建筑信息模型(BIM)概論-課件2.1

第2章BIM軟件體系2.1BIM軟件體系框架王老師2BIM軟件體系BIM信息集成BIM軟件開發(fā)本節(jié)知識點2.1BIM軟件體系框架32.1.1BIM軟件體系2.1.2BIM信息集成2.1.3BIM軟件開發(fā)2.1.1BIM軟件體系2.14BIM軟件的分類5根據BIM軟件的定位，從內到外劃分為四個主要層次：模型創(chuàng)建工具模型輔助工具模型管理工具企業(yè)級管理系統模型創(chuàng)建工具6BIM基礎建模工具是創(chuàng)建BIM模型的基礎軟件，主要用于創(chuàng)建BIM的基礎模型。常見的有AutodeskRevit系列、BentleyOpenDesign系列BIM軟件等。在選擇BIM建模軟件時，除考慮對專業(yè)的功能的滿足程度外，還應考慮數據的格式。與BIM基礎建模軟件配套的還通常包括用于提高建模效率的插件類軟件。這類軟件通常是在基礎建模軟件基礎上通過軟件二次開發(fā)創(chuàng)造的效率工具，用于提升建模的效率。在BIM工作的過程中，還需要針對鋼結構、幕墻等專業(yè)進行專項深化設計，針對這些應用的軟件稱之為專項建模工具。這類軟件具有非常強的專業(yè)針對性。常見建模創(chuàng)建工具7軟件類別軟件名稱主要功能基礎建模AutodeskRevit適用于建筑行業(yè)的通用BIM模型創(chuàng)建軟件AutodeskCivil3D適用于測繪、鐵路、公路行業(yè)的模型創(chuàng)建軟件BentleyOpenBuildingDesigner適用于建筑行業(yè)的通用BIM模型創(chuàng)建軟件BentleyOpenSiteDesigner適用于測繪、鐵路、公路行業(yè)的模型創(chuàng)建軟件DassaultCatia源于航空領域的強大模型創(chuàng)建軟件，適用于橋梁、隧道、水電等行業(yè)建模插件MagiCAD基于Revit的專業(yè)機電管線深化軟件建模大師基于Revit的多功能插件DynamoAutodesk研發(fā)的參數化建模插件，可與Revit及Civil3D配合使用GC（GenerativeComponents）Bentley研發(fā)的參數化建模插件HYBIM水暖電設計軟件基于Revit的機電專業(yè)設計軟件，專項建模Tekla鋼結構深化軟件Rhino通用建模軟件，通常用于幕墻BIM深化基礎建模軟件8專項建模軟件9模型輔助工具10在BIM軟件體系中，還有一類基于BIM模型完成BIM模型以外的應用和功能拓展。例如VR展示、結構分析計算、算量提取等。將BIM模型的應用進一步拓展至不同的領域。模型展示工具通常用于BIM模型成果的展示。常見的軟件有Fuzor、Lumion、Twinmotion、Enscape等。分析計算工具通常基于BIM模型進行專項計算分析。如基于BIM模型的結構分析工具及綠建分析工具。算量提取工具通?；贐IM模型創(chuàng)建軟件工具中創(chuàng)建的BIM模型按照算量信息的規(guī)則將模型進行映射，將BIM模型轉換為算量模型，并進一步生成滿足算量要求的工程量清單。常見模型輔助工具11軟件類別軟件名稱主要功能模型展示FuzorBIM模型實時渲染、虛擬現實、進度模擬軟件LumionBIM模型實時渲染、虛擬現實軟件Twinmotion基于Unreal引擎的模型實時渲染、虛擬現實軟件EnscapeBIM模型實時渲染、虛擬現實制作軟件分析計算AutodeskRobot基于有限元的結構分析計算軟件Ecotect綠色建筑分析軟件YJK-A盈建科開發(fā)的建筑結構分析軟件算量提取晨曦BIM算量福建晨曦科技推出的基于Revit的算量軟件品銘B(tài)IM算量軟件杭州品銘出品的算量工具模型展示軟件12模型管理工具13有一類針對BIM工作的模型管理工具。包括BIM資源管理工具、BIM模型檢查工具、及BIM協作管理工具。BIM資源庫是基礎建模的基礎庫，族庫資源通常為管理系統，是BIM工作的基礎資源。BIM模型整合工具是基本的BIM管理應用工具。當使用多個不同的BIM軟件創(chuàng)建BIM模型時，需要采用模型整合工具。通常模型整合工具都具有兼容多種數據模型的能力，同時還能夠以輕量化的方式顯示模型。在模型管理方面通常會提供版本控制、模型碰撞檢查、信息集成與整合等各項BIM管理的功能，是BIM管理應用中的重要軟件工具。BIM協作管理是基于BIM協同工作的一類軟件。該類軟件將管理各參與BIM工作的人員的模型權限、模型的修改版本等模型文件信息，以確保在BIM工作過程中項目各參與人員的信息對稱。常見模型管理工具14軟件類別軟件名稱主要功能BIM資源管理構件塢廣聯達研發(fā)的Revit族庫管理器族庫大師紅瓦科技研發(fā)的Revit族庫管理器族立得鴻業(yè)軟件出品的族庫管理器BIM整合工具NavisworksAutodesk公司的BIM整合工具Solibri基于IFC格式的信息檢查軟件BIM5D廣聯達公司出品的模型及成本信息整合工具NavigatorBentley公司推出的BIM整合及瀏覽工具BIM協作管理VaultAutodesk公司出品的協同工作平臺ProjectWiseBentley公司出品的協同工作平臺BIM資源管理軟件—構件塢、族庫大師15構件塢族庫大師BIM資源管理軟件—族立得16BIM整合工具軟件—BIM5D17BIM協作管理平臺—Bentleyprojectwise平臺18企業(yè)級管理系統19企業(yè)級管理系統通常針對企業(yè)層級的BIM應用。設計管理系統針對于設計企業(yè)的設計管理，其中包括協同管理、產值管理、人員管理、進度管理等一系列的流程與工具。施工企業(yè)BIM管理系統通常整合BIM的施工進度模擬、施工成本、施工安全與質量等一系列的功能。基于BIM的運維管理系統，將整合運維的方方面面的數據。2.1.2BIM信息集成2.120BIM模型信息劃分21BIM的核心是信息。從信息的維度上，可以將BIM模型中的信息劃分為從1D到6D共計6個維度。1D信息多以文字性描述為主2D信息通常以圖紙文件為主3D信息為可視化三維模型4D信息通常包含項目的建造時間信息5D信息主要是在施工進度的基礎上整合成本與造價的信息6D信息通常在運營階段整合溫度、濕

度、壓力、能耗等傳感器信息BIM模型中的信息表達22Revit中的1D、2D、3D信息表達數據交換23由ISO組織認證的BIM數據交換標準主要分為三類：IFC（IndustryFoundationClass工業(yè)基礎類）IDM（InformationDeliveryManual信息交付手冊）IFD（InternationalFrameworkforDictionaries國際字典框架）它們是實現BIM價值的三大支撐技術。用于建造與運營銜接的另外一個國際標準為：COBie（ConstructionOperationsBuildinginformationexchange，施工運營建筑信息交換）IFC（IndustryFoundationClass工業(yè)基礎類）24傳統的CAD圖紙上所表達的信息計算機無法識別。IFC是一個計算機可以處理的建筑數據表示和交換標準。IFC模型包括整個建筑全生命周期內各方面的信息，其目的是支持用于建筑的設計、施工和運行等各階段中各種特定軟件的協同工作。IFC標準是連接各種不同軟件之間的橋梁，很好地解決了項目各參與方、各階段間的信息傳遞和交換問題。IDM（InformationDeliveryManual信息交付手冊）25能夠將各個項目階段的信息需求進行明確定義并將工作流程標準化能夠減低工程項目過程中信息傳遞的失真提高信息傳遞與共享的質量IFD（InternationalFrameworkforDictionaries國際字典框架）26采用概念和名稱或描述分開的做法，引入類似人類身份證號碼的GUID（GlobalUniqueIdentifier全球唯一標識）來給每一個概念定義一個全球唯一的標識碼，不同國家、地區(qū)、語言的名稱和描述與這個GUID進行對應，保證所有用戶得到的信息的準確性、有用性、一致性。COBie（ConstructionOperationsBuildinginformationexchange，施工運營建筑信息交換）27在建筑物設計施工階段就能考慮未來竣工交付勞動單位時設施管理所需要資訊的標準，是傳輸和管理建筑設施信息的國際標準。將獲取的有關建筑設施的文檔信息與數據資料加以整合、存儲和共享。規(guī)定了從設計到運維階段內信息的獲取交換技術、交換標準、交換流程。4D、5D信息集成28BIM1D至5D的信息通常都產生在工程項目的建設階段。在建設階段結束后，BIM模型及其整合的過程信息、成本信息可作為數字資產的形式進行交付，成為除實物建筑資產以外的可以完整反映實物建筑的數字資產。整合施工進度及計劃信息，將其分別與BIM模型關聯后，可生成4D模擬信息，并在軟件中對施工進度進行模擬。進一步整合成本與造價數據，在4D模擬的同時，顯示各計劃所需要的成本，將BIM信息升級為5D模型。Naviworks中集成的4D施工進度信息及模擬29IoT物聯網信息集成30物聯網（TheInternetofThings，簡稱IoT）是指通過各種信息傳感器、射頻識別技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網絡接入，實現物與物、物與人的泛在連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等的信息承載體，它讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象形成互聯互通的網絡。）IoT技術目前已越來越多的應用在建筑運營管理中，BIM信息可以與IoT信息整合，構成BIM的6D信息。在在BIM模型中體現建筑性能的實時狀態(tài)?；贐IM模型的IoT數據集成312.1.3BIM軟件開發(fā)2.132BIM軟件開發(fā)33BIM軟件的開發(fā)分為兩個層面：基于基礎建模軟件的二次開發(fā)基于WebGL網頁技術的BIM管理應用開發(fā)基于基礎建模軟件的二次開發(fā)34二次開發(fā)，是在現有的軟件上進行定制修改，功能的擴展，然后達到自己想要的功能，一般來說都不會改變原有系統的內核。二次開發(fā)的主要目的是在原有工具的基礎上增強相關的功能，提高建模軟件中操作的效率。二次開發(fā)通常取決于建模軟件中API（ApplicationProgrammingInterface，應用程序接口）的開放程度。建模軟件中API越豐富，則能夠二次開發(fā)的功能越靈活。二次開發(fā)的軟件通常只能隨原軟件一同運行，其本身并不能獨立運行。基于Revit的二次開發(fā)35Revit中的API類別示例RevitAPI插件集成Revit應用類、文檔類過濾器參數程序集合選擇集元素集

基于Revit的用于墻體開洞的二次開發(fā)工具新建開發(fā)項目，利用VisualStudio創(chuàng)建類庫添加RevitAPI接口裝配文件以及SystemWindows.Forms命名空間的引用為命令類添加控制命令的事務模式和更新模式新建類，從IExternalCommand接口派生，重載Execute方法，編寫代碼編譯，運行程序Revit中利用VisualStudio進行二次開發(fā)的一般步驟基于Revit的二次開發(fā)36基于WebGL網頁技術的BIM管理應用開發(fā)37基于WebGL技術進行管理軟件開發(fā)其中關鍵的是BIM輕量化技術基于WebGL的輕量化顯示即把原始BIM數據文件轉換為可