BIM技術(shù)分模塊詳解

BuildingInformationModelingBIM簡介BIM的全拼是BuildingInformationModeling，中文翻譯最為貼切的、也被大家所認可的名稱為：建筑信息模型。建筑信息模型，是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進行建筑模型的建立。這些建筑模型的數(shù)據(jù)在建筑信息模型中的存在是以多種數(shù)字技術(shù)為依托，從而以這個數(shù)字信息模型作為各個建筑項目的基礎(chǔ)，進行各個相關(guān)工作。建筑工程與之相關(guān)的工作都可以從這個建筑信息模型中拿出各自需要的信息，即可指導(dǎo)相應(yīng)工作又能將相應(yīng)工作的信息反饋到模型中。建筑信息模型不是簡單的將數(shù)字信息進行集成，它還是一種數(shù)字信息的應(yīng)用，并可以用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險。

在建筑工程整個生命周期中，建筑信息模型可以實現(xiàn)集成管理，因此這一模型既包括建筑物的信息模型，同時又包括建筑工程管理行為的模型。將建筑物的信息模型同建筑工程的管理行為模型進行完美的組合。因此在一定范圍內(nèi)，建筑信息模型可以模擬實際的建筑工程建設(shè)行為，例如：建筑物的日照、外部維護結(jié)構(gòu)的傳熱狀態(tài)等。同時BIM可以四維模擬實際施工，以便于在早期設(shè)計階段就發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段所會出現(xiàn)的各種問題，來提前處理，為后期活動打下堅固的基礎(chǔ)。在后期施工時能作為施工的實際指導(dǎo)，也能作為可行性指導(dǎo)，以提供合理的施工方案及人員，材料使用的合理配置，從而來最大范圍內(nèi)實資源合理運用。當前建筑業(yè)已步入計算機輔助技術(shù)的引入和普及，

例如CAD的引入，解決了計算機輔助繪圖的問題。而且這種引入受到了建筑業(yè)業(yè)內(nèi)人士大力歡迎，良好地適應(yīng)建筑市場的需求，設(shè)計人員不再用手工繪圖了，同時也解決了手工繪制和修改易出現(xiàn)錯誤的弊端。在“對圖”時也不再用落后的將各專業(yè)的硫酸圖紙進行重疊式的對圖了。這些CAD圖形可以在各專業(yè)中進行相互的利用。給人們帶來便捷的工作方式，減輕勞動強度，所以計算機輔助繪圖一直在受到人們的熱烈歡迎。其他方面的特點，在此就不再列舉了。那么BIM建筑信息模型也同CAD一樣，也只是個設(shè)計繪圖軟件或者出圖工具嗎？對于這個問題，我們需要真正的人士組織起來開協(xié)調(diào)會，找各施工問題發(fā)生的原因，及解決辦法，然后出變更，做相應(yīng)補救措施等進行問題的解決。那么這個問題的協(xié)調(diào)真的就只能出現(xiàn)問題后再進行協(xié)調(diào)嗎？在設(shè)計時，往往由于各專業(yè)設(shè)計師之間的溝通不到位，而出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問題，例如暖通等專業(yè)中的管道在進行布置時，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過程中，可能在布置管線時正好在此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計的梁等構(gòu)件在此妨礙著管線的布置，這種就是施工中常遇到的碰撞問題，像這樣的碰撞問題的協(xié)調(diào)解決就只能在問題出現(xiàn)之后再進行解決嗎？BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)就可以幫助處理這種問題，也就是說BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，提供出來。當然BIM的協(xié)調(diào)作用也并不是只能解決各專業(yè)間的碰撞問題，它還可以解決例如：電梯井布置與其他設(shè)計布置及凈空要求之協(xié)調(diào)，防火分區(qū)與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào)，地下排水布置與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào)等。BIM特點1．模擬性模擬性并不是只能模擬設(shè)計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。在設(shè)計階段，BIM可以對設(shè)計上需要進行模擬的一些東西進行模擬實驗，例如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等；在招投標和施工階段可以進行4D模擬（三維模型加項目的發(fā)展時間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計模擬實際施工，從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。同時還可以進行5D模擬（基于3D模型的造價控制），從而來實現(xiàn)成本控制；后期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。

2．優(yōu)化性事實上整個設(shè)計計、施工、運運營的過程就就是一個不斷斷優(yōu)化的過程程，當然優(yōu)化化和BIMM也不存在在實質(zhì)性的必必然聯(lián)系，但但在BIMM的基礎(chǔ)上上可以做更好好的優(yōu)化、更更好地做優(yōu)化化。優(yōu)化受三三樣?xùn)|西的制制約：信息、復(fù)復(fù)雜程度和時時間。沒有準準確的信息做做不出合理的的優(yōu)化結(jié)果，BBIM模型型提供了建筑筑物的實際存存在的信息，包包括幾何信息息、物理信息息、規(guī)則信息息，還提供了了建筑物變化化以后的實際際存在。復(fù)雜雜程度高到一一定程度，參參與人員本身身的能力無法法掌握所有的的信息，必須須借助一定的的科學(xué)技術(shù)和和設(shè)備的幫助助?，F(xiàn)代建筑筑物的復(fù)雜程程度大多超過過參與人員本本身的能力極極限，BIMM及與其配配套的各種優(yōu)優(yōu)化工具提供供了對復(fù)雜項項目進行優(yōu)化化的可能。目目前基于BIMM的優(yōu)化可可以做下面的的工作：（1）項目方案案優(yōu)化：把項項目設(shè)計和投投資回報分析析結(jié)合起來，設(shè)設(shè)計變化對投投資回報的影影響可以實時時計算出來；；這樣業(yè)主對對設(shè)計方案的的選擇就不會會主要停留在在對形狀的評評價上，而更更多的可以使使得業(yè)主知道道哪種項目設(shè)設(shè)計方案更有有利于自身的的需求。（2）特殊項目目的設(shè)計優(yōu)化化：例如裙樓樓、幕墻、屋屋頂、大空間間到處可以看看到異型設(shè)計計，這些內(nèi)容容看起來占整整個建筑的比比例不大，但但是占投資和和工作量的比比例和前者相相比卻往往要要大得多，而而且通常也是是施工難度比比較大和施工工問題比較多多的地方，對對這些內(nèi)容的的設(shè)計施工方方案進行優(yōu)化化，可以帶來來顯著的工期期和造價改進進。3．可出圖性BIM并不是是為了出大家家日常多見的的建筑設(shè)計院院所出的建筑筑設(shè)計圖紙，及及一些構(gòu)件加加工的圖紙。而而是通過對建建筑物進行了了可視化展示示、協(xié)調(diào)、模模擬、優(yōu)化以以后，可以幫幫助業(yè)主出如如下圖紙：（1）綜合管線線圖（經(jīng)過碰碰撞檢查和設(shè)設(shè)計修改，消消除了相應(yīng)錯錯誤以后）。（2）綜合結(jié)構(gòu)構(gòu)留洞圖（預(yù)預(yù)埋套管圖）。（3）碰撞檢查查偵錯報告和和建議改進方方案由上述內(nèi)容，我我們可以大體體了解BIIM的相關(guān)關(guān)內(nèi)容了。BIM目前前在國外很多多國家已經(jīng)有有比較成熟的的BIM標準或者制制度了，那么么BIM在中國建筑筑市場內(nèi)是否否能夠同國外外的一些國家家一樣那么順順利發(fā)展那？？這個必須要要看BIMM如何同國國內(nèi)的建筑市市場特色相結(jié)結(jié)合了，當能能夠滿足國內(nèi)內(nèi)建筑市場的的特色需求后后，BIM將會給國內(nèi)內(nèi)建筑業(yè)帶來來一次巨大變變革。BIM應(yīng)用流程程先對BIM軟件件的各個類型型做一個羅列列如下圖：一、BIM核心心建模軟件這類軟件英文通通常叫“BIIMAutthorinngSofftwaree”，是BIIM之所以成成為BIM的的基礎(chǔ)，換句句話說，正是是因為有了這這些軟件才有有了BIM，也也是從事BIIM的同行第第一類要碰到到的BIM軟軟件。因此我我們稱它們?yōu)闉椤癇IM核核心建模軟件件”，簡稱“BBIM建模軟軟件”。常用用的BIM建建模軟件如下下圖所示：1）Autoddesk公司司的Reviit建筑、結(jié)結(jié)構(gòu)和機電系系列，在民用用建筑市場借借助AutooCAD的天天然優(yōu)勢，有有相當不錯的的市場表現(xiàn)

2）Bentlley建筑、結(jié)結(jié)構(gòu)和設(shè)備系系列，Benntley產(chǎn)產(chǎn)品在工廠設(shè)設(shè)計（石油、化化工、電力、醫(yī)醫(yī)藥等）和基基礎(chǔ)設(shè)施（道道路、橋梁、市市政、水利等等）領(lǐng)域有無無可爭辯的優(yōu)優(yōu)勢；3）2007年年Nemettschekk收購Graaphisooft以后，AArchiCCAD/AlllPLANN/VecttorWorrks三個產(chǎn)產(chǎn)品就被歸到到同一個門派派里面了，其其中國內(nèi)同行行最熟悉的是是ArchiiCAD，屬屬于一個面向向全球市場的的產(chǎn)品，應(yīng)該該可以說是最最早的一個具具有市場影響響力的BIMM核心建模軟軟件，但是在在中國由于其其專業(yè)配套的的功能（僅限限于建筑專業(yè)業(yè)）與多專業(yè)業(yè)一體的設(shè)計計院體制不匹匹配，很難實實現(xiàn)業(yè)務(wù)突破破。Nemeetscheek的另外兩兩個產(chǎn)品，AAllPLAAN主要市場場在德語區(qū)，VVectorrWorkss則是其在美美國市場使用用的產(chǎn)品名稱稱。

4）Dassaault公司司的CATIIA是全球最最高端的機械械設(shè)計制造軟軟件，在航空空、航天、汽汽車等領(lǐng)域具具有接近壟斷斷的市場地位位，應(yīng)用到工工程建設(shè)行業(yè)業(yè)無論是對復(fù)復(fù)雜形體還是是超大規(guī)模建建筑其建模能能力、表現(xiàn)能能力和信息管管理能力都比比傳統(tǒng)的建筑筑類軟件有明明顯優(yōu)勢，而而與工程建設(shè)設(shè)行業(yè)的項目目特點和人員員特點的對接接問題則是其其不足之處。DDigitaalProoject是是GeryTechnnologyy公司在CAATIA基礎(chǔ)礎(chǔ)上開發(fā)的一一個面向工程程建設(shè)行業(yè)的的應(yīng)用軟件（二二次開發(fā)軟件件），其本質(zhì)質(zhì)還是CATTIA，就跟跟天正的本質(zhì)質(zhì)是AutooCAD一樣樣。

因此，對于一個個項目或企業(yè)業(yè)BIM核心心建模軟件技技術(shù)路線的確確定，可以考考慮如下基本本原則：

a）民用建筑用用AutoddeskRRevitb）工廠設(shè)計和和基礎(chǔ)設(shè)施用用Bentlleyc）單專業(yè)建筑筑事務(wù)所選擇擇ArchiiCAD、RRevit、BBentleey都有可能能成功d）項目完全異異形、預(yù)算比比較充裕的可可以選擇DiigitallProjject或CCATIA

當然，除了上面面介紹的情況況以外，業(yè)主主和其他項目目成員的要求求也是在確定定BIM技術(shù)術(shù)路線時需要要考慮的重要要因素。二、BIM方案案設(shè)計軟件BIM方案設(shè)計計軟件用在設(shè)設(shè)計初期，其其主要功能是是把業(yè)主設(shè)計計任務(wù)書里面面基于數(shù)字的的項目要求轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成基于幾幾何形體的建建筑方案，此此方案用于業(yè)業(yè)主和設(shè)計師師之間的溝通通和方案研究究論證。BIIM方案設(shè)計計軟件可以幫幫助設(shè)計師驗驗證設(shè)計方案案和業(yè)主設(shè)計計任務(wù)書中的的項目要求相相匹配。BIIM方案設(shè)計計軟件的成果果可以轉(zhuǎn)換到到BIM核心心建模軟件里里面進行設(shè)計計深化，并繼繼續(xù)驗證滿足足業(yè)主要求的的情況。

目前主要的BIIM方案軟件件有OnummaPlaanninggSysttem和Afffinitty等，其與與BIM核心心建模軟件的的關(guān)系如下圖圖：圖中的箭頭方向向表示信息的的傳遞方向。

三、和BIM接接口的幾何造造型軟件設(shè)計初期階段的的形體、體量量研究或者遇遇到復(fù)雜建筑筑造型的情況況，使用幾何何造型軟件會會比直接使用用BIM核心心建模軟件更更方便、效率率更高，甚至至可以實現(xiàn)BBIM核心建建模軟件無法法實現(xiàn)的功能能。幾何造型型軟件的成果果可以作為BBIM核心建建模軟件的輸輸入。目前常用幾何造造型軟件有SSketchhup、Rhhino和FFormZ等等，其與BIIM核心建模模軟件的關(guān)系系如下圖所示示：四、BIM可持持續(xù)（綠色）分分析軟件

可持續(xù)或者綠色色分析軟件可可以使用BIIM模型的信信息對項目進進行日照、風(fēng)風(fēng)環(huán)境、熱工工、景觀可視視度、噪音等等方面的分析析，主要軟件件有國外的EEchoteect、IEES、GreeenBuuildinngStuudio以及及國內(nèi)的PKKPM等。五、BIM機電電分析軟件水暖電等設(shè)備和和電氣分析軟軟件國內(nèi)產(chǎn)品品有鴻業(yè)、博博超等，國外外產(chǎn)品有Deesignmmasterr、IESVirtuualEnnvironnment、TTraneTracee等。六、BIM結(jié)構(gòu)構(gòu)分析軟件

結(jié)構(gòu)分析軟件是是目前和BIIM核心建模模軟件集成度度比較高的產(chǎn)產(chǎn)品，基本上上兩者之間可可以實現(xiàn)雙向向信息交換，即即結(jié)構(gòu)分析軟軟件可以使用用BIM核心心建模軟件的的信息進行結(jié)結(jié)構(gòu)分析，分分析結(jié)果對結(jié)結(jié)構(gòu)的調(diào)整又又可以反饋回回到BIM核核心建模軟件件中去，自動動更新BIMM模型。

ETABS、SSTAAD、RRobot等等國外軟件以以及PKPMM等國內(nèi)軟件件都可以跟BBIM核心建建模軟件配合合使用。七、BIM可視視化軟件

有了BIM模型型以后，對可可視化軟件的的使用至少有有如下好處：：

1）可視化建模模的工作量減減少了2）模型的精度度和與設(shè)計（實實物）的吻合合度提高了3）可以在項目目的不同階段段以及各種變變化情況下快快速產(chǎn)生可視視化效果

八、BIM模型型檢查軟件BIM模型檢查查軟件既可以以用來檢查模模型本身的質(zhì)質(zhì)量和完整性性，例如空間間之間有沒有有重疊？空間間有沒有被適適當?shù)臉?gòu)件圍圍閉？構(gòu)件之之間有沒有沖沖突等；也可可以用來檢查查設(shè)計是不是是符合業(yè)主的的要求，是否否符合規(guī)范的的要求等。

目前具有市場影影響的BIMM模型檢查軟軟件是SollibriModellCheccker，下下面是該軟件件的基本資料料：九、BIM深化化設(shè)計軟件

Xsteel是是目前最有影影響的基于BBIM技術(shù)的的鋼結(jié)構(gòu)深化化設(shè)計軟件，該該軟件可以使使用BIM核核心建模軟件件的數(shù)據(jù)，對對鋼結(jié)構(gòu)進行行面向加工、安安裝的詳細設(shè)設(shè)計，生成鋼鋼結(jié)構(gòu)施工圖圖（加工圖、深深化圖、詳圖圖）、材料表表、數(shù)控機床床加工代碼等等。下圖是XXsteell設(shè)計的一個個例子（由寶寶鋼鋼構(gòu)提供供）：十、BIM模型型綜合碰撞檢檢查軟件

有兩個根本原原因直接導(dǎo)致致了模型綜合合碰撞檢查軟軟件的出現(xiàn)：：

1）不同專業(yè)業(yè)人員使用各各自的BIMM核心建模軟軟件建立自己己專業(yè)相關(guān)的的BIM模型型，這些模型型需要在一個個環(huán)境里面集集成起來才能能完成整個項項目的設(shè)計、分分析、模擬，而而這些不同的的BIM核心心建模軟件無無法實現(xiàn)這一一點；

2）對于大型型項目來說，硬硬件條件的限限制使得BIIM核心建模模軟件無法在在一個文件里里面操作整個個項目模型，但但是又必須把把這些分開創(chuàng)創(chuàng)建的局部模模型整合在一一起研究整個個項目的設(shè)計計、施工及其其運營狀態(tài)。

模型綜合碰撞撞檢查軟件的的基本功能包包括集成各種種三維軟件（包包括BIM軟軟件、三維工工廠設(shè)計軟件件、三維機械械設(shè)計軟件等等）創(chuàng)建的模模型，進行33D協(xié)調(diào)、44D計劃、可可視化、動態(tài)態(tài)模擬等，屬屬于項目評估估、審核軟件件的一種。常常見的模型綜綜合碰撞檢查查軟件有AuutodesskNavvisworrks、BeentleyyProjjectwiiseNaavigattor和SoolibriiModeelCheecker等等，如圖所示示：

十一、BIM造造價管理軟件件

造價管理軟件件利用BIMM模型提供的的信息進行工工程量統(tǒng)計和和造價分析，由由于BIM模模型結(jié)構(gòu)化數(shù)數(shù)據(jù)的支持，基基于BIM技技術(shù)的造價管管理軟件可以以根據(jù)工程施施工計劃動態(tài)態(tài)提供造價管管理需要的數(shù)數(shù)據(jù)，這就是是所謂BIMM技術(shù)的5DD應(yīng)用。

國外的BIMM造價管理有有Innovvaya和SSolibrri，魯班是是國內(nèi)BIMM造價管理軟軟件的代表。魯班對以項目或或業(yè)主為中心心的基于BIIM的造價管管理解決方案案應(yīng)用給出了了如下整體框框架，無疑會會對BIM信信息在造價管管理上的應(yīng)用用水平提升起起到積極作用用，同時也是是全面實現(xiàn)和和提升BIMM對工程建設(shè)設(shè)行業(yè)整體價價值的有效實實踐，因為我我們知道，能能夠使用BIIM模型信息息的參與方和和工作類型越越多，BIMM對項目能夠夠發(fā)揮的價值值就越大。十二、BIM運運營管理軟件件

我們把BIMM形象地比喻喻為建設(shè)項目目的DNA，根根據(jù)美國國家家BIM標準準委員會的資資料，一個建建筑物生命周周期75%的的成本發(fā)生在在運營階段（使使用階段），而而建設(shè)階段（設(shè)設(shè)計、施工）的的成本只占項項目生命周期期成本的255%。

BIM模型為為建筑物的運運營管理階段段服務(wù)是BIIM應(yīng)用重要要的推動力和和工作目標，在在這方面美國國運營管理軟軟件ArchhiBUS是是最有市場影影響的軟件之之一。

FaciliityONEE提供的下列列基于BIMM的運營管理理整體框架對對同行認識和和了解BIMM技術(shù)的運營營管理應(yīng)用應(yīng)應(yīng)該有幫助，在在這里分享給給大家：

十三：二維繪圖圖軟件

從BIM技術(shù)術(shù)的發(fā)展目標標來看，二維維施工圖應(yīng)該該是BIM模模型的其中一一個表現(xiàn)形式式和一個輸出出功能而已，不不再需要有專專門的二維繪繪圖軟件與之之配合，但是是目前情況下下，施工圖仍仍然是工程建建設(shè)行業(yè)設(shè)計計、施工、運運營所依據(jù)的的法律文件，BBIM軟件的的直接輸出還還不能滿足市市場對施工圖圖的要求，因因此二維繪圖圖軟件仍然是是不可或缺的的施工圖生產(chǎn)產(chǎn)工具。

最有影響的二二維繪圖軟件件大家都很熟熟悉，就是AAutodeesk的AuutoCADD和Benttley的MMicrosstatioon，如下圖圖：十四：BIM發(fā)發(fā)布審核軟件件

最常用的BIIM成果發(fā)布布審核軟件包包括AutoodeskDesiggnRevview、AAdobePDF和AAdobe3DPDDF，正如這這類軟件本身身的名稱所描描述的那樣，發(fā)發(fā)布審核軟件件把BIM的的成果發(fā)布成成靜態(tài)的、輕輕型的、包含含大部分智能能信息的、不不能編輯修改改但可以標注注審核意見的的、更多人可可以訪問的格格式如DWFF/PDF//3DPDDF等，供項項目其他參與與方進行審核核或者利用，如如下圖所示::

十五、小結(jié)

到此為止我們們介紹了目前前工程建設(shè)行行業(yè)正在應(yīng)用用的14種BBI