建筑信息模型BIM研究.doc

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1、建筑信息模型(BIM)概述自20世纪80年代的个人电脑革命和90年代的互联网革命及其普及作用，计算机网络使得信息化所包含的信息收集、传递与共享具备了实现的技术条件。信息技术近十几年来的飞速发展和广泛应用，其重要意义和对人类的深远影响举世公认。在工程建设领域，计算机应用和数字化技术已展示了其特有的潜力，成为工程技术在新世纪发展的命脉。工程设计是工程建设的龙头。在过去的20年中，CAD（Computer Aided Design）技术的普及推广使建筑师、工程师们从手工绘图走向电子绘图。甩掉图板，将图纸转变成计算机中2D数据的创建，可以说是工程设计领域第一次革命。CAD技术的发展和应用使传统的设计方

2、法和生产模式发生了深刻变化。这不仅把工程设计人员从传统的设计计算和手工绘图中解放出来，可以把更多的时间和精力放在方案优化、改进和复核上，而且提高设计效率十几倍到几十倍，大大缩短了设计周期，提高了设计质量。但是二维图纸应用的局限性非常大，不能直观体现建筑物的各类信息，所以建筑设计中，制作实体模型也是经常使用的建筑表现手段。为了在整个设计过程中沟通设计意图，建筑师有时需要同时用实体模型和图纸两种方式，以弥补单一方式的不足。过去这两种截然不同的沟通方式是分别实现的。应用计算机后，设计人员一直在探索如何使用软件在计算机上进行三维建模。最早实现的是用三维线框图去表现所设计的建筑物，但这种模型过于简化，仅

3、仅是满足了几何形状和尺寸相似的要求。后来出现了诸如3DStudio VIZ、FormZ这类专门用于建筑三维建模和渲染的软件，可以给建筑物表面赋予不同的颜色以代表不同的材质，再配上光学效果，可以生成具有照片效果的建筑效果图。但是这种建立在计算机环境中的建筑三维模型，仅仅是建筑物的一个表面模型，没有建筑物内部空间的划分，更没有包含附属在建筑物上的各种信息，造成很多设计信息缺失。建筑物的表面模型，只能用来推敲设计的体量、造型、立面和外部空间，并不能用于施工。对于一个可以应用于施工的设计来说，附属在建筑物上的信息是非常多的，以墙体为例，设计人员除了需要确定墙体的几何尺寸、所用的材料外，还需要确定墙体的

4、重量、施工工艺、传热系数、等很多信息。如果不确定这些信息，建筑概预算、建筑施工等很多后续的工作就无法进行。而原有的建筑物三维表面模型，是无法做到在模型上附加这么多信息的。5zd中国BIM门户 - ChinaBIM.com随着建筑工程规模越来越大，附加在建筑工程项目上的信息量也越来越大。当代社会对信息的日益重视，使人们认识到与建筑工程项目的有关信息会对整个建筑工程周期乃至整个建筑物生命周期都会产生重要的影响。例如，建筑物用地的地质资料、所用的建筑材料以及材料的各种数据对项目的施工方式、生产成本及工期、使用后的维护都密切相关。对这些信息利用得好、处理得好，就能够节省工程开支，缩短工期，也可以惠及使

5、用后的维护工作。因此，十分需要在建筑工程中广泛应用信息技术，快速处理与建筑工程有关的各种信息，合理安排工期，控制好生产成本，尽量消灭建筑项目中由于规划和设计不当甚至是错误所造成的工程损失以及工期延误。鉴于此，就必须在整个建筑工程周期乃至整个建筑物生命周期中，实现对信息的全面管理。建筑设计作为建筑工程的龙头专业，也是整个建筑工程信息的源头，在建筑业信息化中肩负十分重要的责任。5zd中国BIM门户 - ChinaBIM.com在整个建筑工程周期中，信息量应当如同图1上面那条曲线那样，是随着时间不断增长的；而实际上，在目前的建筑工程中，各个阶段的信息并不能够很好的衔接，使得信息量的增长如同图1下面那

6、条曲线那样，在不同阶段的衔接处出现了断点，出现了信息“回流”的现象。造成这样的原因有很多，其中一个重要原因，就是在信息的源头建筑设计阶段，没有建立起科学的、能够支持建筑工程全生命周期的建筑信息模型以及相应的集成管理环境。5zd中国BIM门户 - ChinaBIM.com建筑信息模型给工程设计领域带来了第二次革命，从二维图纸到四维设计和建造的革命，同时，对于整个建筑行业来说，建筑信息模型（BIM）也是一次真正的信息革命。建筑信息模型是建筑学，工程学及土木工程的新工具。建筑信息模型或建筑资讯模型一词由Autodesk所创。第一个革命：个人电脑和互联网普及的革命信息第二个革命：建筑景观对于cad的引

7、用二维第三个革命：3dmax等建筑三维软件的引用三维第四个革命：BIM系统的引进-建筑信息全模型（覆盖了二维，三维，各种建筑信息，包括内部的，外部景观的，地理信息的等等）所谓建筑信息模型（BIM），是指通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，在这里，信息的内涵不仅仅是几何形状描述的视觉信息，还包含大量的非几何信息，如材料的耐火等级、材料的传热系数、构件的造价、采购信息等。实际上，BIM就是通过数字化技术，在计算机中建立一座虚拟建筑，一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。iYM中国BIM门户 - ChinaBIM.com 建筑信息模型（BIM）的技术核心是一个由

8、计算机三维模型所形成的数据库，不仅包含了建筑师的设计信息，而且可以容纳从设计到建成使用，甚至是使用周期终结的全过程信息，并且各种信息始终是建立在一个三维模型数据库中。建筑信息模型（BIM）可以持续即时地提供项目设计范围、进度以及成本信息，这些信息完整可靠并且完全协调。建筑信息模型（BIM）能够在综合数字环境中保持信息不断更新并可提供访问，使建筑师、工程师、施工人员以及业主可以清楚全面地了解项目。这些信息在建筑设计、施工和管理的过程中能促使加快决策进度、提高决策质量，从而使项目质量提高，收益增加。iYM中国BIM门户 - ChinaBIM.com 建筑信息模型的应用不仅仅局限于设计阶段，而是贯穿

9、于整个项目全生命周期的各个阶段：设计、施工和运营管理。BIM电子文件，将可在参与项目的各建筑行业企业间共享。建筑设计专业可以直接生成三维实体模型；结构专业则可取其中墙材料强度及墙上孔洞大小进行计算；设备专业可以据此进行建筑能量分析、声学分析、光学分析等；施工单位则可取其墙上混凝土类型、配筋等信息进行水泥等材料的备料及下料；发展商则可取其中的造价、门窗类型、工程量等信息进行工程造价总预算、产品定货等；而物业单位也可以用之进行可视化物业管理。BIM在整个建筑行业从上游到下游的各个企业间不断完善，从而实现项目全生命周期的信息化管理，最大化的实现BIM的意义。建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成

10、了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达。建筑信息模型是数字技术在建筑工程中的直接应用，以解决建筑工程在软件中的描述问题，使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对，并为协同工作提供坚实的基础。iYM中国BIM门户 - ChinaBIM.com 建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。iYM中国BIM门户 - ChinaBIM.com 由于建筑信息模型需要支持建筑工程全生命周期的集成管理环境，因此建筑信息模型的结构是一个包含有数据模型和

11、行为模型的复合结构。它除了包含与几何图形及数据有关的数据模型外，还包含与管理有关的行为模型，两相结合通过关联为数据赋予意义，因而可用于模拟真实世界的行为，例如模拟建筑的结构应力状况、围护结构的传热状况。当然，行为的模拟与信息的质量是密切相关的。iYM中国BIM门户 - ChinaBIM.com 应用建筑信息模型，可以支持项目各种信息的连续应用及实时应用，这些信息质量高、可靠性强、集成程度高而且完全协调，大大提高设计乃至整个工程的质量和效率，显著降低成本。iYM中国BIM门户 - ChinaBIM.com 应用建筑信息模型，马上可以得到的好处就是使建筑工程更快、更省、更精确，各工种配合得更好和减

12、少了图纸的出错风险，而长远得到的好处已经超越了设计和施工的阶段，惠及将来的建筑物的运作、维护和设施管理。并导致可持续地节省费用。iYM中国BIM门户 - ChinaBIM.com建筑信息模型，是应用于建筑业的信息技术发展到今天的必然产物。事实上，多年来国际学术界一直在对如何在计算机辅助建筑设计中进行信息建模进行深入的讨论和积极的探索。可喜的是，目前建筑信息模型的概念已经在学术界和软件开发商中获得共识，Graphisoft公司的ArchiCAD、Bentley公司的TriForma以及Autodesk公司的Revit这些引领潮流的建筑设计软件系统，都是应用了建筑信息模型技术开发的，可以支持建筑工

13、程全生命周期的集成管理环境。建筑信息模型(BIM)设计的核心理念1. 参数化设计 WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.com参数化设计从实质上讲是一个构件组合设计，建筑信息模型是由无数个虚拟构件拼装而成，其构件设计并不需要采用过多的传统建模语言，如拉伸、旋转等，而是对已经建立好的构件（称为族）设置相应的参数，并使参数可以调节，进而驱动构件形体发生改变，满足设计的要求。而参数化设计更为重要的是将建筑构件的各种真实属性通过参数的形式进行模拟，并进行相关数据统计和计算。在建筑信息模型中，建筑构件并不只是一个虚拟的视觉构件，而是可以模拟除几何形状以外的一些非几何属性，如材料的耐火等级、材料的传

14、热系数、构件的造价、采购信息、重量、受力状况等等。 WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.com对参数定义属性的意义在于可以进行各种统计和分析，例如我们常见的门窗表统计，在建筑信息模型中是完全自动化的，而参数化更为强大的功能是可以进行结构、经济、节能、疏散等方面的计算和统计，甚至可以进行建造过程的模拟，最终实现虚拟建造。这与犀牛、3D Max 等软件中的三维模型是完全不同的概念，用3D Max 建立的模型，墙与梁并没有属性的差别，它们只是建筑师在视觉上假设的墙与梁，这些构件将无法参与到数据统计，也就不具备利用计算机进行各种信息处理的可能性。WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.co

15、m2. 构件关联性设计 WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.com构件关联性设计是参数化设计的衍生。当建筑模型中所有构件都是由参数加以控制时，如果我们将这些参数相互关联起来，那么我们就实现了关联性设计。换言之，当建筑师修改某个构件，建筑模型将进行自动更新，而且这种更新是相互关联的。例如，我们在实际工程中经常会遇到修改层高的情况，在建筑信息模型中，我们只要修改每层标高的数值，那么所有的墙、柱、窗、门都会自动发生改变，因为这些构件的参数都与标高相关联，而且这种改变是三维的，并且是准确和同步的。我们不再需要去分别修改平立剖。关联性设计它不仅提高了建筑师的工作效率，而且解决了长期以来图纸之间的

16、错、漏、缺问题，其意义是显而易见的。 WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.com3. 参数驱动建筑形体设计 WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.com参数驱动建筑形体设计是指通过定义参数来生成建筑形体的方法，当建筑师改变一个参数，形体可以进行自动更新，从而帮助建筑师进行形体研究。参数驱动建筑形体设计仍然可以采用定义构件的方法实现。如果我们要设计一个形体复杂的高层建筑，我们可以将高层建筑的每一层作为一个构件，然后用参数（包含一些简单的函数）对这一层的几何形状进行定义和描述，最后将上下两层之间再用参数关联起来，例如设定上下两层之间的扭转角度，这样就可以通过修改所定义的角度来驱动模型

17、，生成一系列建筑形体。这种模式对于生成一些有规律的，但却很复杂的建筑形体是十分有用的。在Revit 中，还有另外一种方便的工具体量。体量设计更加接近建筑师的工作模式，建筑师可以从体量推敲做起，而不必关心体量与尺寸参数的关系，当体量推敲满意后，再为体量附着上具有真实属性的建筑构件，例如给形态附着幕墙、墙、楼板等。体量模式较为强大的功能还在于，当我们再次修改体量时，原先附着的建筑构件可以相应更新。这实际上实现了“先形状后尺寸”的设计方式，其技术思想与“变量化实体造型技术”较为接近。WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.com参数驱动建筑形体设计并不是建筑信息模型所独有的技术，犀牛等软件具备同

18、样的功能。但是在建筑信息模型中，形体可以方便地转化成具有真实属性的建筑构件，如给形态附着幕墙，当我们改变参数，形体发生变化的同时，建筑构件也相应同步变化，这就使视觉形体研究与真实的建筑构件关联起来，视觉模型也就转化为真正的“信息模型”。 WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.com4. 协作设计 WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.com在以往，我们理解的协作设计通常是建筑专业与结构水暖电的专业协作。而今天，随着建筑工程复杂性的增加，跨学科的合作成为建筑设计的趋势。在二维CAD 时代，协作设计缺少一个统一的技术平台，但建筑信息模型为传统建筑工种提供了一个良好的技术协作平台，例如，

19、结构工程师改变其柱子的尺寸时，建筑模型中的柱子也会立即更新，而且建筑信息模型还为不同的生产部门，甚至管理部门提供了一个良好的协作平台，例如施工企业可以在建筑信息模型基础上添加时间参数进行施工虚拟，控制施工进度，政务部门可以进行电子审图等等。这不仅改变了建筑师、结构工程师、设备工程师传统的工作协调模式，而且业主、政府政务部门、制造商、施工企业都可以基于同一个带有三维参数的建筑模型协同工作。WuY中国BIM门户 - ChinaBIM.com建筑信息模型(BIM)的技术特点虽然已经有一些建筑设计软件是基于建筑信息模型开发的（以下把这类软件简称为BIM软件），但由于不同软件公司在技术上的差异，所以采用

20、的技术不尽一致。这里介绍的建筑信息模型技术特点是对现有软件所采用的建筑信息模型技术的一个归纳。Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com总的来说，基于建筑信息模型的建筑设计软件系统融合了以下两种主要思想：Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com1将设计信息以数字形式保存在数据库中，以便于更新和共享；Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com2在设计数据之间创建实时的、一致性的关联，对数据库中数据的任何更改，都马上可以在其他关联的地方反映出来，这样可以提高项目的工作效率和保证项目的工程质量。Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.comGhd中国BIM门户 - Ch

21、inaBIM.com 正是这非常重要的两种思想，是计算机辅助建筑设计工作发生了本质上的变化。Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com 应用BIM软件来进行建筑设计时，就会发现和原来应用绘图软件搞设计会有很大的区别。BIM建模工具不再提供低水平的几何绘图工具，操作的对象不再是点、线、圆这些简单的几何对象，而是墙体、门、窗、梁、柱等建筑构件；在屏幕上建立和修改的不再是一堆没有建立起关联关系的点和线，而是由一个个建筑构件组成的建筑物整体。整个设计过程就是不断确定和修改各种建筑构件的参数，全面采用参数化设计方式。应用BIM建模需要大量建筑领域中的具体知识，许多建模的操作都需要建筑师应用建筑设

22、计相关的知识，例如门的设计就需要懂得根据使用条件选择门的类型、材质、大小、开启方式等，而不是画几条线就算了。在应用绘图软件搞设计时，对设计内容无需交代得很清楚，而应用BIM软件的设计则相反。当你要放置一个建筑构件到一个模型中，你必须告诉模型这是什么，而不是它像什么。Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com BIM软件立足于数据关联的技术上进行三维建模，模型建立后，可以随意生成各种平、立、剖二维图纸。无需画一次平面图后，在分别去画立面图、剖面图，避免了不同视图之间出现不一致现象。而且在任何视图上对设计的任何更改，都马上可以在其他视图上关联的地方反映出来，这种关联互动是实时的。Ghd中国

23、BIM门户 - ChinaBIM.com 由于建筑信息模型包含了所代表的建筑物的详尽信息，因此，可以生成各种门窗表、材料表以及各种综合表格。这样就为建筑信息模型的进一步应用创造了条件。例如，应用这些表格进行概预算、向建筑材料供应商提供采购清单等。实际上，BIM的应用范围已经超出了建筑设计的范畴。Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com 建筑信息模型的建立，为进行各种可视化分析（空间分析、体量分析、效果图分析、结构分析、传热分析、等）提供了方便，同时还为其他专业要进行的设计分析（结构分析、传热分析、等）创造了条件。Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.comGhd中国BIM门户

24、- ChinaBIM.com为了达到以上的目的，BIM软件建模必须符合以下要求：Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com 1必须保证建筑产品信息的完整性，能够对不同的抽象层次上的建筑产品信息进行描述和组织；Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com 2不同的应用能够根据它提取所需的信息，衍生出自身所需的模型，且能添加新的信息到建筑产品模型，保证信息的可重复使用性和一致性；Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com 3应该支持自顶向下设计，特别是概念设计和设计变更。Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.comGhd中国BIM门户 - ChinaBIM.com 建筑

25、设计需要涉及到许多不同的专业，如建筑、结构、设备等。由于BIM具有承载各种信息的能力，整个建筑相关的信息和一整套设计文档存储在集成数据库中，所有信息都已数字化，完全相互关联。这样就可以在BIM上构建各个专业协同工作的平台。这不但消除了以前各个专业设计软件互不兼容的现象，还实现了各专业的信息共享。例如设计的修改或变更、施工计划安排以及施工进度的可视化模拟、各种文档协同管理、施工变更管理等都可以在这个协同工作平台上实现。Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com 正是BIM的应用，一种新的建筑业管理思想应运而生，这就是建筑物生命全周期管理(Building Lifecycle Manage

26、ment, BLM)。BLM是一种以BIM为基础，创建、管理、共享信息的数字化方法，能够大大减少资产在建筑物整个生命周期（从构思到拆除）中的无效行为和各种风险。BLM是建筑工程管理的最佳模式。Ghd中国BIM门户 - ChinaBIM.com BIM技术在发展过程中，吸纳了学术界进多年研究的一些成果，融汇入自身之中。例如，门和窗是开在墙上的，门、窗和墙的关系是紧密相连的。有不少关于智能CAD的研究指出，在修改设计时平移墙体，墙上的门和窗应当自动地跟着移动，删除墙体，墙上的门和窗也就自动地跟着删除，应当把这些列为设计专家系统里的规则。现在这些功能在已经在BIM软件上实现了。Ghd中国BIM门户

27、- ChinaBIM.com建筑信息模型( B u i l d i n g I n f o r ma t i o n Mo d e l i n g，o r BI M) 是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项 目各种相关信息的工程数据模型。BI M是对工程项目设施实体 与功能特 性的数 字化表达 ( N I S T 2 0 0 6 ) 。5zd中国BIM门户 - ChinaBIM.com建筑信息模型(BIM)技术的应用筑信息模型( B u i l d i n g I n f o r ma t i o n Mo d e l i n g，o r BI M) 是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项

28、 目各种相关信息的工程数据模型。BI M是对工程项目设施实体 与功能特 性的数 字化表达 ( N I S T 2 0 0 6 ) 。作为建筑信息技术新的发展方向，几年来 ，BI M 从一个理想概念成长为今日的应用工具，给整个建筑行业带来了多方面的机遇与挑战 。设计师通过运用新式工具，改变了以往方案设计的思维方式;承建方由于得到新型的图纸信息，改变了传统的操作流程 ；管理者则因使用统筹信息的新技术， 改变其前前后后工作 日程、 人事安排等一系列任务的分配方法。作为一项新的计算机软件技术，BI M 是继计算机辅助设计( Co mp u t e r Ai d e d De s i g n o r C

29、AD)之后的新生代，通过支持 BI M 技术或相关软件得以实现( Au t o d e s k 2 0 0 7 ) 。同时BIM 从 CAD扩展到了更多的软件程序领域,如工程造价、进度安( I n n o v a ya 2 0 0 7 ) ，还蕴 藏 着服务于 设 备管 理等方 面 的潜能 。BI M 给建筑行业( A r chi t e ct U r e，E n g i n e e r i n g，a n d Co n s t r u c t i o n o r AEC)的软件应用， 增添了更多的智能工具，实现了更多的职能工序。TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.comBI M 是建

30、筑工程信息化历史上的一个革新 。在实际应用上，BIM 的信息技术可以帮助所有工程参与者提高决策效率和正确性。比如， 建筑专业完全是从三维考虑和推敲建筑内外的方案，而2 D图纸信息仅通过映像截取就可轻松获得 。结构专业则可在其参数化的信息中，取墙体材料强度及墙上孔洞大小 ， 进行计算。 施工单位则可取其墙上参数化的混凝土类型、 配筋等信息，进行水泥等材料的备料及下料。预算造价单位则可取门窗类型及制造商的产品数据库等综合信息 ， 进行造价总预算,产品定货等 。物业单位则可以用之进行可视化物业管理 。这些过程在 BI M支持下，将大大地减少信息传递过程中的丢失及重建。TYx中国BIM门户 - Chi

31、naBIM.com1 设计类B I M软件 TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.comBI M 的技术是通过建筑业应用软件程序来实现的 ， 这些软件类别包括建筑设计、工程设计、施工管理、预算、设备管理等。TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com当前 ，BI M 设计软件的市场有三家主流公司 ，分别是 Au t o d e s k公司 ，Be n t l e y公司和Gr a p h i s o f t Ne me t s c h e k AG 公司。Au t o de s k Re v i t的三个系列， Re vi t Ar c hi t e c t ur e，Re vi

32、t St r u c t u r e，a nd Re vi t ME P( Re v i t 2 0 0 8 ) 分别对应于建筑、 结构以及设备几个不同的专业领域。参数化建筑图元是Re v i t 的核心 ， 而参数化修改引擎提供的参数更改技术 ，使用户对建筑设计文档任何部分的更改都能够自动放映到其他视图， 引起关联变更。建筑软件以墙柱、楼板、屋顶 ，门窗等构件为基本图元构件；结构软件以梁、板、柱为主；设备软件的基本图元构件比较多， 大致规划成机械、 电、 泵、消防等几个 系统( Re v i t ME P 2 0 0 8 ) 。每一种图元都被分成 “ 族 一类型 一实例”的等级，最终落实搭建

33、 BI M模型的是 “ 实例”。能够在整个项 目中 自动协调在任何时刻、任何地方所作的任何变更，从而确保设计和 文档 保持 协调 、一 致与完整。另外，Au t o d e s k还提供其它一些基于 3 D并带参数设计的软件， 如Au t o CAD Ar c h i t e c t u r e 2 0 0 8 ， Au t o CAD ME P 2 0 0 8 。 在北美地区，Au t o d e s k Re v i t在建筑师圈中占据明显优势( Khe ml a n i 2 0 0 7 ) 。Be nt l e y提倡利用Mi c r o s t a t i o n做平台，从 CAD平稳

34、向 BI M 过渡 Gr a p hi s o f t ( Ne me t s c h e k AG) 的Ar c h i CAD是专门为建筑师服务的专业设计软件。 它的特色之处在于使用 “ 几何设计语言” ，简单参数化程序设计语言 。用户可以通过它创建智能化建筑构件。TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com此外，一种新的基于3 D的软件可以用来做冲撞检测。这种程序可以根据各种不同的设计原则 ，让计算机 自动地检测构件对象间的相互影响。 比如 ， 可以测试并显示出消防水管是否在梁上穿洞而过 ，可以提示出空调管道是否与天花板位置相互冲突。由于 B I M 软件的使用 ，这种冲撞检测应用

35、程序在 AEC行业中开始变得越来越重要了。I nno v a ya ( I nn ov a ya 2 0 07 ) 和 Na v i s wo r k s( Na v i s wo r k s 2 0 0 7 )都提供该种应用软件。TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.comTYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com2 施工类 B I M软件 TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com随着 BI M设计软件的发展，相应出现了更多的应用程序去开拓 “ BI M”中 “ I ”的用途。 BI M从3 D模型的创建职能发展出4 D( 3 D+时间或进度) 建造模拟职能5 F 5

36、 D( 3 D+开销或造价) 施工的造价职能 ，让建筑师、工程师 、承建公司能够更加轻松地预见到施 工 的 开 销 花 费 与 建 设 的 时 间进 度 。I n n o v a y a 是最早推出BI M施工软件的公司之一， 支持 Au t o d e s k公司的BI M设计软件及 Sa ge Ti mb e r l i n e 预算， Mi c r o s o f t P r o J e c t 及 P r i ma v e r a施工进度。I n n o v a y a的重头产品 ，Vi s u a l E s t i ma t i n g和 Vi s u a l S i mu l a

37、 t i o n，针对辅助施工阶段工作任务。具体来说 ，I nn o v a ya Vi s u a l E s t i ma t i n g支持 BI M 模型的自动计算并显示工程量，还可以将设计构件与预算数据库连接 ，以完成工程造价。 工程造价是个复杂的过程，包括分析设计，根据施工需要对构件进行项目分类并集合， 设定装配件 、 物料的定量和变量 ， 编制数据库 ， 再将工程项目的数据信息择录载入这些产品数据库，最终使它们价格化。当前的 B I M 设计软件程序不能精确统计到施工装配件上的细节 ，诸如一个 “ 墙”构件上的钉子、龙骨、石膏板等。因此 ，B I M 在设计与施工间存在着一道沟堑

38、，而 I n n o v a y a Vi s u a l E s t i ma t i n g的作用便体现于此。它可以结合设计模型， 综合处理施工类的装配件与物料，进行分类集合、 择录工作，直接为工程造价所使用。很重要的一点是，被 Vi s u a l E s t i ma t i n g量化的信息，都能在三维空间中与构件直接链接。 使用者通过简单的点选， 即可看到有哪些构件、具体在什么位置 、花费了多少开销， 并可以随着设计的深入及时更新， 真正实现 5 D施工( Khe ml a n i 2 0 0 6 ) 。US Co s t S u c c e s s De s i gn E x c

39、 h a n g e 和 Wi n e s t 也支持 R e v i t，但这些 应用程序尚未达到I n n o v a y a自动化、 可视化和精细化的程度。对于进度策划的需求，由I nno v a ya Vi s u a l S i mu l a t i o n ( 可视化模拟建造) 给BIM 的使用者提供程序工具。作为一个计划和施工分析的新型工具 ，Vi s u a l S i mu l a t i o n可以将MS Pr o j e c t 或者Pr i ma v e r a 活动计划与3 DB I M 模型衔接 。因此 ，项 目进度计划可以通过3 D构件在施工进度安排下的建造过程表

40、现出来这就是 4 D( 3 D+时间)施工或4 D模拟的概念 。由这个方式产生出的任务可以自动地关联到 B I M构件上 ，并且还无需手写表格即可快捷完成( Ru n d e l l a n d S t o we 2 0 0 6 ) 。一旦调整进度 图表，则与其相关的BI M构件的施工安排也将相应地更改 ，并在4 D摸拟建造时体现 出来。这是因为任务和构件是关联的，所以任务时间的改变，意味着构件的摸拟建造过程也将改变。 类似的软件还有Na v i s wo r k s 公司的 Ti me l i n e r 。TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com3 B I M在建筑工程生命周期中

41、的应用TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.comBI M 为真正实现 BLM( Bundi ng Li f e c y c l e Ma n a g e me n t ) 的理念提供了技术支撑。建筑工程生命周期主要包括建筑物进行设计 、 施工、 运营使用乃至拆除的完整过程。概括地讲 ，B I M是将规划、设计、施工、 运营等各阶段的数据 ， 全部逐渐累积于一个数据结构 ，其中既包含着三维模型的信息也存储着具体构件的参数数据 。BIM 的数据 由建筑行业软件程序产生、输入并支援，用以共享和交换项 目的信息并协助建设项 目过程中的整合操作 基于数字化设计信息的创建，与相关技术产品接口，可以

42、改变建设工程信息的管理过程和共享过程 ，从而实现 BL M。TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com从前期设计阶段 ，BI M 便开始建立一个贯穿始终的数据库档案 。随着项目展开，B I M的数据信息跟随方案自动积累与更新，设计的方案随着计划的调整而改变。这就使得项 目的前期设计工作在有限的时间得到更多的预选方案。BI M 的前期设计数据进入到概 念设计阶段 ，将开始逐步地扩充起来 。由于不同软件程序 只存取同一组信息数据 ，设计的数据可以在项目参与者间循环 ， 因此大大提高了数据的有效利用率。有了BI M共享基础 ， 在作建筑设计的同时，建筑师就可以便捷地计算出方案的绿色指 TYx

43、中国BIM门户 - ChinaBIM.com标、经济指标 、 概预算等数值 ，反过来再影响方案的设计进行改良。 接下来 ，这些数据将继续在扩初设计中得以细致化、 完善化。最终 基于BI M 的扩初设计，通过截取 BI M 模型就完成了布图，使用提取工具就完成了文案的编制 ，呈交一套完整的产品设计。这个阶段的工 作新颖之处 体现在 ，基于 TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.comBI M的设计产品都是BI M模型创作的副产品，都是从详尽的数据库中得来的， 图纸输出或是文档编制并没有本质的不同 ，只是出于不同的目的， 从不同的角度，用不同的格式来查看项 目模型的数据而 已。B I M 的

44、数据传承到施工阶段，承建公司用来做工程量化 、 进度编排、 工程造价等动工前的准备 ，用以安排采购、下包、后勤等工作任务。施工阶段中的BI M数据库也随 着工作安排的展开而得以补充 。如设计变更信息 、实际采购信息、设备租赁信息、人力资源信息等都会被存储到BI M数据库中。最终完成的工程项 目实体与BI M 模型的数据是完全对应的 ，每项物质零件都有其准确的电子数据信息存档备案。BI M信息传递的最终阶段是建筑物投入运营使用的阶段 。 理论上 ， 一套完整的建设数据可以协助进行设备管理 。 如三维的图形信息， 可以虚拟安置设备；构件的参数数据， 定是作为修 建改造 工程的基本信 息 ，潜 力无

45、限( NBI MS 2 0 0 7 ) 。TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com4 B I M优化建设过程及参与方的受益TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.comTYx中国BIM门户 - ChinaBIM.comB I M 协助整合项目的工作内容 ，能够优化整个建设过程。 作为设计工具 ，BIM整合了设计师的各项工作。设计师绘图工作不再分图面进行，设计内容与编档内容关联映射 ，极大地提高设计生产率和设计质量。作为数据载体，BI M 整合了来 自各方信息的管理工作。因为减少了人们在不同软件系统上输入相同项 目信息时而发生不必要的数据错误，并通过使用电脑对项目数据 多次复用，

46、所以设计信息不会在转交、传递或调整中遗漏丢失 ，减少重建信息劳动消耗作为交流平台，BI M 整合了信息资源，支持同步共享。作为智能工具，BI M 整合了计算机科技与建筑技术的发展 ，实现了数字技术的高效益。TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com在一个完整AECI程项 目周期中使用BI M 技术 ，可以给所有的参与者带来巨大的效益。 对设计师来说 ，越到深层次的设计阶段，BI M 设计软件使用起来便越感得心应手。 比如，初步设计所要求的图文档案进度 ，与设计工作的深度是 同步的 ，无论是2 D图纸还是经济指标文档，无论是HVAC的流

47、量分析还是结构系统的强度报告，都是模型创建过程的副产品 。只要按照所需，编写简单的参数值 ，一切相关文档都可以被轻松地统计并编排出来。对承建方来说，B I M对安全施工、 降低无谓消耗等方面 ， 能 TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com做出巨大贡献 。b e a u 作 BI M模型可以用于各系统构件的三维冲撞检测 ；用于联带进度图表的四维模拟建造 ，进行施工管理计划。由此，B I M能够帮承建方和施工者们降低风险， 减少变更 ， 制定更完善的项目计划，提高程序的合理与交流的便利， 还支持进度安排的方案具有可选性 ，使得整个项 TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.com目施工过程能在最短的时间内得出最佳的成果。更新的还有升级了工程造价的五维概念，将工程造价的过程也通过 BI M模型完成，进而优化施工的过程。资方能够在基于 BI M 的过程中，更容易更直观地理解 自己的项目，有更 多的机会参与到设计中来，并能更有力地掌控设计方案与资金开销满足自己的要求， 减少变动调整以节省资金，花费同样的钱收获高质量的产品和高效率的交付。TYx中国BIM门户 - ChinaBIM.comrevit architecture 建筑 最基本也最重要的软件revit structure 结构revit mep 是水暖电navisworks 也就是建模和碰撞检查