[推荐]BIM应用软件分析分类汇总

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摘 要:建筑信息模型(BIM)在工程领域应用广泛,根据项目的不同要求,出现了多种多样的 BIM 应用软件。本文对 BIM 软件做了一个大致的分类,按照对应 BIM 全生命周期所需各类功能可大致分为 9 大类软件。

建筑信息模型(Build Information Modeling,BIM)技术作为一种新兴技术,越来越受到国内外的普遍关注。BIM 技术在工程中的应用从设计阶段到工程阶段,应用广泛。工程师在设计阶段,通过 BIM 技术的三维设计技术,将工程设计中的平面图纸进行升级,将工程设计具有可视化、参数化和性能化设计的特点,为后续施工单位的施工提供技术支持。在先进的施工单位会在施工阶段,使用 BIM 技术将设计阶段的信息延伸到施工阶段,减少信息传递过程中的数据丢失,在大型复杂工程施工过程,一些施工单位会使用 BIM 技术实现在建筑工程施工过程中进行可视化管理,预先对大型设备的安装进行电脑验算,找出施工过程的难点。BIM 技术在我国工程领域应用十分广泛,发展迅速[1][2]。

BIM 技术作为实现工程企业生产管理标准化、信息化以及建筑产业化的重要技术基础之一,得到了广大工程企业的充分重视和大力发展。与此同时,各地政府也在落实各项具体的政策努力推广 BIM。随着大量 BIM 项目的涌现,大量的国内外已经应用或正在研发的 BIM 软件也随之大量出现[3]。基于 BIM 技术的软件发展迅速,国内外出现了大量 BIM 相关的软件,但由于过程的复杂性,BIM 技术不可能通过一个软件,或者一类软件来完成,BIM 的价值在在项目的全周期中发挥作用,创造效益,需要多个类型的多个 BIM 软件相互配合。

为了更好的理解和应用 BIM 软件,本文对 BIM 软件做了一个大致的分类,按照对应 BIM 全生命周期所需各类功能可大致分为如下 9 大类软件:

1 方案设计类软件

BIM 方案设计类软件主要有 Onuma Planning System 和Affinity 等,该类软件主要是应用于设计初期,将业主对于项目中各个具体要求,从数字的形式,转化为基于三维结构形式的方案,使业主和设计者之间的沟通更加顺畅,可以实现对方案的深入研究。BIM 方案设计类软件可以帮助设计者将设计的项目方案与业主项目任务书中的项目要求相匹配。BIM 方案设计软件可实现将方案输入建模软件里面开展深入设计,使方案更加符合足业主的相关要求。

2 建模翻模类软件

此类软件是 BIM 技术人员通常使用的一类 BIM 软件,它用来建立建筑信息模型或者根据二维图纸进行翻模工作,正是因为有了这些软件才有了 BIM。因此我们又称这类软件为“BIM 核心建模软件”。

常用的建模翻模类软件有很多,应用较广的有四家公司的软件,分别为:Autodesk 公司的 Revit 软件系列,主要应用于建筑、结构和机电;Bentley 公司基于 Microstation 平台的软件系列,主要应用于建筑、结构和设备系列;Nemetschek 公司,Archicad、Allplan、Vectorworks 三大产品;以及 Dassault 公司的 CATIA。每一家公司的软件都有各自的特点和擅长的领域,根据领域不同选择相关软件:

a. 民用建筑大多采用 Autodesk 公司 Revit 系列软件

b. 工厂模型设计和设备设施采用 Bentley 系列软件

c. 单专业建筑可在 Archicad、Revit、Bentley 系列软件中选择

d. 完全异形项目可选择 Digital Project 或 CATIA

3 结构分析类软件

BIM 技术将建筑信息转化为数据,通过软件对建筑结构进行深入分析,可开展有限元分析,从而开展结构分析。结构分析的软件与 BIM 建模软件的信息交换非常流畅,集成度高,可双向信息交换,BIM 建模软件分析得到的数据,可以导入结构分析软件中进行专门的结构分析,经过优化的数据又可返回 BIM 建模软件中,对模型数据进行优化改进。由于两者数据的共同性,可以实现在结构分析软件中的修改,自动在 BIM 模型中更新。常用的如 STAAD、ETABS、Robot 等国外软件以及 PKPM 等国内软件。

4 机电分析类软件

这类软件的专业性较强,使用于特定的项目。例如辅助设备(水暖电等)和电气设备分析软件可采用鸿业、博超、IES Virtual、Design master、Environment 等。

5 模型综合碰撞检查类软件

此类软件的应用主要分为碰撞和协同两个部分:

a.使用 BIM 技术得到三维模型,设计者不仅可以从传统的平面视图的角度开展设计,还可以实时查看三维模型,检查设计的各个参数,对设计不断改进。由于三维模型与最终实际产品几乎完全一致,可以利用软件对设计检查,是否满足设计要求,是否存在碰撞,包括自身碰撞和与周围事物的碰撞;同时可以进行数据库的设计,将设计中需要考虑的规范或者业主的特殊要求,输入软件指定检查规则,从而实现对设计成果的全面
检查。目前使用较多的 BIM 模型检查软件为 Solibri Modelchecker。

b.BIM 技术另一个重要的部分就是项目中不同专业的设计协同,而不同专业之间的碰撞检查也可以在 BIM 软件中实现。一个大型项目,不可能由一个人、一个专业来完成,肯定是需要很多专业,很多设计者来共同完成,但由于专业的区别,使用的BIM 建模软件有所区别,BIM 技术搭建了很好的协同设计的平台,各个专业都可以在平台开展设计,将各专业的模型集合在一起,进行整体分析。

模型综合碰撞检查类软件可实现三模模型的多专业集合,开展协同设计,常见,Autodesk 公司的 Navisworks 软件、Bentley公司的 Projectwise 软件、Solibri Model Checker 软件等。

6 绿色分析类软件

绿色分析软件主要是对项目开展环保相关的分析,设计光照、风、热量、景观设计、噪音、废气、废液、废渣等环境相关内容,通过调用 BIM 模型的各种所需信息来完成,主要软件有 IES、 Green Building Studio 等。

7 可视化类软件

BIM 模型的出现,将设计的图纸从二维平面图纸升级为三维可视化模型,设计者或者业主可以通过可视化的模型开展设计和检查,脱离了二维图纸的限制,提高了设计的准确度和精度,特别是三维模型与最终建设完成的实际工程几乎一致,可以预先使用 BIM 软件对设计进行全面可视化设计、检查等。可视化软件常用的有 3Dmax、Accurender、Artlantis 等。

8 造价管理类软件

BIM 模型可提高关于设计的各种具体参数,造价管理软件基于 BIM 的数据,统计项目工程量,并开展造价工作,当 BIM 模型中的设计修改了部分参数,相对应的造价信息也会随着变化,在项目施工过程中,造价管理软件可实现实时动态数据更
新,开展造价分析,构成 BIM 技术“5D 应用”。
国外的 BIM 造价管理软件有 Innovaya 和 Solibri,国内 BIM造价管理软件主要以鲁班和广联达 5D 为代表。

9 运营管理类软件

BIM 技术不仅仅应用于项目初期的设计,还可以在建设施工、后期运营管理过程中发挥重要作用,在项目的全生命周期应用广泛。BIM 技术在项目设计时可开展工作,施工过程中可以提供数据,当项目建成后将实时数据反馈到模型中,用于指导项目运营管理。常用的运营管理类软件为美国运营管理软件Archibus。

本文按照对应 BIM 全生命周期所需各类功能对 BIM 软件做了一个大致的分类,并列举了市场上使用率较高的部分软件。目前 BIM 技术的应用还存在建模困难、相关的配套软件还不完善等问题。BIM 软件在工程上应用广泛,但由于项目所在地域、项目特性、业主要求等不同,对软件的兼容性提出了较高的要求。随着 BIM 技术的发展,其在工程上的应用将越来越广泛,应用价值将不断提高。

参考文献

[1] 程建华,王辉.项目管理中 BIM 技术的应用与推广[J].施工技术,2012,8(41):18-21.

[2] 张建平,李丁,林佳睿,颜钢文.BIM 在工程施工中的应用[J].施工技术,2012,8(41):10-17.

[3] 何清华,钱丽丽,段运峰,李永奎.BIM 在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报,2012,2(26):12-16.

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