BIM技術(shù)常用軟件特點分析(論文)

天津大學網(wǎng)絡教育學院?？飘厴I(yè)論文PAGE1BIM技術(shù)常用軟件特點分析BIM技術(shù)BIM的英文全稱是BuildingInformationModeling，國內(nèi)較為一致的中文翻譯為：建筑信息模型。BIM的定義由三部分組成：BIM是一個設施(建設項目)物理和功能特性的數(shù)字表達；BIM是一個共享的知識資源，是一個分享有關(guān)這個設施的信息，為該設施從建設到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協(xié)同作業(yè)。從BIM設計過程的資源、行為、交付三個基本維度，給出設計企業(yè)的實施標準的具體方法和實踐內(nèi)容。BIM不是簡單的將數(shù)字信息進行集成，而是一種數(shù)字信息的應用，并可以用于設計、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、大量減少風險。二、BIM常用軟件介紹目前常用BIM軟件數(shù)量已有幾十個，甚至上百之多，根據(jù)分功能不同，分類如（圖1）。圖1.BIM軟件分類選擇BIM軟件平臺，首先要選擇BIM核心建模軟件，不同的核心建模軟件互通的幾何造型、模型碰撞、機電分析等輔助軟件也不相同。可以說BIM核心建模軟件得選擇是走上BIM道路的第一個分岔口。大部分BIM核心建模軟件都有相配套的輔助軟件或插件。下面詳細介紹REVIT、NAVISWORKS、ArchiCAD、LUMION系列軟件。REVITRevit軟件簡介圖2.Revit界面圖3.Revit界面Revit是美國Autodesk公司一套系列軟件的名稱。Revit從2013版本結(jié)合了AutodeskRevitArchitecture、AutodeskRevitMEP和AutodeskRevitStructure軟件的功能。Revit獨有的族庫功能把大量Revit族按照特性、參數(shù)等屬性分類歸檔而成的數(shù)據(jù)庫，相關(guān)行業(yè)企業(yè)或組織隨著項目的開展和深入，都的支持；模型整合，可以將多種三維的3D模型合并到一個模型中，（綜合各個專業(yè)的模型到一個模型）后可以進行不同專業(yè)間的碰撞校審、渲染；碰撞校審，不僅支持硬碰撞（物理意義上的碰撞）還可以做軟碰撞校審（時間上的碰撞校審、間隙碰撞校審、空間碰撞校審等）?？梢远x復雜的碰撞規(guī)則，提高碰撞校審的準確性；模型渲染，軟件內(nèi)儲存了豐富的材料用來做渲染，操作簡單。豐富的渲染功能滿足各個場景的輸出需要；4D模擬，軟件可以導入目前項目上應用的進度軟件（p3、Project等）的進度計劃，和模型直接關(guān)聯(lián)，通過3D模型和動畫能力直觀演示出建筑和施工的步驟；支持PDMS和PDS模型，能夠直接讀取類似軟件的模型，并可以直接進行漫游、渲染和校核等功能，比這些軟件的漫游渲染功能簡便易學，效果和性能更好；模型發(fā)布，支持將模型發(fā)布成一個.nwd的文件，利于模型的完整和保密性，并且可以用一個免費的瀏覽軟件進行查看。（3）NAVISWORKS軟件劣勢NAVISWORKS軟件不可以建模型，不能將二維的模型轉(zhuǎn)化成三維模型的功能。ARCHICAD（1）ARCHICAD軟件介紹圖6.ArchiCAD界面圖7.ArchiCAD界面ARCHICAD是GRAPHISOFT公司于1982年開始開發(fā)的專門用于建筑設計的三維CAD軟件。自成立之初到現(xiàn)在之間的近30年中，GRAPHISOFT公司一直致力于“建筑信息模型”（BUILDINGINFORMATIONMOLDELING）的開發(fā)，至今全球已有200多萬個設計項目和40萬的用戶使用，在中國，近年來也有一些建筑師使用ARCHICAD進行他們的設計。ARCHICAD提供了一個簡化的工作流程解決方案，保持設計師在創(chuàng)意設計流程中盡可能減少干擾。了使建筑師能在三維虛擬建筑模型中全面評估其建筑設計而專業(yè)打造的一套虛擬模型解決方案。通過全球十幾萬用戶，一百多萬個實際項目的檢驗，ARCHICAD被證明是建筑師在設計和建造偉大建筑時完全可以信賴的工具。（2）ARCHICAD軟件優(yōu)勢ARCHICAD的建筑信息模型是一個包含了全部建筑信息的3D中心數(shù)據(jù)庫，跟蹤建造一個建筑所需的所有組成部分。不同的視圖，包括3D模型、平立剖、大樣詳圖等，只是同一個數(shù)據(jù)信息的不同表達方式而已。因此無論是在哪個視圖上進行修改，其它視圖將隨之改變。在“建筑信息模型”中做設計，可以隨時看到設計的效果。在設計的任何階段，都可以圍繞建筑旋轉(zhuǎn)，觀察各個角度的設計效果；或者深入建筑內(nèi)部，身臨其境地感受建筑內(nèi)部的空間效果。ARCHICAD強在出方盒子施工圖，還有極好用的BIM展示。很受最開始接觸這類三維軟件的建筑師的歡迎；由于ARCHICAD的工作流是集中的，其它軟件同樣可以參與虛擬建筑數(shù)據(jù)的創(chuàng)建和分析；擁有開發(fā)的架構(gòu)并支持IFC標準，它可以輕松地與多種軟件連接并協(xié)同工作；基礎的建筑方案可以廣泛地利用虛擬建筑數(shù)據(jù)并覆蓋建筑工作流程的各個方面。（3）ARCHICAD軟件劣勢曲面功能等于沒有，而且界面對于用慣微軟風格軟件的人會極為不熟悉。參數(shù)化功能最為不好。LUMIONLUMION軟件介紹圖8.Lumion界面圖9.Lumion界面LUMION是一個實時的3D可視化工具，用來制作電影和靜幀作品，涉及到的領域包括建筑、規(guī)劃和設計。它也可以傳遞現(xiàn)場演示。LUMION的強大就在于它能夠提供優(yōu)秀的圖像，并將快速和高效工作流程結(jié)合在了一起。（2）LUMION軟件優(yōu)勢這個軟件的最大優(yōu)點就在于人們能夠直接預覽并且節(jié)省時間和精力；渲染的時間很快。人們能夠直接在自己的電腦上創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實。通過渲染高清電影比以前更快，LUMION大幅降低了制作時間。視頻演示了你可以在短短幾秒內(nèi)就創(chuàng)造驚人的建筑可視化效果。（2）LUMION軟件劣勢不能用于建立模型；渲染出來的效果比較夢幻，真實度不夠。三、BIM技術(shù)的應用我國首批BIM國家標準《建筑工程設計信息模型交付標準》、《建筑工程設計信息模型分類編碼標準》由中國建筑標準設計研究院主編，于2012年11月成立編制組。在國家工程建設規(guī)范的BIM標準出臺前，BIM應用最多的還是建筑設計方面，從二維的CAD過渡到三維的建模軟件，國內(nèi)大部分BIM應用還停留在軟件層次上，與建筑信息的交互共享還有一定差距。1、3D可視化圖10.2D圖紙圖11.3D立體模型傳統(tǒng)2D圖紙缺乏整體性、看圖費時費力不直觀。采用BIM技術(shù)進行翻模，在建模過程中雖然屬于2D平面套疊，但建模完成后即可產(chǎn)生3D立體模型，可針對重點檢測項目如管道、建筑物外墻等，做整體性的檢測，較為直觀且不容易發(fā)生錯誤。3D模型的可視化的出現(xiàn)有力地彌補了施工過程中各參與部門因缺乏對傳統(tǒng)建筑圖紙的理解能力而造成的和設計之間的交流鴻溝，實現(xiàn)了所見即所得，更重要的是通過BIM工具的提升，使工程項目能使用三維的思考方式來完成建筑施工，同時也使自己真正擺脫了技術(shù)壁壘的限制，隨時知道自己的以后建成是什么樣子。圖紙的三維可視化，技術(shù)人員再通過與2D圖紙結(jié)合，極大的提高了讀圖識圖能力，使工程項目圖紙溝通效率極大幅度的提高。2、場地空間管理圖1.項目臨建場地場地空間管理是項目為節(jié)省空間成本、有效利用空間、為最終用戶提供良好工作生活環(huán)境而對建筑空間所做的管理。BIM不僅可以用于有效管理建筑設施及資產(chǎn)等資源，也可以幫助管理團隊規(guī)劃空間的使用情況，處理最終項目部要求空間變更的請求，分析現(xiàn)有空間的使用情況，合理分配建筑物空間，確?？臻g資源的最大利用率3、施工方案模擬圖1.鋼柱吊裝方案施工方案模擬是對施工活動實行科學管理的重要手段，它決定了各階段的施工準備工作內(nèi)容，協(xié)調(diào)了施工過程中各施工工種、各項資源之間的相互關(guān)系。施工方案是施工技術(shù)與施工項目管理有機結(jié)合的產(chǎn)物。通過BIM可以對項目的重點或難點部分進行可建性模擬，按月、日、時進行施工方案的分析優(yōu)化。對于一些重要的施工環(huán)節(jié)或采用新施工工藝的關(guān)鍵部位、施工現(xiàn)場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析，以提高計劃的可行性；也可以利用BIM技術(shù)結(jié)合施工組織計劃進行預演以提高復雜建筑體系的可造性（例如：施工模板、玻璃裝配、錨固等）。借助BIM對施工方案的模擬，項目部能夠非常直觀地了解整個施工安裝環(huán)節(jié)的時間節(jié)點和安裝工序，并清晰把握在安裝過程中的難點和要點，也可以進一步對原有安裝方案進行優(yōu)化和改善，以提高施工效率和施工方案的安全性。4、施工進度模擬建筑施工是一個高度動態(tài)的過程，隨著建筑工程規(guī)模不斷擴大，復雜程度不斷提高，使得施工項目管理變得極為復雜。當前建筑工程項目管理中經(jīng)常用于表示進度計劃的甘特圖，由于專業(yè)性強，可視化程度低，無法清晰描述施工進度以及各種復雜關(guān)系，難以準確表達工程施工的動態(tài)變化過程。4、深化施工設計隨著建筑物規(guī)模和使用功能復雜程度的增加，項目參與方對機電管線綜合的要求愈加強烈。目前設計企業(yè)主要由建筑或者機電專業(yè)牽頭，借助CAD平臺，將所有圖紙打印成硫酸圖，然后各專業(yè)將圖紙疊在一起進行管線綜合，由于二維圖紙的信息缺失以及缺失直觀的交流平臺，導致管線綜合成為建筑施工前讓業(yè)主最不放心的技術(shù)環(huán)節(jié)。利用BIM技術(shù)，通過搭建各專業(yè)的BIM模型，項目部能夠在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設計中的碰撞沖突，從而大大提高了管線綜合的設計能力和工作效率。這不僅能及時排除項目施工環(huán)節(jié)中可以遇到的碰撞沖突，顯著減少由此產(chǎn)生的變更申請單，更大大提高了施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，降低了由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長和工期延誤。用BIM技術(shù)可以在各種專業(yè)模型進行細化拆分，從而調(diào)整施做計劃，有效指導制造廠工人采取合理有效的工藝方法，提高施工質(zhì)量和效率，降低施工難度和風險。為在復雜工序交叉及特殊環(huán)境下的施工創(chuàng)造實用價值。在遇到復雜節(jié)點時，項目部利用BIM技術(shù)來評估節(jié)點設計的布局、合理性。BIM甚至可以做到鋼筋等細節(jié)推敲，迅速分析設計和現(xiàn)場施工中可能需要應對的問題。深化施工設計還可以借助BIM演示方便的、低成本的不同解決方案供項目部進行選擇，通過施工期和模擬分析，找出不同解決方案的優(yōu)缺點，幫助項目各部門迅速評價風險和時間。設計的實時修改往往基于最終項目施工的反饋，在BI