BIM技术分模块详解

BuildinngInnformmatioonMoodeliingBIM简介BIM的全拼拼拼是BuiildiinggInnfoormaatiionMoodellinng，中文翻翻译最为为贴切切的、也也被大大家所认认可的的名称为为：建建筑信息息模型型。建筑信信息模型型，是是以建筑筑工程程项目的的各项项相关信信息数数据作为为模型型的基础础，进进行建筑筑模型型的建立立。这这些建筑筑模型型的数据据在建建筑信息息模型型中的存存在是是以多种种数字字技术为为依托托，从而而以这这个数字字信息息模型作作为各各个建筑筑项目目的基础础，进进行各个个相关关工作。建建筑筑工程与与之相相关的工工作都都可以从从这个个建筑信信息模模型中拿拿出各各自需要要的信信息，即可可指指导相应应工作作又能将将相应应工作的的信息息反馈到到模型型中。建筑信息模型不不不是简单单的将将数字信信息进进行集成成，它它还是一一种数数字信息息的应应用，并并可以以用于设设计、建建造、管管理的的数字化化方法法，这种种方法法支持建建筑工工程的集集成管管理环境境，可可以使建建筑工工程在其其整个个进程中中显著著提高效效率、大大量减少少风险险。在建建筑工程程整个个生命周周期中中，建筑筑信息息模型可可以实实现集成成管理理，因此此这一一模型既既包括括建筑物物的信信息模型型，同同时又包包括建建筑工程程管理理行为的的模型型。将建建筑物物的信息息模型型同建筑筑工程程的管理理行为为模型进进行完完美的组组合。因因此在一一定范范围内，建建筑筑信息模模型可可以模拟拟实际际的建筑筑工程程建设行行为，例例如：建建筑物物的日照照、外外部维护护结构构的传热热状态态等。同时时BIM可以以四维模模拟实实际施工工，以以便于在在早期期设计阶阶段就就发现后后期真真正施工工阶段段所会出出现的的各种问问题，来来提前处处理，为为后期活活动打打下坚固固的基基础。在在后期期施工时时能作作为施工工的实实际指导导，也也能作为为可行行性指导导，以以提供合合理的的施工方方案及及人员，材材料料使用的的合理理配置，从从而而来最大大范围围内实资资源合合理运用用。当前建筑业已步步步入计算算机辅辅助技术术的引引入和普普及，例如CAAD的引入入，解决决了计计算机辅辅助绘绘图的问问题。而而且这种种引入入受到了了建筑筑业业内内人士士大力欢欢迎，良良好地适适应建建筑市场场的需需求，设设计人人员不再再用手手工绘图图了，同同时也解解决了了手工绘绘制和和修改易易出现现错误的的弊端端。在“对图图”时也不再再用落后后的将将各专业业的硫硫酸图纸纸进行行重叠式式的对对图了。这这些些CADD图形可以以在在各专业业中进进行相互互的利利用。给给人们们带来便便捷的的工作方方式，减减轻劳动动强度度，所以以计算算机辅助助绘图图一直在在受到到人们的的热烈烈欢迎。其其他他方面的的特点点，在此此就不不再列举举了。那么BIM建建筑信息模模模型也同CCAD一样样，也只只是个个设计绘绘图软软件或者者出图图工具吗吗？对对于这个个问题题，我们们需要要真正的的人士组织起起来来开协调调会，找找各施工工问题题发生的的原因因，及解解决办办法，然然后出出变更，做做相相应补救救措施施等进行行问题题的解决决。那那么这个个问题题的协调调真的的就只能能出现现问题后后再进进行协调调吗？？在设计计时，往往往由于于各专专业设计计师之之间的沟沟通不不到位，而而出出现各种种专业业之间的的碰撞撞问题，例例如如暖通等等专业业中的管管道在在进行布布置时时，由于于施工工图纸是是各自自绘制在在各自自的施工工图纸纸上的，真真正正施工过过程中中，可能能在布布置管线线时正正好在此此处有有结构设设计的的梁等构构件在在此妨碍碍着管管线的布布置，这这种就是是施工工中常遇遇到的的碰撞问问题，像像这样的的碰撞撞问题的的协调调解决就就只能能在问题题出现现之后再再进行行解决吗吗？BBIM的协协调性服服务就就可以帮帮助处处理这种种问题题，也就就是说说BIMM建筑信息息模模型可在在建筑筑物建造造前期期对各专专业的的碰撞问问题进进行协调调，生生成协调调数据据，提供供出来来。当然BIIM的协调调作用也也并不不是只能能解决决各专业业间的的碰撞问问题，它它还可以以解决决例如：：电梯梯井布置置与其其他设计计布置置及凈空空要求求之协调调，防防火分区区与其其他设计计布置置之协调调，地地下排水水布置置与其他他设计计布置之之协调调等。BIM特点1．模拟性模拟性并不是只只只能模拟拟设计计出的建建筑物物模型，还还可可以模拟拟不能能够在真真实世世界中进进行操操作的事事物。在在设计阶阶段，BBIM可以以对设计计上需需要进行行模拟拟的一些些东西西进行模模拟实实验，例例如：：节能模模拟、紧紧急疏散散模拟拟、日照照模拟拟、热能能传导导模拟等等；在在招投标标和施施工阶段段可以以进行4DD模拟（三三维模型型加项项目的发发展时时间），也也就就是根据据施工工的组织织设计计模拟实实际施施工，从从而来来确定合合理的的施工方方案来来指导施施工。同同时还可可以进进行5D模拟（基基于于3D模模型的造造价控控制），从从而而来实现现成本本控制；；后期期运营阶阶段可可以模拟拟日常常紧急情情况的的处理方方式的的模拟，例例如如地震人人员逃逃生模拟拟及消消防人员员疏散散模拟等等。2．优化性性事实上整个设计计计、施工工、运运营的过过程就就是一个个不断断优化的的过程程，当然然优化化和BIMM也不存在在实质性性的必必然联系系，但但在BIMM的基础上上可以做做更好好的优化化、更更好地做做优化化。优化化受三三样东西西的制制约：信信息、复复杂程度度和时时间。没没有准准确的信信息做做不出合合理的的优化结结果，BBIM模型型提供了了建筑筑物的实实际存存在的信信息，包包括几何何信息息、物理理信息息、规则则信息息，还提提供了了建筑物物变化化以后的的实际际存在。复复杂杂程度高高到一一定程度度，参参与人员员本身身的能力力无法法掌握所所有的的信息，必必须须借助一一定的的科学技技术和和设备的的帮助助。现代代建筑筑物的复复杂程程度大多多超过过参与人人员本本身的能能力极极限，BIMM及与其配配套的各各种优优化工具具提供供了对复复杂项项目进行行优化化的可能能。目目前基于BBIM的优优化可以以做下下面的工工作：：（1）项目方案案优优化：把项项项目设计计和投投资回报报分析析结合起起来，设设计变化化对投投资回报报的影影响可以以实时时计算出出来；；这样业业主对对设计方方案的的选择就就不会会主要停停留在在对形状状的评评价上，而而更更多的可可以使使得业主主知道道哪种项项目设设计方案案更有有利于自自身的的需求。（2）特殊项目目的的设计优化化化：例如如裙楼楼、幕墙墙、屋屋顶、大大空间间到处可可以看看到异型型设计计，这些些内容容看起来来占整整个建筑筑的比比例不大大，但但是占投投资和和工作量量的比比例和前前者相相比却往往往要要大得多多，而而且通常常也是是施工难难度比比较大和和施工工问题比比较多多的地方方，对对这些内内容的的设计施施工方方案进行行优化化，可以以带来来显著的的工期期和造价价改进进。3．可出图性BIM并不是是是为了出出大家家日常多多见的的建筑设设计院院所出的的建筑筑设计图图纸，及及一些构构件加加工的图图纸。而而是通过过对建建筑物进进行了了可视化化展示示、协调调、模模拟、优优化以以后，可可以帮帮助业主主出如如下图纸纸：（1）综合管线线图图（经过碰碰碰撞检查查和设设计修改改，消消除了相相应错错误以后后）。（2）综合结构构留留洞图（预预预埋套管管图）。（3）碰撞检查查侦侦错报告和和和建议改改进方方案由上述内容，我我我们可以以大体体了解BIIM的相关关内容了了。BIM目前前在国外外很多多国家已已经有有比较成成熟的的BIMM标准或者者制制度了，那那么么BIMM在中国建建筑筑市场内内是否否能够同同国外外的一些些国家家一样那那么顺顺利发展展那？？这个必必须要要看BIMM如何同国国内的建建筑市市场特色色相结结合了，当当能能够满足足国内内建筑市市场的的特色需需求后后，BIM将会给国国内内建筑业业带来来一次巨巨大变变革。BIM应用流程程程先对BIM软件件的的各个类型型型做一个个罗列列如下图图：一、BIM核心心建建模软件这类软件英文通通通常叫“BIIMAAutthorrinngSSofftwaaree”，是BIIM之所以成成为BIM的的基础，换换句句话说，正正是是因为有有了这这些软件件才有有了BIM，也也是从事BIIM的同行第第一类要要碰到到的BIM软软件。因因此我我们称它它们为为“BIM核核心建模模软件件”，简称“BBIM建模软软件”。常用用的BIM建建模软件件如下下图所示示：1）Autoddeesk公司司的Reviit建筑、结结构和机机电系系列，在在民用用建筑市市场借借助AutooCAD的天天然优势势，有有相当不不错的的市场表表现2）Bentlleey建筑、结结构和设设备系系列，Benntleey产产品在工工厂设设计（石石油、化化工、电电力、医医药等）和和基基础设施施（道道路、桥桥梁、市市政、水水利等等）领域域有无无可争辩辩的优优势；3）2007年年NNemetttschhekk收购Graaphiisooft以后，AArchhiCCAD//AlllPLLANN/VeecttorWWorrks三个产产品就被被归到到同一个个门派派里面了了，其其中国内内同行行最熟悉悉的是是ArchhiiCAD，属属于一个个面向向全球市市场的的产品，应应该该可以说说是最最早的一一个具具有市场场影响响力的BIMM核心建模模软软件，但但是在在中国由由于其其专业配配套的的功能（仅仅限限于建筑筑专业业）与多多专业业一体的的设计计院体制制不匹匹配，很很难实实现业务务突破破。Nemeetsccheek的另外两两个产品品，AAllPPLAAN主要市场场在德语语区，VVecttorrWorrkss则是其在在美美国市场场使用用的产品品名称称。4）Dassaauult公司司的CATIIA是全球最最高端的的机械械设计制制造软软件，在在航空空、航天天、汽汽车等领领域具具有接近近垄断断的市场场地位位，应用用到工工程建设设行业业无论是是对复复杂形体体还是是超大规规模建建筑其建建模能能力、表表现能能力和信信息管管理能力力都比比传统的的建筑筑类软件件有明明显优势势，而而与工程程建设设行业的的项目目特点和和人员员特点的的对接接问题则则是其其不足之之处。DDigiitaalPProojecct是是GeryyTecchnnoloogyy公司在CAATIA基础础上开发发的一一个面向向工程程建设行行业的的应用软软件（二二次开发发软件件），其其本质质还是CATTIA，就跟跟天正的的本质质是AutooCAD一样样。因此，对于一个个个项目或或企业业BIM核心心建模软软件技技术路线线的确确定，可可以考考虑如下下基本本原则：a）民用建筑用用用AutooddeskkRReviitb）工厂设计和和和基础设施施用用Benttlleyc）单专业建筑筑筑事务所选选择择ArchhiiCAD、RReviit、BBenttleey都有可能能成功d）项目完全异异异形、预算算比比较充裕裕的可可以选择DiigittallPrrojject或CCATIIA当然，除了上面面面介绍的的情况况以外，业业主主和其他他项目目成员的的要求求也是在在确定定BIM技术术路线时时需要要考虑的的重要要因素。二、BIM方案案设设计软件BIM方案设计计计软件用用在设设计初期期，其其主要功功能是是把业主主设计计任务书书里面面基于数数字的的项目要要求转转化成基基于几几何形体体的建建筑方案案，此此方案用用于业业主和设设计师师之间的的沟通通和方案案研究究论证。BIIM方案设计计软件可可以帮帮助设计计师验验证设计计方案案和业主主设计计任务书书中的的项目要要求相相匹配。BIIM方案设计计软件的的成果果可以转转换到到BIM核心心建模软软件里里面进行行设计计深化，并并继继续验证证满足足业主要要求的的情况。目前主要的BIIIM方案软件件有OnummaPPlaanniinggSyysttem和Afffinnitty等，其与与BIM核心心建模软软件的的关系如如下图图：图中的箭头方向向向表示信信息的的传递方方向。三、和BIM接接接口的几几何造造型软件件设计初期阶段的的的形体、体体量量研究或或者遇遇到复杂杂建筑筑造型的的情况况，使用用几何何造型软软件会会比直接接使用用BIM核心心建模软软件更更方便、效效率率更高，甚甚至至可以实实现BBIM核心建建模软件件无法法实现的的功能能。几何何造型型软件的的成果果可以作作为BBIM核心建建模软件件的输输入。目前常用几何造造造型软件件有SSkettchhup、Rhhino和FFormmZ等等，其与BIIM核心建模模软件的的关系系如下图图所示示：四、BIM可持持续续（绿色）分分析软件可持续或者绿色色色分析软软件可可以使用BIIM模型的信信息对项项目进进行日照照、风风环境、热热工工、景观观可视视度、噪噪音等等方面的的分析析，主要要软件件有国外外的EEchooteect、IEES、GreeenBuuilddinngSStuudio以及及国内的PKKPM等。五、BIM机电电分分析软件水暖电等设备和和和电气分分析软软件国内内产品品有鸿业业、博博超等，国国外外产品有Deesiggnmmastterr、IESVirrtuualEnnvirronnmennt、TTranneTraacee等。六、BIM结构构分分析软件结构分析软件是是是目前和BIIM核心建模模软件集集成度度比较高高的产产品，基基本上上两者之之间可可以实现现双向向信息交交换，即即结构分分析软软件可以以使用用BIM核心心建模软软件的的信息进进行结结构分析析，分分析结果果对结结构的调调整又又可以反反馈回回到BIM核核心建模模软件件中去，自自动动更新BIMM模型。ETABS、SSSTAAAD、RRoboot等等国外软软件以以及PKPMM等国内软软件件都可以以跟BBIM核心建建模软件件配合合使用。七、BIM可视视化化软件有了BIM模型型以以后，对可可可视化软软件的的使用至至少有有如下好好处：：1）可视化建模模模的工作量量减减少了2）模型的精度度度和与设计计（实实物）的的吻合合度提高高了3）可以在项目目目的不同阶阶段段以及各各种变变化情况况下快快速产生生可视视化效果果八、BIM模型型检检查软件BIM模型检查查查软件既既可以以用来检检查模模型本身身的质质量和完完整性性，例如如空间间之间有有没有有重叠？？空间间有没有有被适适当的构构件围围闭？构构件之之间有没没有冲冲突等；；也可可以用来来检查查设计是是不是是符合业业主的的要求，是是否否符合规规范的的要求等等。目前具有市场影影影响的BIMM模型检查查软软件是SollibrriModdellChheccker，下下面是该该软件件的基本本资料料：九、BIM深化化设设计软件Xsteel是是是目前最最有影影响的基基于BBIM技术的的钢结构构深化化设计软软件，该该软件可可以使使用BIM核核心建模模软件件的数据据，对对钢结构构进行行面向加加工、安安装的详详细设设计，生生成钢钢结构施施工图图（加工工图、深深化图、详详图图）、材材料表表、数控控机床床加工代代码等等。下图图是XXsteeell设计的一一个个例子（由由宝宝钢钢构构提供供）：十、BIM模型型综综合碰撞检检检查软件件有两个根本原原原因直接导导致致了模型型综合合碰撞检检查软软件的出出现：：1）不同专业业人人员使用各各各自的BIMM核心建模模软软件建立立自己己专业相相关的的BIM模型型，这些些模型型需要在在一个个环境里里面集集成起来来才能能完成整整个项项目的设设计、分分析、模模拟，而而这些不不同的的BIM核心心建模软软件无无法实现现这一一点；2）对于大型型项项目来说，硬硬件条件的限限制使得BIIM核心建模模软件无法在在一个文件里里面操作整个个项目模型，但但是又必须把把这些分开创创建的局部模模型整合在一一起研究整个个项目的设计计、施工及其其运营状态。模型综合碰撞撞撞检查软件件的的基本功功能包包括集成成各种种三维软软件（包包括BIM软软件、三三维工工厂设计计软件件、三维维机械械设计软软件等等）创建建的模模型，进进行33D协调、44D计划、可可视化、动动态态模拟等等，属属于项目目评估估、审核核软件件的一种种。常常见的模模型综综合碰撞撞检查查软件有AuutoddesskNNavviswworrks、BeentlleyyPrrojjecttwiiseNaaviggattor和SoolibbriiMoodeelCCheeckeer等等，如图图所示示：十一、BIM造造造价管理理软件件造价管理软件件件利用BIMM模型提供供的的信息进进行工工程量统统计和和造价分分析，由由于BIM模模型结构构化数数据的支支持，基基于BIM技技术的造造价管管理软件件可以以根据工工程施施工计划划动态态提供造造价管管理需要要的数数据，这这就是是所谓BIMM技术的5DD应用。国外的BIMMM造价管理理有有Innoovvaya和SSoliibrri，鲁班是是国内BIMM造价管理理软软件的代代表。鲁班对以项目或或或业主为为中心心的基于BIIM的造价管管理解决决方案案应用给给出了了如下整整体框框架，无无疑会会对BIM信信息在造造价管管理上的的应用用水平提提升起起到积极极作用用，同时时也是是全面实实现和和提升BIMM对工程建建设设行业整整体价价值的有有效实实践，因因为我我们知道道，能能够使用BIIM模型信息息的参与与方和和工作类类型越越多，BIMM对项目能能够够发挥的的价值值就越大大。十二、BIM运运运营管理理软件件我们把BIMMM形象地比比喻喻为建设设项目目的DNA，根根据美国国国家家BIM标准准委员会会的资资料，一一个建建筑物生生命周周期75%的的成本发发生在在运营阶阶段（使使用阶段段），而而建设阶阶段（设设计、施施工）的的成本只只占项项目生命命周期期成本的255%。

BIM模型为为为建筑物物的运运营管理理阶段段服务是BIIM应用重要要的推动动力和和工作目目标，在在这方面面美国国运营管管理软软件ArchhiBUUS是是最有市市场影影响的软软件之之一。

FaciliiityOONEE提供的下下列列基于BIMM的运营管管理理整体框框架对对同行认认识和和了解BIMM技术的运运营营管理应应用应应该有帮帮助，在在这里分分享给给大家：：十三：二维绘图图图软件从BIM技术术的的发展目标标标来看，二二维维施工图图应该该是BIM模模型的其其中一一个表现现形式式和一个个输出出功能而而已，不不再需要要有专专门的二二维绘绘图软件件与之之配合，但但是是目前情情况下下，施工工图仍仍然是工工程建建设行业业设计计、施工工、运运营所依依据的的法律文文件，BBIM软件的的直接输输出还还不能满满足市市场对施施工图图的要求求，因因此二维维绘图图软件仍仍然是是不可或或缺的的施工图图生产产工具。最有影响的二二二维绘图软软件件大家都都很熟熟悉，就就是AAutoodeesk的AuutoCCADD和Benttley的MMicrrosstattioon，如下图图：十四：BIM发发发布审核核软件件最常用的BIIIM成果发布布审核软软件包包括AutoodesskDessiggnRRevview、AAdobbePDF和AAdobbe3DPDDF，正如这这类软件件本身身的名称称所描描述的那那样，发发布审核核软件件把BIM的的成果发发布成成静态的的、轻轻型的、包包含含大部分分智能能信息的的、不不能编辑辑修改改但可以以标注注审核意意见的的、更多多人可可以访问问的格格式如DWFF/PDDF//3DPDDF等，供项项目其他他参与与方进行行审核核或者利利用，如如下图所所示::十五、小结