二維圖紙,局限于軟件功能,其設(shè)計(jì)結(jié)果僅為由點(diǎn)、線、面組合而成的圖形.這樣的繪圖方式,由于繪圖人的因素往往會(huì)出現(xiàn)圖與圖互相對(duì)應(yīng)不上的錯(cuò)誤.然而,建筑本身就是一個(gè)三維實(shí)體,其設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)也必然是三維空間的構(gòu)思過(guò)程.因此BIM建模軟件實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)方式由二維轉(zhuǎn)向三維的變革,并將三維的建筑設(shè)計(jì)與二維的成圖結(jié)合起來(lái).通過(guò)BIM基礎(chǔ)建模軟件,可以得到一個(gè)唯一的三維模型實(shí)體,這個(gè)模型包含了圖形的數(shù)據(jù)和構(gòu)件的屬性信息,并可以在后續(xù)的BIM工具軟件中應(yīng)用,還可以通過(guò)軟件自動(dòng)生成模型平、立、剖視圖,避免互相不一致的問(wèn)題發(fā)生(圖４.３).上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

BIM基礎(chǔ)建模軟件

４.２.２BIM模型創(chuàng)建軟件分類(lèi)根據(jù)不同的使用階段,BIM基礎(chǔ)建模軟件大致可分為以下兩類(lèi).１.BIM初步概念建模軟件在設(shè)計(jì)階段初期,設(shè)計(jì)者需要通過(guò)與業(yè)主多次溝通來(lái)確定設(shè)計(jì)方案.模型形體的變更、體塊的推敲和方案的論證是這一階段的工作重點(diǎn).因此在建模過(guò)程中,建模方式的便捷性和靈活性就顯得極為重要.目前,較為流行的概念建模軟件以SketchUp最具代表性.它操作簡(jiǎn)單,上手快速,簡(jiǎn)單的推拉功能就可以快速生成３D幾何形體,并自帶大量門(mén)、窗、柱等組件庫(kù),這大大簡(jiǎn)化了三維建模的過(guò)程,能夠讓設(shè)計(jì)者將更多的精力專(zhuān)注于設(shè)計(jì)上.２０１２年,SketchUp被天寶(Trimble)公司收購(gòu)之后,推出了更為專(zhuān)業(yè)的版本SketchUpPro,并致力于開(kāi)發(fā)BIM系統(tǒng).上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

BIM基礎(chǔ)建模軟件

直至SketchUpPro２０１４的問(wèn)世,支持IFC文件的導(dǎo)入和導(dǎo)出使得SketchUpPro正式步入BIM軟件的行列.在延續(xù)原本靈活、直觀、便于交流的建模優(yōu)勢(shì)之外,SketchUpPro還可以在完整的DesignＧBuildingＧOperate(DBO)生命周期中提供優(yōu)化的解決方案(圖４.４).常用于設(shè)計(jì)前期概念建模的BIM軟件是Trelligence開(kāi)發(fā)的Affinity.Trelligence公司在建筑規(guī)劃、早期設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)整合方面在業(yè)界處于領(lǐng)先地位.除了精確的２D繪圖和靈活的３D模型技術(shù),Affinity在單一平臺(tái)上提供了一整套易于操作的程序,包括空間規(guī)劃、可行性報(bào)告和方案論證與分析等.Affinity還具有完美的互操作性,能夠在Revit、SketchUp、AECOsimBuildingDesigner、ArchiCAD和IES公司的VEＧGaia與VEＧNacigatorforLEED等軟件協(xié)同設(shè)計(jì),能夠有效地解決設(shè)計(jì)早期階段的各種問(wèn)題.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

BIM基礎(chǔ)建模軟件

２.BIM核心建模軟件設(shè)計(jì)階段之初的設(shè)計(jì)方案,通過(guò)BIM初步概念建模軟件的三維建模以及分析論證,得到的成果在進(jìn)入下一階段時(shí),還需將其轉(zhuǎn)換到BIM核心建模軟件中進(jìn)行設(shè)計(jì)深化.BIM核心建模軟件(BIMAuthoringSoftware)是BIM技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ).它不僅僅是建筑層面上的建模,而且涉及結(jié)構(gòu)、設(shè)備、施工等專(zhuān)業(yè)多學(xué)科的綜合協(xié)同建模.隨著B(niǎo)IM技術(shù)的不斷發(fā)展,BIM核心建模軟件也變得多種多樣.(１)Revit系列(RevitArchitecture,RevitStructure,RevitMEP).本系列軟件由美國(guó)的Autodesk公司開(kāi)發(fā).Revit系列軟件包含了建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備３個(gè)獨(dú)立的軟件,它可以幫助各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員從方案概念到施工階段進(jìn)行模型設(shè)計(jì)、性能優(yōu)化并更加高效地協(xié)作.使用者可以利用內(nèi)置的工具進(jìn)行復(fù)雜形狀的概念澄清,為建造和施工準(zhǔn)備模型.隨著設(shè)計(jì)的持續(xù)推進(jìn),Revit能夠圍繞最復(fù)雜的形狀自動(dòng)構(gòu)建參數(shù)化框架,并提供更高的創(chuàng)建控制能力、精確性和靈活性.從概念模型到施工文檔的整個(gè)設(shè)計(jì)流程都在一個(gè)直觀環(huán)境中完成.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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Revit系列軟件有以下核心特性.①互操作性.為使項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行更高效的協(xié)作,Revit支持一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和文件格式的導(dǎo)入和導(dǎo)出以及鏈接數(shù)據(jù),包括IFC、DWG、DGN、DXF、SKP、JPG、PNG、gbXML等主流格式.其用戶(hù)界面如圖４.５所示.②雙向關(guān)聯(lián).模型中任何一處發(fā)生變更,所有相關(guān)內(nèi)容也隨之自動(dòng)變更.在Revit中,所有模型信息都存儲(chǔ)在一個(gè)位置.Revit參數(shù)化更改引擎可自動(dòng)協(xié)調(diào)任意位置所做的更改,如模型視圖、圖紙、明細(xì)表、剖面或平面,從而最大限度地減少錯(cuò)誤和遺漏.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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③參數(shù)化構(gòu)件.參數(shù)化構(gòu)件(也稱(chēng)族)是在Revit中設(shè)計(jì)使用的所有建筑構(gòu)件的基礎(chǔ).“族”類(lèi)似于AutoCAD中的塊,通過(guò)參數(shù)化“族”的創(chuàng)建,在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以大量地重復(fù)使用,提高了三維設(shè)計(jì)效率.“族”分為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)化族和自定義參數(shù)化族.它提供了一個(gè)開(kāi)放的圖形式系統(tǒng),使設(shè)計(jì)者能夠自由、靈活地構(gòu)思設(shè)計(jì)、創(chuàng)建外形,并以逐步細(xì)化的方式來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)意圖.④協(xié)同共享.一方面,多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的Revit軟件用戶(hù)可以共享同一智能建筑信息模型,并將其工作保存到一個(gè)中心文件中;另一方面,RevitServer能夠幫助不同地點(diǎn)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)廣域網(wǎng)(WAN)更加輕松地協(xié)作處理共享的Revit模型,在同一服務(wù)器上綜合收集Revit中央模型.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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(２)BentleyBIM系列(MicroStation、BentleyArchitecture、BentleyStructural、BentＧleyBuildingMechanicalSystems,BentleyBuildingElectricalSystems等).本系列軟件由美國(guó)的BentleySystem公司開(kāi)發(fā).Bentley公司致力于為建筑師、工程師、施工人員和業(yè)主運(yùn)營(yíng)商提供促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)發(fā)展的綜合軟件解決方案,在工程的全生命周期內(nèi)利用信息模型進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、施工建造和運(yùn)營(yíng).Bentley的BIM系列軟件也由建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多專(zhuān)業(yè)共同合作完成三維模型.每一個(gè)專(zhuān)業(yè)軟件都提供了一個(gè)共享的工作環(huán)境來(lái)支持項(xiàng)目全生命周期各個(gè)階段內(nèi)所有的設(shè)計(jì)文件.MicroStation是一款用于三維建模、文件編制、可視化的軟件.它可以直觀地設(shè)計(jì)建模,不僅可以進(jìn)行精準(zhǔn)的２D繪圖,還可以利用設(shè)計(jì)工具建立可編輯曲線、網(wǎng)格和實(shí)體模型,并實(shí)現(xiàn)３D與２D文件的交互使用.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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同時(shí),還采用Luxology渲染引擎技術(shù),可以對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染和動(dòng)畫(huà)以加強(qiáng)可視化的真實(shí)性.另外,MicroStation除是可用于工程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)和建模軟件外,還是一個(gè)平臺(tái)軟件.它可以以DGN格式統(tǒng)一管理Bentley公司所有軟件的文檔,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通,具有強(qiáng)大的處理大型工程的能力.立足于MicroStation平臺(tái),基于BentleyBIM技術(shù),Bentley開(kāi)發(fā)了一系列專(zhuān)業(yè)軟件.①BentleyArchitecture,具有面向?qū)ο蟮膮?shù)化創(chuàng)建工具,能實(shí)現(xiàn)智能的對(duì)象關(guān)聯(lián)、參數(shù)化門(mén)窗潔具等,能夠?qū)崿F(xiàn)二維圖樣與三維模型的智能聯(lián)動(dòng).主要用于建立各類(lèi)三維構(gòu)筑物的全信息模型,應(yīng)用于建筑專(zhuān)業(yè).其用戶(hù)界面如圖４.６所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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②BentleyStructural,適用于各類(lèi)混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等各類(lèi)信息結(jié)構(gòu)模型的創(chuàng)建.結(jié)構(gòu)模型可以連接結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析軟件(如STAAD

Pro等)進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性分析計(jì)算.從結(jié)構(gòu)模型中可以提取可編輯的平、立面模板圖,并能自動(dòng)標(biāo)注桿件截面信息.主要用于建立各類(lèi)三維構(gòu)筑物的模型,應(yīng)用于建筑專(zhuān)業(yè)、結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè).③BentleyBuildingMechanicalSystems,是建筑物內(nèi)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)、給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊.它能夠快速實(shí)現(xiàn)三維通風(fēng)及給水排水管道的布置設(shè)計(jì)、材料統(tǒng)計(jì)以及平、立、剖面圖自動(dòng)生成等功能,實(shí)現(xiàn)二維、三維聯(lián)動(dòng).主要用于創(chuàng)建通風(fēng)空調(diào)管道及設(shè)備布置設(shè)計(jì),應(yīng)用于通風(fēng)、空調(diào)和給水排水專(zhuān)業(yè).④BentleyBuildingElectricalSystems,是基于三維設(shè)計(jì)技術(shù)和智能化的建模系統(tǒng),可以快速完成平面圖布置、系統(tǒng)圖自動(dòng)生成,能夠生成各種工程報(bào)表,完成電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)工作,結(jié)合BIM完成協(xié)同設(shè)計(jì)和工程施工模擬進(jìn)度,滿足建筑行業(yè)對(duì)三維設(shè)計(jì)日益提高的需求,可應(yīng)用于建筑電氣專(zhuān)業(yè).上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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(３)ArchiCAD.ArchiCAD由匈牙利的Graphisoft公司開(kāi)發(fā),是世界上第一款BIM軟件,基于三維實(shí)體模型,具有強(qiáng)大的二維圖形生成、施工圖設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算功能.軟件可以進(jìn)行大型復(fù)雜的模型創(chuàng)建,其“預(yù)測(cè)式后臺(tái)處理”機(jī)制,能更快、更好地實(shí)現(xiàn)即時(shí)模型更新,生成復(fù)雜的模型細(xì)節(jié).另一個(gè)特色就是GDL技術(shù).GDL是一種參數(shù)化編程語(yǔ)言,類(lèi)似于BASIC.它描述了門(mén)、窗、家具、樓梯等結(jié)構(gòu)要素,并在平面圖中代表其２D符號(hào)三維實(shí)體對(duì)象,這些對(duì)象被稱(chēng)為庫(kù)零件,與Revit的族類(lèi)似.另外,軟件自帶的殼體工具和改進(jìn)的變形體工具使得ArchiCAD能夠在本地BIM環(huán)境中直接建模,直觀使用任意自定義幾何形狀創(chuàng)建元素.ArchiCAD還有MEPModeler和ECODesignerStar等拓展模塊,能夠基于創(chuàng)建的模型進(jìn)行能耗分析、碰撞檢測(cè)和可實(shí)施性檢查等.ArchiCAD用戶(hù)界面如圖４.７所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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(４)AllPLAN、Vectorworks.AllPLAN、Vectorworks由德國(guó)的Nemetschek公司開(kāi)發(fā),是一款智能建筑設(shè)計(jì)BIM軟件,提供了建筑物設(shè)計(jì)和繪圖過(guò)程的整合方案.在項(xiàng)目的所有階段,用戶(hù)可以一邊制作建筑結(jié)構(gòu)的模型,一邊計(jì)算關(guān)于量和成本的信息.軟件強(qiáng)大的西門(mén)子參數(shù)化實(shí)體建模內(nèi)核為建模過(guò)程提供了更大的自由度,Maxon的Cine渲染器給予AllPLAN更高品質(zhì)的模型可視化.AllPLAN系列主要包括AllPLANArchitecture、AllＧPLANEngineering等.Vectorworks提供了許多精簡(jiǎn)且強(qiáng)大的建筑設(shè)計(jì)及產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)所需的工具模組,在建筑設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、舞臺(tái)及燈光設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)及渲染等方面擁有專(zhuān)業(yè)化性能.VectorＧworksArchitect是軟件系列中的一個(gè)模塊,它能在BIM框架內(nèi)完成建模、繪圖和文件編制、分析等.它同樣擁有西門(mén)子的參數(shù)化實(shí)體建模內(nèi)核,從圖形腳本工具和細(xì)分曲面建模到點(diǎn)云支持,用戶(hù)都可以輕松創(chuàng)建任何形狀.軟件還支持可持續(xù)性建筑,Energos功能可以提供一個(gè)有關(guān)建筑物節(jié)能性能的動(dòng)態(tài)智能計(jì)量器,能夠分析(具有參數(shù)的空間物體)、細(xì)化材料統(tǒng)計(jì)和照明要求來(lái)計(jì)算項(xiàng)目的能源利用效率.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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(５)DigitalProject.GehryTechnologies是由美國(guó)建筑師弗蘭克蓋里(FrankGehry)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)于２００２年創(chuàng)辦的公司,２００５年與法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)(DassaultSystemes)合作.達(dá)索系統(tǒng)的CATIA軟件是一款廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)以及其他工程行業(yè)的產(chǎn)品建模和產(chǎn)品全生命周期管理的３D設(shè)計(jì)軟件.它以創(chuàng)建復(fù)雜曲面的建模能力、表現(xiàn)能力和信息管理能力被建筑界關(guān)注.DigitalProject是在CATIAV５的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā),面向建筑工程行業(yè)的軟件.它包含３部分:Designer用于建筑物三維建模,還可以與項(xiàng)目管理軟件MicrosoftProject整合;Manager提供輕量化、簡(jiǎn)單易用的管理界面,適合于項(xiàng)目管理、估價(jià)及施工管理;ExtenＧsions提供一系列擴(kuò)展功能,通過(guò)與其他軟件平臺(tái)或技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)更多高級(jí)功能(圖４.８).上述主要BIM基礎(chǔ)建模軟件比較如表４.１所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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４.２.３BIM建模軟件的選擇在BIM技術(shù)中,三維實(shí)體模型是整個(gè)工作鏈條中最基礎(chǔ)的一環(huán),因此,BIM建模軟件就顯得十分重要.目前,BIM基礎(chǔ)建模軟件多種多樣,不同軟件在專(zhuān)業(yè)性能、多專(zhuān)業(yè)協(xié)同、數(shù)據(jù)交換、擴(kuò)展開(kāi)發(fā)、運(yùn)行環(huán)境、價(jià)格等方面均各有不同檔次的優(yōu)劣勢(shì),尚未開(kāi)發(fā)出一款在各方面都十分出色的軟件.另外,考慮項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展,“無(wú)論從理論上還是實(shí)際上,找不到也開(kāi)發(fā)不出一個(gè)可以解決項(xiàng)目全生命周期所有參與方、所有階段、所有工程任務(wù)需求的‘超級(jí)軟件’”.因此,從眾多的BIM基礎(chǔ)建模軟件中選擇適合項(xiàng)目或企業(yè)發(fā)展的軟件,是一個(gè)值得思考和探討的問(wèn)題.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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BIM技術(shù)是各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員用來(lái)服務(wù)于項(xiàng)目的.因此,選擇軟件主要表現(xiàn)在兩個(gè)層面:一是企業(yè)角度;二是項(xiàng)目角度.(１)企業(yè)角度.是否選擇了適合自身發(fā)展的BIM軟件,對(duì)企業(yè)自身未來(lái)的發(fā)展、運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生極大的影響.若能通過(guò)BIM技術(shù)大幅提高企業(yè)自身的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,不僅能為業(yè)主提供更優(yōu)質(zhì)的專(zhuān)業(yè)服務(wù),而且企業(yè)自身也能獲得更大的利益.首先,在確定選擇BIM軟件時(shí),企業(yè)需先進(jìn)行自我評(píng)估,主要包括以下３個(gè)方面.①了解企業(yè)自身的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目類(lèi)型.不同的BIM建模軟件各有所長(zhǎng),如Revit常用于民用建筑,Bentley也可以做基礎(chǔ)設(shè)施、工廠設(shè)計(jì),DigitalProject在異形復(fù)雜建模方面更為出色.企業(yè)應(yīng)考慮面向自身的主要項(xiàng)目類(lèi)型以及其他類(lèi)型項(xiàng)目的份額配比.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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②了解企業(yè)內(nèi)部的專(zhuān)業(yè)人才結(jié)構(gòu).一般企業(yè)選擇使用BIM技術(shù),原有的企業(yè)結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)不適應(yīng),也出現(xiàn)了一些新部門(mén)、新崗位從事BIM應(yīng)用.企業(yè)需要事先了解自身情況和預(yù)估未來(lái)的發(fā)展,包括是否招聘新員工以及何種類(lèi)型、專(zhuān)業(yè)的員工,是否調(diào)整企業(yè)內(nèi)不同專(zhuān)業(yè)人員數(shù)量配比等.另外,員工對(duì)BIM應(yīng)用水平的高低決定了企業(yè)的BIM行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,因此,企業(yè)還需要了解員工學(xué)習(xí)新軟件的意愿和掌握程度.③了解企業(yè)軟件、硬件水平和投資估算.不同的軟件要求的運(yùn)行環(huán)境不同,軟件本身投資大、技術(shù)性強(qiáng).軟硬件都一味尋求高配置也并非科學(xué)之道.企業(yè)需要根據(jù)自身的實(shí)力,作出合理的成本和投資回報(bào)率估算.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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其次,企業(yè)應(yīng)根據(jù)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)Ρ姸郆IM建模軟件進(jìn)行比選研究.比選過(guò)程中應(yīng)著重考慮以下５點(diǎn).①軟件的專(zhuān)業(yè)性.全面了解備選軟件的專(zhuān)業(yè)功能性:是否滿足企業(yè)主要優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè),是否能滿足設(shè)計(jì)深度,是否能方便地多專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)建模,是否具有開(kāi)放的平臺(tái)便于數(shù)據(jù)共享等.②軟件的相互操作性.企業(yè)還應(yīng)該關(guān)注項(xiàng)目建模后的相關(guān)應(yīng)用,不能僅關(guān)注自身專(zhuān)業(yè)或業(yè)務(wù),應(yīng)長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮如何能夠運(yùn)用BIM軟件將自身特點(diǎn)與生命周期中各階段的數(shù)據(jù)串聯(lián)起來(lái),形成數(shù)據(jù)鏈,達(dá)到多方協(xié)同、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等目標(biāo).這樣,不但可以幫助企業(yè)項(xiàng)目提高BIM應(yīng)用的深度,還可以讓企業(yè)制訂出一整套項(xiàng)目周期解決方案,提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力.③軟件的本地化與拓展性.目前,沒(méi)有一款萬(wàn)能的BIM軟件,有些軟件甚至沒(méi)有漢化版,而二次開(kāi)發(fā)插件或拓展模塊可以或多或少?gòu)浹a(bǔ)一部分缺憾.能夠?qū)浖伍_(kāi)發(fā)進(jìn)行拓展,也有助于企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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④軟件的售后服務(wù).購(gòu)買(mǎi)軟件后,軟件廠商會(huì)承諾提供必要的支持,企業(yè)在購(gòu)買(mǎi)之初應(yīng)考慮軟件的升級(jí)服務(wù)、培訓(xùn)服務(wù)、開(kāi)發(fā)服務(wù)等是否方便周到、長(zhǎng)期可持續(xù).⑤價(jià)格.BIM軟件價(jià)格不菲,面對(duì)的企業(yè)和行業(yè)不同,軟件價(jià)格差異也很大,甚至針對(duì)相同的專(zhuān)業(yè)價(jià)格也各不相同.因此,企業(yè)在選擇軟件時(shí)應(yīng)合理取舍,選擇性?xún)r(jià)比高的建模軟件.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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最后,需要企業(yè)召集相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員,針對(duì)研究比選得出的幾款候選軟件進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià).同樣需要考慮以下４點(diǎn).①軟件的功能性.是否能夠滿足項(xiàng)目的專(zhuān)業(yè)需要和深度需要,是否能與企業(yè)現(xiàn)有資源進(jìn)行整合.②軟件的易用性.包括軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性和軟件工具是否易學(xué)、易操作.③軟件的維護(hù)性.軟件系統(tǒng)的維護(hù)、故障分析、配置設(shè)置等方面是否便捷、易懂.④服務(wù)能力.軟件廠商的服務(wù)質(zhì)量、技術(shù)能力等.另外,還可以參考同一水平競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的選擇,了解其在使用過(guò)程中出現(xiàn)的利弊,以便綜合考慮.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.2

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(２)項(xiàng)目角度.從項(xiàng)目的角度來(lái)選擇BIM建模軟件,與企業(yè)角度關(guān)注的層面大同小異,都需要在了解自身專(zhuān)業(yè)人員配置和硬件條件的基礎(chǔ)上,選擇能夠滿足項(xiàng)目專(zhuān)業(yè)功能和深度、具有協(xié)同設(shè)計(jì)功能、易用、性?xún)r(jià)比高的軟件.簡(jiǎn)而言之,基于數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái),能夠創(chuàng)建參數(shù)化、包含相關(guān)專(zhuān)業(yè)信息的三維模型,支持模型關(guān)聯(lián)變化、自動(dòng)更新,支持文件鏈接、共享和參照引用,支持IFC格式,可與其他軟件互通.另外,還需要著重考慮跨企業(yè)、跨專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題.應(yīng)用BIM技術(shù)的項(xiàng)目在與其他專(zhuān)業(yè)、其他企業(yè),甚至以后在其他階段的交流中,大多是采用局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)混合使用的模式.因此,需要配置強(qiáng)大且系統(tǒng)安全的中心服務(wù)器以滿足日常運(yùn)行要求.上一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

BIM工具軟件是利用BIM三維模型進(jìn)行其他如分析、檢測(cè)、管理等后續(xù)工作的BIM應(yīng)用軟件,它是BIM軟件的重要組成部分.根據(jù)使用功能簡(jiǎn)單分類(lèi),分別選取常用軟件進(jìn)行介紹.下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

４.３.１概念設(shè)計(jì)可行性研究在設(shè)計(jì)方案前期,概念方案的可行性研究因可未雨綢繆,能夠提高綜合項(xiàng)目投資效率,故而越來(lái)越受到業(yè)主和設(shè)計(jì)方的重視.在項(xiàng)目可行性研究階段,業(yè)主投資方可以使用BIM工具軟件評(píng)估設(shè)計(jì)方案的場(chǎng)地分析、環(huán)境狀況、交通流線、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、投資估算等方面.BIM甚至可以實(shí)現(xiàn)建筑局部的細(xì)節(jié)推敲,迅速分析在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中可能需要處理的問(wèn)題;還可以借助BIM技術(shù)得出不同的解決方案,并通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比和模擬分析得到不同方法的優(yōu)缺點(diǎn),以便于投資方做出經(jīng)濟(jì)合理的投資方案.通過(guò)BIM技術(shù)在概念設(shè)計(jì)階段進(jìn)行方案的可行性研究應(yīng)用,設(shè)計(jì)者可快速得到方案反饋,及時(shí)修正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,有效地避免后期階段更為煩瑣的錯(cuò)誤修改,節(jié)省了時(shí)間,提高了方案質(zhì)量.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(１)DESTINIProfiler.DESTINIProfiler由美國(guó)的BeckTechnology開(kāi)發(fā).Profiler是DESTINI系列的一部分,在方案可行性研究中的主要作用是投資估算和場(chǎng)地分析.主要的功能是３D建模,同時(shí)通過(guò)視覺(jué)驗(yàn)證和數(shù)據(jù)捕獲,不斷地提供成本開(kāi)銷(xiāo)、能源消耗、生命周期、土方充填開(kāi)挖以及進(jìn)度的實(shí)時(shí)反饋.用戶(hù)可以在早期分析設(shè)計(jì)方案、定制報(bào)告內(nèi)容,在多個(gè)專(zhuān)業(yè)內(nèi)評(píng)估和權(quán)衡得失以得到最優(yōu)的解決方案.另外,軟件還帶有能源分析模塊,能夠根據(jù)項(xiàng)目所在地的氣象信息、建筑造型、樓層數(shù)、建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能、遮陽(yáng)系數(shù)、窗墻比、電氣和照明負(fù)荷等參數(shù),綜合估算建筑耗能峰值,從而使投資者選擇合適功率的設(shè)備,避免浪費(fèi).(２)ONUMAPlanningSystem.ONUMAPlanningSystem由美國(guó)的ONUMA開(kāi)發(fā),是一款基于網(wǎng)頁(yè)的BIM分析工具.該系統(tǒng)的主要功能是在項(xiàng)目初步規(guī)劃階段進(jìn)行預(yù)測(cè)性論證,編制項(xiàng)目需求,迅速進(jìn)行早期項(xiàng)目規(guī)劃管理.ONUMA不是傳統(tǒng)的軟件,而是云軟件,雖然有一些簡(jiǎn)單的建模、BIM功能,但它并不能替代專(zhuān)業(yè)軟件在傳統(tǒng)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),而是兼容了很多規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及BIM信息傳遞和管理的功能(圖４.９).上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

４.３.２BIM分析軟件BIM分析軟件是BIM工具軟件中非常重要的組成部分,主要包括結(jié)構(gòu)分析軟件、能源分析軟件、機(jī)電分析軟件.１.結(jié)構(gòu)分析軟件結(jié)構(gòu)分析軟件在BIM平臺(tái)上,可以與核心建模軟件整合在一起,實(shí)現(xiàn)信息雙向互換,實(shí)時(shí)更新分析后調(diào)整模型,幫助建筑師更快捷、更準(zhǔn)確地分析結(jié)構(gòu)的安全性和合理性.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(１)RobotStructuralAnalysisProfessional.RobotStructuralAnalysisProfessional由美國(guó)的Autodesk公司開(kāi)發(fā),是一款強(qiáng)大、易用、高效的通用線性靜態(tài)分析工具,提供面向建筑、橋梁、土木和其他專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)的高級(jí)結(jié)構(gòu)分析功能.它協(xié)作性強(qiáng),可與RevitStrucＧture建立三維的雙向連接,在兩款軟件之間無(wú)縫導(dǎo)入和導(dǎo)出結(jié)構(gòu)模型.雙向連接使結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)結(jié)果更加精確,這些結(jié)果隨后在整個(gè)建筑信息模型中更新,以制作協(xié)調(diào)一致的施工文檔.RobotStructuralAnalysisProfessional還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多種類(lèi)型的非線性模型進(jìn)行簡(jiǎn)化且高效的分析,包括重力二階效應(yīng)(PＧdelta)分析、受拉/受壓?jiǎn)卧治鲆约爸?、纜索和塑性鉸分析.RobotStructuralAnalysisProfessional提供了市場(chǎng)領(lǐng)先的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析工具和高級(jí)快速動(dòng)態(tài)解算器.該解算器確保用戶(hù)能夠輕松地對(duì)任何規(guī)模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析.RobotStructuralAnalysisProfessional用戶(hù)界面如圖４.１０所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(２)ETABS、SAP２０００.ETABS、SAP２０００由美國(guó)的CSI公司開(kāi)發(fā),其用戶(hù)界面如圖４.１１、圖４.１２所示.ETABS是一款房屋建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件,用于高層結(jié)構(gòu)計(jì)算.超高層建筑(如迪拜塔),基本都是采用ETABS進(jìn)行設(shè)計(jì)或校核.ETABS已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的集成化環(huán)境:系統(tǒng)利用圖形化的用戶(hù)界面建立一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)體模型對(duì)象,通過(guò)先進(jìn)的有限元模型和自定義標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范接口技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)精確的計(jì)算分析過(guò)程和用戶(hù)可自定義的(選擇不同國(guó)家和地區(qū))設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作.除一般高層結(jié)構(gòu)計(jì)算功能外,ETABS還可進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)、鉤、頂、彈簧、結(jié)構(gòu)阻尼運(yùn)動(dòng)、斜板、變截面梁或腋梁等特殊構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的非線性計(jì)算(Pushover、Buckling、施工順序加載等),甚至可以計(jì)算結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震問(wèn)題,功能非常強(qiáng)大.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

同屬于CSI公司的另一款軟件SAP２０００是集成化的通用結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件.程序是由EdwardsWilson創(chuàng)始的SAP(StructureAnalysisProgram)系列程序發(fā)展而來(lái)的.它可以完成模型的創(chuàng)建和修改、計(jì)算結(jié)果的分析和執(zhí)行、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的檢查和優(yōu)化以及計(jì)算結(jié)果的圖表顯示(包括時(shí)程反應(yīng)的位移曲線、反應(yīng)譜曲線、加速度曲線)和文本顯示等,從最簡(jiǎn)單的問(wèn)題到最復(fù)雜的工程項(xiàng)目,都非常方便快捷.SAP２０００程序有別于其他一般結(jié)構(gòu)有限元程序的最大特點(diǎn),就在于它強(qiáng)大的分析功能.SAP２０００使用許多不同類(lèi)型的分析,基本上集成了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)分析經(jīng)常遇到的方法,如時(shí)程分析、地震動(dòng)輸入、動(dòng)力分析以及Pushover分析等.另外,還包括靜力分析、用特征向量或Ritz向量進(jìn)行振動(dòng)模式的模態(tài)分析、對(duì)地震反應(yīng)的反應(yīng)譜分析等.這些不同類(lèi)型的分析可在程序的同一次運(yùn)行中進(jìn)行,并將結(jié)果綜合起來(lái)輸出.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

２.能源分析軟件在不同的設(shè)計(jì)階段,BIM模型能提供的數(shù)據(jù)信息的深度不同,通過(guò)能源分析得出的評(píng)價(jià)結(jié)果也各不同.前期方案階段提供的模型信息主要是體塊關(guān)系、高度、面積等,得出的結(jié)果也相對(duì)宏觀,如氣象信息、朝向、被動(dòng)式策略和建筑體量;在方案深化設(shè)計(jì)階段,模型逐漸豐滿,分析就相對(duì)集中于日照、遮陽(yáng)、熱工性能、通風(fēng)以及基本的能源消耗等;到了施工圖階段,BIM模型信息相對(duì)精細(xì)明確,分析后就能夠得到細(xì)致的采光、通風(fēng)、熱工計(jì)算以及能源消耗報(bào)告.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(１)EcotectAnalysis、GreenBuildingStudio.EcotectAnalysis、GreenBuildingStudio由美國(guó)的Autodesk公司開(kāi)發(fā).EcotectAnalysis是一款功能全面、適用于從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的可持續(xù)設(shè)計(jì)及分析工具.它包含應(yīng)用廣泛的仿真和分析功能,能夠提高現(xiàn)有建筑和新建筑設(shè)計(jì)的性能.EcotectAnalysis將在線能效、水耗及碳排放分析功能與桌面工具相集成,能夠可視化及仿真真實(shí)環(huán)境中的建筑性能.用戶(hù)可以利用強(qiáng)大的三維表現(xiàn)功能進(jìn)行交互式分析,模擬日照、陰影、發(fā)射和采光等因素對(duì)環(huán)境的影響.另外,EcotectAＧnalysis還有自然通風(fēng)、風(fēng)能、光電收集、可視化效果、聲學(xué)分析等功能.其用戶(hù)界面如圖４.１３所示.同樣出自Autodesk公司的GreenBuildingStudio是一款基于云計(jì)算的能源分析軟件,它采用了久經(jīng)考驗(yàn)的仿真引擎DOEＧ２進(jìn)行整個(gè)建筑的能耗分析,優(yōu)化能源效率,實(shí)現(xiàn)碳分析工作.GreenBuildingStudio可以確定建筑的總能耗和碳足跡,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,提供詳細(xì)的天氣分析、碳排放報(bào)告、采光分析、用水量和成本、自然通風(fēng)能力等評(píng)估報(bào)告.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(２)斯維爾系列.斯維爾系列軟件由中國(guó)深圳的斯維爾公司開(kāi)發(fā).斯維爾綠色節(jié)能設(shè)計(jì)軟件THSＧBECS是一套為建筑節(jié)能提供分析計(jì)算功能的軟件系統(tǒng),構(gòu)建于AutoCAD平臺(tái)之上,采用建筑３D建模和２D條件圖轉(zhuǎn)換兩種途徑,并可以直接利用主流建筑設(shè)計(jì)軟件的圖形文件,避免重復(fù)錄入,減少工作量,體現(xiàn)建筑與節(jié)能設(shè)計(jì)一體化的思想.該軟件遵循國(guó)家和地方節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嵤┘?xì)則,適用于全國(guó)各地的居住建筑和公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)、節(jié)能審查和能耗評(píng)估.完成節(jié)能設(shè)計(jì)后,可將節(jié)能設(shè)計(jì)結(jié)果和結(jié)論直接輸出Word格式的建筑節(jié)能計(jì)算報(bào)告書(shū)和報(bào)審表.斯維爾日照分析軟件THSＧSun構(gòu)建于AutoCAD平臺(tái),主要為設(shè)計(jì)師提供日照定量和定性的專(zhuān)業(yè)日照計(jì)算軟件,可快速對(duì)復(fù)雜建筑群進(jìn)行日照計(jì)算.軟件提供綠色建筑指標(biāo)及太陽(yáng)能利用模塊,通過(guò)共享模型技術(shù)解決日照分析、綠色建筑指標(biāo)分析、太陽(yáng)能計(jì)算等問(wèn)題,極大地提高了工作效率,幫助設(shè)計(jì)師快速、準(zhǔn)確地完成建筑項(xiàng)目環(huán)境分析工作.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

３.機(jī)電分析軟件BIM機(jī)電分析軟件主要是利用BIM模型的數(shù)據(jù)信息,對(duì)建筑的水、暖、電等方面進(jìn)行分析和評(píng)估.ApacheHVAC是較常用的機(jī)電分析軟件,由英國(guó)的IES公司開(kāi)發(fā).它能夠容易并迅速地模擬熱、通風(fēng)設(shè)備和空調(diào)系統(tǒng),詳細(xì)地分析暖通空調(diào)節(jié)能措施.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

４.３.３施工圖和預(yù)制加工軟件這類(lèi)BIM工具軟件,能夠在確認(rèn)BIM模型正確后,通過(guò)計(jì)算和圖形處理,自動(dòng)生成設(shè)計(jì)圖、施工圖甚至節(jié)點(diǎn)詳圖,節(jié)省工作時(shí)間,避免人工繪圖的重復(fù)工作和錯(cuò)誤的出現(xiàn),提高了工作效率.隨著設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)理念和工具軟件的快速發(fā)展,各種復(fù)雜形體的建筑也越來(lái)越多,越來(lái)越多的人在思考如何將它們快速地建造起來(lái).隨著技術(shù)的發(fā)展,預(yù)制、預(yù)裝配、模塊的定制成為解決的方法,通過(guò)數(shù)控機(jī)床,每一塊加工的材料都可以不同,而成本幾乎相同.因此,這類(lèi)BIM工具軟件可以根據(jù)材料的特性進(jìn)行分割,使各個(gè)構(gòu)件成為適合建造過(guò)程中的加工、運(yùn)輸、安裝等模塊,每一個(gè)模塊上還附有構(gòu)件的幾何信息和坐標(biāo).上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(１)TeklaStructures(Xsteel).TeklaStructures由美國(guó)的Trimble公司開(kāi)發(fā),主要用于鋼結(jié)構(gòu)的工程項(xiàng)目,是一款功能十分強(qiáng)大的BIM建模軟件,具有結(jié)構(gòu)分析、碰撞檢查的功能.另外,TeklaStructures可以在BIM模型的基礎(chǔ)上創(chuàng)建施工詳圖,自動(dòng)生成構(gòu)件詳圖和零件圖,并可以在AutoCAD中進(jìn)一步深化設(shè)計(jì),零件圖可以轉(zhuǎn)化為數(shù)控切割機(jī)所需的文件,實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工自動(dòng)化.模型還可以自動(dòng)生成各種報(bào)表,如螺栓報(bào)表、構(gòu)件報(bào)表、材料報(bào)表等.由TeklaStructures創(chuàng)建的３D模型包含設(shè)計(jì)、制造、構(gòu)裝的全部信息數(shù)據(jù),所有的圖紙和報(bào)告是由唯一的模型產(chǎn)生的一致輸出文件.與以前的設(shè)計(jì)文件使用的系統(tǒng)相比較,TeklaStructures可以獲得更高的效率和更好的結(jié)果,讓設(shè)計(jì)者可以在更短的時(shí)間內(nèi)做出更正確的設(shè)計(jì).TeklaStructures有效地控制了整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程,設(shè)計(jì)資訊的管理通過(guò)共享的３D界面得到了提升.TeklaStructures用戶(hù)界面如圖４.１４所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(２)３D３S.３D３S由上海同磊土木工程技術(shù)公司開(kāi)發(fā),是一款空間鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)CAD軟件,旗下產(chǎn)品可分為輔助結(jié)構(gòu)工具箱、實(shí)體建造與繪圖系統(tǒng)、鋼與空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)、非線性分析系統(tǒng)４個(gè)系統(tǒng).①輔助結(jié)構(gòu)工具箱主要是套用相應(yīng)規(guī)范、圖集對(duì)多種鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、驗(yàn)算,并生成計(jì)算書(shū)以及繪制施工圖.②實(shí)體建造與繪圖系統(tǒng)主要面對(duì)輕鋼廠房實(shí)體,多、高層框架實(shí)體以及彎扭結(jié)構(gòu)實(shí)體.軟件可讀?。矰３S設(shè)計(jì)系統(tǒng)的三維設(shè)計(jì)模型、SAP２０００的三維計(jì)算模型或直接定義柱網(wǎng)輸入三維模型,可以在原來(lái)三維實(shí)體的基礎(chǔ)上對(duì)桿件進(jìn)行編輯;可以編輯節(jié)點(diǎn),修改加勁板,修改螺栓布置和大小、焊縫尺寸,并重新進(jìn)行節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算;可以直接生成節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū),根據(jù)三維實(shí)體模型直接生成結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)圖、設(shè)計(jì)施工圖、加工詳圖;還可以進(jìn)行彎扭構(gòu)件實(shí)體創(chuàng)建、編輯彎扭構(gòu)件并設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)和出圖.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

③鋼與空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括８?jìng)€(gè)模塊,分別是多高層結(jié)構(gòu)、廠房結(jié)構(gòu)、變電構(gòu)架、桁架屋架結(jié)構(gòu)、塔架結(jié)構(gòu)、幕墻結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),均可以對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、驗(yàn)算,并直接生成計(jì)算書(shū)和繪制施工圖.④非線性分析系統(tǒng)適用于任意由梁、桿、索組成的桿系結(jié)構(gòu),可以進(jìn)行包括索桿體系、索梁體系、索網(wǎng)體系和混合體系的預(yù)張力結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)找形分析與工作狀態(tài)計(jì)算,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和地震時(shí)程的計(jì)算分析,還可以考慮桿結(jié)構(gòu)屈曲特性的分析計(jì)算,求得結(jié)構(gòu)非線性荷載－位移關(guān)系及極限承載力.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

４.３.４施工管理軟件基于BIM的施工階段是將建筑由虛擬的模型變成工程實(shí)物的生產(chǎn)階段.在這一階段中,施工管理包括場(chǎng)地管理和項(xiàng)目管理.場(chǎng)地管理主要表現(xiàn)在場(chǎng)地的規(guī)劃,通過(guò)BIM技術(shù)建立所有工地設(shè)施的模型,再將其賦予時(shí)間屬性形成４D模型,可直觀了解現(xiàn)場(chǎng)布置和各實(shí)體的相關(guān)信息;項(xiàng)目管理主要表現(xiàn)在施工流程模擬,可以直觀反映施工的各種工序,方便施工單位協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè),提前組織專(zhuān)業(yè)班組進(jìn)場(chǎng)施工,準(zhǔn)備設(shè)備、場(chǎng)地和周轉(zhuǎn)材料等.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(１)VicoOfficeSuite.VicoOfficeSuite由美國(guó)的VicoSoftware公司開(kāi)發(fā),是一套５D虛擬建造軟件,可以同主流的核心建模軟件(如Revit、ArchiCAD、TeklaStructures等)互通數(shù)據(jù).該軟件有多個(gè)模塊,包括施工管理器、布局管理器、估算管理器、LBS管理器、進(jìn)度計(jì)劃、生產(chǎn)控制、４D管理器、成本估價(jià)等,可以用于施工工序安排、成本估價(jià)、體量計(jì)算、詳圖生成等應(yīng)用.其中,VicoProductionPlanner應(yīng)用于施工階段,主要功能是規(guī)劃施工進(jìn)度表以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)進(jìn)行管理.Vico工具支持大型項(xiàng)目的施工管理,尤其是５DBIM的應(yīng)用.該軟件包括碰撞檢查、模型發(fā)布、審查、施工問(wèn)題檢查和標(biāo)記等功能.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(２)BIM５D.BIM５D由廣聯(lián)達(dá)軟件股份有限公司開(kāi)發(fā),以BIM平臺(tái)為核心,集成全專(zhuān)業(yè)模型,并以集成模型為載體,關(guān)聯(lián)施工過(guò)程中的進(jìn)度、合同、成本、質(zhì)量、安全、圖紙、物料等信息,為項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支撐,實(shí)現(xiàn)有效決策和精細(xì)管理,從而達(dá)到減少施工變更、縮短工期、控制成本、提升質(zhì)量的目的.軟件的主要功能有:支持全專(zhuān)業(yè)BIM模型集成瀏覽,記錄管理工程質(zhì)量、安全問(wèn)題,Web段駕駛艙在線信息查閱,工程進(jìn)度、成本信息的集成查看,５D施工流程模擬,自動(dòng)生成工作報(bào)表,合約管理、三算對(duì)比,墻體自動(dòng)排磚,工程量、物資量快速提取,工程流水段信息查看.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

４.３.５算量和預(yù)算軟件算量和預(yù)算軟件是利用BIM三維模型提供的信息對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)和造價(jià)分析.此類(lèi)軟件有VicoTakeoffManager,國(guó)內(nèi)的有魯班、廣聯(lián)達(dá)、斯維爾、神機(jī)妙算等算量和預(yù)算軟件.此部分內(nèi)容詳見(jiàn)本章４.４.１節(jié).上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

４.３.６運(yùn)營(yíng)管理軟件當(dāng)項(xiàng)目完成后就進(jìn)入了運(yùn)營(yíng)管理階段.此時(shí),經(jīng)過(guò)一系列設(shè)計(jì)、施工、變更等,得到最終的竣工模型.基于竣工模型,運(yùn)營(yíng)管理軟件可以對(duì)項(xiàng)目提供維護(hù)計(jì)劃、資產(chǎn)管理、空間管理等方面的記錄和更新,進(jìn)一步充實(shí)和完善項(xiàng)目的信息.(１)Archibus.Archibus由美國(guó)的Archibus公司開(kāi)發(fā),是一款功能豐富的運(yùn)用程序集,專(zhuān)注于不動(dòng)產(chǎn)、設(shè)施及設(shè)備資產(chǎn)管理相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,能夠提供用于管理完整設(shè)施資產(chǎn)對(duì)象的最佳實(shí)踐指導(dǎo)方法與功能.軟件可用于房地產(chǎn)和租賃管理、狀態(tài)評(píng)估、預(yù)防維護(hù)、家具和設(shè)備追蹤、空間使用與內(nèi)部收費(fèi)搬運(yùn)、添加變更管理等運(yùn)維管理方面的功能.Archibus解決方案提供圖形圖像和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的集成,通過(guò)與AutoCAD無(wú)縫集成,將CAD圖像和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)和CAD圖之間的設(shè)施信息實(shí)時(shí)更新.因此,在一個(gè)環(huán)境中,可以通過(guò)GIS、CAD空間及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),將不動(dòng)產(chǎn)、設(shè)備、人員、設(shè)施、流程、空間位置信息和圖形集成到一個(gè)計(jì)算機(jī)管理平臺(tái)上進(jìn)行有效的管理.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.3常見(jiàn)的BIM工具軟件

(２)ArchiFM.ArchiFM由匈牙利的Vintocon/Graphisoft公司開(kāi)發(fā),是一款在Web服務(wù)器上運(yùn)行的運(yùn)營(yíng)管理軟件.軟件通過(guò)數(shù)據(jù)與模型的連接、使用虛擬模型支持運(yùn)營(yíng)和維護(hù)活動(dòng),如區(qū)域管理、能源管理、成本控制和庫(kù)存控制等.ArchiFM具有生成和評(píng)估工程順序的功能,不同項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)Web服務(wù)器在Web上共享模型數(shù)據(jù).ArchiFM軟件可以與Graphisoft公司的系列軟件(如ArchiCAD)無(wú)縫集成.為方便用戶(hù)擺脫軟件安裝,隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程使用系統(tǒng),Vintocon基于ArchiFM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了網(wǎng)頁(yè)平臺(tái)ArchiFM.net系統(tǒng),成為“運(yùn)行在瀏覽器上的應(yīng)用程序”.上一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

項(xiàng)目在完成方案施工圖設(shè)計(jì)之后,就進(jìn)入工程的具體建設(shè)過(guò)程.工程建設(shè)過(guò)程是一個(gè)項(xiàng)目由虛擬成長(zhǎng)為實(shí)體的過(guò)程.本節(jié)主要從招標(biāo)投標(biāo)階段、深化設(shè)計(jì)階段、施工階段３個(gè)方面來(lái)介紹BIM軟件的應(yīng)用.下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

４.４.１招標(biāo)投標(biāo)階段的BIM軟件應(yīng)用建筑工程的招標(biāo)投標(biāo)階段是業(yè)主將投資理念轉(zhuǎn)化為實(shí)體項(xiàng)目的一個(gè)預(yù)備環(huán)節(jié).在這個(gè)階段,業(yè)主需要向投標(biāo)單位提供以工程量清單為主的招標(biāo)文件,投標(biāo)單位則需要根據(jù)工程量清單計(jì)價(jià),編制投標(biāo)文件.在傳統(tǒng)的模式下,業(yè)主投標(biāo)的施工單位都需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力進(jìn)行工程量的審核.在時(shí)間緊、任務(wù)重的情況下,難免會(huì)出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤和疏漏而使項(xiàng)目虧損.隨著建筑規(guī)模越來(lái)越大、復(fù)雜程度越來(lái)越高及異形結(jié)構(gòu)的大量應(yīng)用,傳統(tǒng)方法已經(jīng)難以適應(yīng).近年來(lái),BIM技術(shù)的應(yīng)用使得工程算量和計(jì)價(jià)這一工作變得智能化,簡(jiǎn)化了工作量,減少了計(jì)算時(shí)間,提高了準(zhǔn)確性.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

(１)算量軟件.工程算量是招標(biāo)投標(biāo)階段最重要的工作之一,它是計(jì)算項(xiàng)目建設(shè)工程造價(jià)的依據(jù),對(duì)招標(biāo)方和投標(biāo)方都有著重要的意義.工程量計(jì)算具有工作量大、繁雜、耗時(shí)等特點(diǎn),占據(jù)招標(biāo)投標(biāo)文件編制５０％~７０％的時(shí)間.算量軟件的出現(xiàn)解決了工效低這一難題.相比于過(guò)去的二維算量軟件,基于BIM技術(shù)的算量軟件在計(jì)算精度、可檢查性、工程量輸入方面均表現(xiàn)為出色.基于BIM技術(shù)的算量軟件有的開(kāi)發(fā)在獨(dú)立的圖像平臺(tái)上,有的則是在常用的基礎(chǔ)軟件上,如基于Revit或AutoCAD平臺(tái)進(jìn)行的二次開(kāi)發(fā).這些軟件都能利用軟件進(jìn)行文件識(shí)別或文件轉(zhuǎn)換為三維BIM模型,并在此三維模型的基礎(chǔ)上,自動(dòng)按照各地清單、定額規(guī)則進(jìn)行工程量自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、扣減計(jì)算,并進(jìn)行報(bào)表統(tǒng)計(jì).另外,這些軟件還能支持三維模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),將所建立的三維模型及工程量信息輸入施工階段的應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)信息共享.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

目前,國(guó)外的BIM技術(shù)算量軟件已經(jīng)取得良好的成效,如VisuaEstimating和VicoTakeoffManager.國(guó)內(nèi)的造價(jià)軟件的發(fā)展也比較成熟,品種繁多,以廣聯(lián)達(dá)、斯維爾和魯班應(yīng)用最為廣泛.國(guó)內(nèi)主要算量軟件簡(jiǎn)介如表４.２所示.以魯班算量系列軟件為例,項(xiàng)目為南通市政務(wù)中心北側(cè)一棟停車(chē)綜合樓,總高度為６０.３m,地下兩層,采用預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)形式,項(xiàng)目總建筑面積為４.９萬(wàn)m２.魯班算量系列軟件是基于AutoCAD平臺(tái)開(kāi)發(fā)的,因此,首先利用AutoCAD文件轉(zhuǎn)換技術(shù),快速建模(圖４.１５).BIM模型的可視化能夠形象地反映設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖,算量軟件也能夠很好地檢查各個(gè)構(gòu)件之間的關(guān)系.建模結(jié)束后,造價(jià)人員根據(jù)工程結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行屬性編輯和識(shí)別,計(jì)算出工程量,并生成工程量報(bào)表.在算量過(guò)程中,造價(jià)人員還可以隨時(shí)進(jìn)行三維檢查,并通過(guò)二維圖形和三維圖形多方比對(duì),查看算量過(guò)程中的失誤,并及時(shí)修改,確定準(zhǔn)確性.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

土建工程量計(jì)算如圖４.１６所示.在傳統(tǒng)算量過(guò)程中,土建與安裝一般是分開(kāi)來(lái)做,如果各個(gè)構(gòu)件之間的構(gòu)件不能合理處理,就會(huì)出現(xiàn)較大的偏差.而B(niǎo)IM算量軟件有效地解決了這個(gè)問(wèn)題.在算量軟件中,可以直接導(dǎo)入已建好的模型,通過(guò)安裝設(shè)置,可以讓通風(fēng)管、電路、水路等與土建模型相結(jié)合,計(jì)算出工程量;也可以通過(guò)模型的可視化及時(shí)檢查并修正不合理的部分,大大降低工作量和工作難度.安裝專(zhuān)業(yè)BIM模型如圖４.１７所示.(２)計(jì)價(jià)軟件.計(jì)價(jià)軟件多為基于基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的,具有地域性,需要遵循各地的定額規(guī)范.因此,這類(lèi)軟件幾乎都由國(guó)內(nèi)公司開(kāi)發(fā),主要有廣聯(lián)達(dá)、斯維爾(圖４.１８)、魯班、神機(jī)妙算、品茗等.計(jì)價(jià)軟件內(nèi)覆蓋全國(guó)３０多個(gè)省市的定額,支持全國(guó)各地市、各專(zhuān)業(yè)定額,提供清單計(jì)價(jià)、定額計(jì)價(jià)、綜合計(jì)價(jià)等多種計(jì)價(jià)方法.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

４.４.２深化設(shè)計(jì)階段的BIM軟件應(yīng)用深化設(shè)計(jì),是指施工單位在施工圖紙的基礎(chǔ)上,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集、施工規(guī)范的要求,憑借施工經(jīng)驗(yàn)及人才優(yōu)勢(shì),結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整、完善.針對(duì)目前存在的一些設(shè)備安裝圖紙過(guò)于粗糙,過(guò)分依賴(lài)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì),且專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)之間缺乏溝通的問(wèn)題,加之一些專(zhuān)業(yè)設(shè)備在施工過(guò)程中發(fā)生變化等情況,如果只按照設(shè)計(jì)圖紙施工,會(huì)造成返工浪費(fèi),不僅延誤工期,還會(huì)造成物質(zhì)、人力的損失.隨著建筑工程技術(shù)的飛速發(fā)展,項(xiàng)目包含的信息量越來(lái)越多.相應(yīng)地,深化設(shè)計(jì)涉及的專(zhuān)業(yè)更加廣泛,工作量也大幅增加.例如,一個(gè)高層建筑的深化設(shè)計(jì)往往涵蓋鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻、機(jī)電、精裝修等專(zhuān)業(yè),上海環(huán)球金融中心深化設(shè)計(jì)的圖紙達(dá)７萬(wàn)多張.面對(duì)如此繁雜的工作,BIM技術(shù)應(yīng)用具有重要的意義.除三維可視化能更清晰、準(zhǔn)確地進(jìn)行設(shè)計(jì)外,BIM模型還可作為共享的信息載體,便于不同參與方和不同的專(zhuān)業(yè)人員提取、修改、更新信息,使各專(zhuān)業(yè)間協(xié)同工作,減少各專(zhuān)業(yè)間因信息沖突而造成的錯(cuò)誤.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō),深化設(shè)計(jì)主要分為兩種:一種是專(zhuān)業(yè)性深化設(shè)計(jì),包括土建結(jié)構(gòu)深化、鋼結(jié)構(gòu)深化、幕墻深化、電梯深化、機(jī)電專(zhuān)業(yè)深化等;另一種是綜合性深化設(shè)計(jì),即將各專(zhuān)業(yè)深化結(jié)果進(jìn)行集成、協(xié)調(diào)、修訂與校核.基于BIM技術(shù)常用環(huán)境,本節(jié)主要介紹機(jī)電深化設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)、幕墻深化設(shè)計(jì)、模型碰撞檢查.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

１.機(jī)電深化設(shè)計(jì)機(jī)電深化設(shè)計(jì)主要包括給水排水、暖通、強(qiáng)弱電等專(zhuān)業(yè),在機(jī)電施工圖的基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計(jì)完成機(jī)電管線綜合排布,根據(jù)不同管線的不同性質(zhì)、不同功能和不同施工要求,結(jié)合建筑裝修的要求,進(jìn)行管線位置統(tǒng)籌排布.同樣,基于BIM技術(shù)的機(jī)電深化設(shè)計(jì)軟件,有的開(kāi)發(fā)在獨(dú)立的圖像平臺(tái),有的是基于常用的基礎(chǔ)軟件(如Revit或AutoCAD)平臺(tái)進(jìn)行的二次開(kāi)發(fā),還有的是在基礎(chǔ)建模軟件上進(jìn)行設(shè)計(jì),如RevitMEP.這些軟件也同樣滿足BIM軟件的三維可視化和三維數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn).除此之外,機(jī)電深化設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用軟件還可以建立機(jī)電多個(gè)專(zhuān)業(yè)的管線、通頭、末端等構(gòu)件,如參數(shù)化創(chuàng)建構(gòu)件、RevitMEP提供族庫(kù)等.軟件還能夠在設(shè)計(jì)過(guò)程中檢查設(shè)備能力是否滿足要求,并校驗(yàn)計(jì)算以及提供二維出圖功能.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

(１)RevitMEP、AutoCADMEP.RevitMEP、AutoCADMEP由美國(guó)的Autodesk公司開(kāi)發(fā).RevitMEP是在Revit平臺(tái)上的一個(gè)獨(dú)立的核心建模軟件,可通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化建筑設(shè)備與管道專(zhuān)業(yè)工程.軟件基于Revit技術(shù),可以與RevitArchitecＧtual、RevitStructure數(shù)據(jù)互通.AutoCADMEP則是建立在AutoCAD的平臺(tái)上的一款軟件(類(lèi)似插件),與CAD結(jié)合較好,操作習(xí)慣與AutoCAD一致.兩款MEP軟件主要包含暖通風(fēng)道及管道系統(tǒng)、電力照明、給水排水等專(zhuān)業(yè),支持IFC數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出.(２)MagiCAD.MagiCAD由芬蘭的Progman公司開(kāi)發(fā),２０１４年歸于中國(guó)廣聯(lián)達(dá)公司旗下.MagiCAD基于Revit和AutoCAD平臺(tái),擁有９個(gè)模塊,即通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、噴灑系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管道綜合支架設(shè)計(jì)、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)、舒適與能耗分析、智能建模.軟件可以進(jìn)行機(jī)械、電氣和管道設(shè)計(jì)、機(jī)電BIM的解決方案.除此之外,軟件還有最新的在線BIM產(chǎn)品庫(kù)MagiCloud,它提供千萬(wàn)級(jí)別、世界領(lǐng)先生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品,每個(gè)產(chǎn)品模型均帶有完整的尺寸信息和全面的數(shù)據(jù)參數(shù)(圖４.１９).上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

(３)PKPM設(shè)備系列軟件.PKPM是一套集建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)于一體的建筑工程綜合CAD系統(tǒng).軟件是基于自主的獨(dú)立平臺(tái)研發(fā),其設(shè)備設(shè)計(jì)系列軟件包括采暖、空調(diào)、電氣及室內(nèi)外給水排水,可從建筑APM生成條件圖及計(jì)算數(shù)據(jù),交互完成管線及插件布置,計(jì)算繪圖一體化.(４)HYBIM水暖電設(shè)計(jì)軟件(HYMEPforRevit)及其他機(jī)電系列軟件.HYMEPforRevit由中國(guó)的鴻業(yè)科技開(kāi)發(fā),是基于Revit平臺(tái)的暖通、給水排水、電氣專(zhuān)業(yè)一體化解決方案軟件,提供MEP專(zhuān)業(yè)的族庫(kù)管理工具、建模工具、計(jì)算分析工具、協(xié)同設(shè)計(jì)工具等.軟件功能包括暖通負(fù)荷計(jì)算模塊、節(jié)能檢測(cè)與保溫層計(jì)算、風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、水系統(tǒng)設(shè)計(jì).另外,鴻業(yè)科技還有基于AutoCAD平臺(tái)研發(fā)的設(shè)備系列軟件,專(zhuān)業(yè)劃分較細(xì),包括暖通空調(diào)、熱力管網(wǎng)、防排煙計(jì)算、室內(nèi)外給水排水、屋面雨水、污水處理、電氣設(shè)計(jì)、室外管線等.上一頁(yè)下一頁(yè)返回4.4工程建設(shè)過(guò)程中的BIM軟件應(yīng)用

(５)理正BIM水暖設(shè)計(jì)軟件(Revit版)、二維協(xié)同系列.理正BIM水暖設(shè)計(jì)軟件(Revit版)是基于AutodeskRevitMEP的專(zhuān)業(yè)化輔助設(shè)計(jì)軟件,可分為風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)、給水排水、消防、采暖五大系統(tǒng).它與國(guó)內(nèi)首款植入本地規(guī)范的計(jì)算服務(wù)程序緊密集成,有效降低了設(shè)計(jì)人員采用Revit進(jìn)行設(shè)計(jì)的難度,顯著提升設(shè)計(jì)效率,體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)與快速建模相結(jié)合的軟件設(shè)計(jì)理念.軟件的主要功能包括風(fēng)管水管的批量布置、彎頭水管間的批量連接、風(fēng)口快速布置、閥門(mén)噴頭的批量布置、專(zhuān)業(yè)化標(biāo)注等,以及電器設(shè)備的布置、專(zhuān)業(yè)的計(jì)算程序、管道高程著色等常用設(shè)計(jì)工具.同樣,理正