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1、建立完整BIM软件体系概念摘要：BIM技术应用于国内建设项目至今天已经进入一个快车道，但是大量的从业者对于BIM技术的印象还是停留在一款软件应用上，认为BIM技术不过就是一个碰撞检测软件。这是一个很大的误解，BIM技术实质上是一个软件体系，可以把BIM应用软件划分为从建模软件到运维软件的九大类别，这九类软件分别对应着BIM不同的应用阶段，每类软件都有几种到几种到几十种不同国家、不同公司开发的应用软件，它们互相竞争又互相补充。关键词：BIM技术；精细化模型；软件体系Establish a complete concept of BIM software systemsAbstract：Nowad
2、ays ,the application of BIM technology in domestic construction projects has been entering a fast lane.However ,a large number of professionals still have the impressionthat BIM technology means a software application , which is used to do a collision detection .This is a big misunderstanding .Essen
3、tially ,BIM technology is a software system .We can divide the BIM application software into nine categories ,form modeling to operation and maintenance ,these categories are corresponding to different software application stages .Among them ,each kind of software has various types ,which are develo
4、ped by different countries ,different companies .Therefore ,these software are competitive and complementary.Keywords：BIM technology；Refinement model；Software system引言国内建筑市场上的BIM应用现在正处于一个历史上最好的发展时期，得到了各界的一致认同和推广。笔者也参加了大量项目的BIM咨询工作，与建设方、施工方有过很多沟通，也参加了很多的BIM交流会议。发现在很多人的头脑里对于BIM的印象存着一个很大的误区，他们认为BIM就是一个
5、专业的建模软件，应用这个软件就可以把BIM的全部流程囊括其中。其实BIM不是一个软件的事，也不是一类应用软件的工作内容，BIM应用其实是一个不同的应用面集合在一起的软件体系，不同的应用层面则该用不同的应用软件来实现。1、综述BIM应用软件分类目前常用BIM软件数量已有几十个。但对这些软件，却很难给予一个科学的、系统的、精确的分类，目前国内几种流行分类法也不是完全严谨的分类规则。笔者拟在本文中根据自己自己多年的从业经验进行一个简单的分类概括，希望能为读者提供一个了解BIM技术的新的视角。按照在BIM应用中不同的应用层面，可以在狭义的BIM应用领域内把国内的BIM软件体系划分为以下几类：BIM核心
6、建模软件，B1M分析软件，BIM模型检查软件，BIM轻量化软件，BIM动画演示软件，BIM算量和预算软件，BIM管理协同平台软件，BIM二次开发软件，BIM运维软件这九大类别。这九类软件应用于不同的层面，其中核心建模软件是整个体系核心，其他各类软件均以此为基础进行工作，或者形成相对独立的工作成果，或者反馈给核心建模软件进行修正和展示。其实，广义的BIM软件还应该包括各类专业建模软件、深化软件，不过这类应用在同内市场上并不多见，故本文就不做阐述了。2、核心建模软件BIM核心建模软件（英文叫BIM Authoring Software）是BIM赖以生产和发展的前提换句话说，正是因为这些软件是整个B
7、IM链条的基础，也是从事BIM的业者第一个要接触碰到和熟练应用的BIM软件。其他各类的BIM软件均是在BIM核心建模软件的基础上进行的不同层度上的信息交换和延伸，最后形成一个完整的BIM工作体系。这一类软件，目前欧美建筑业已经普遍使用 Autodesk Revit 系列、Benetly Building 系列、ArchiCAD、Catia等数量达上百种专业软件，这些都属BIM技术的核心建模软件，其中主要的有以下几种，见图 1。RevitArchitectureRevitStructureRevitMepAutodeskBenetlyArchitectureBenetlyNemetschekGr
8、aphisoftGery TechnologyDassaultBenetlyStructureBenetly BuildingMechanical Systems sysArchiCADAllPLANDigital ProjectCATIAVectorworks图1 BIM技术核心建模软件2.1 Autodesk 公司RevitRevit是Autodesk于2002年收购的三维设计软件，收购后Autodesk提出了BIM的概念，可以说BIM一词的诞生与Revit紧密相关，这也造成行业“BIM 就是Revit，Revit就是BIM”的误解。Autodesk公司的Revit建筑、结构和机电系列软件
9、，借助于 Autodesk公司二维施工图设计软件AutoCAD的强大的市场占有率，其Revit软件在国内的民用建筑市场上占据着主流的位置，Revit与 Autodesk的其他工程软件产品一样，主要定位于建筑设计阶段BIM，优势在于三维设计能力以及通用化能力。通过Revit强大的三维建模能力将实际施工项目在电脑中进行一遍虚拟建造 （图2），并将整个项目的建筑、结构、机电、景观、幕墙等等各类的完整信息体现在模型中，为BIM软件体系的其他类软件提供基础的模型信息，是BIM的核心基础软件。2.2 Bentley 公司microstationBentley建筑、结构和设备系列，Bentley最大的优点就
10、是其二维与三维的CAD图形平台都是 microstation，这样就保证了在二维三维之间可以自由转换，形成连续一贯的统一平台、模型和数据。同时Bentley公司也自行研发或收购了大量的专业软件整合到了自己的平台中，统一 的格式和数据体系使得Bentley产品在工厂设计和基础设施领域有无可争辩的优势。由于推广和易用度稍嫌不足等各方面原因，Bentley国内市场虽然在工业和市政领域处于领先地位，但是在民用建筑领域应用较少。23 Graphisoft公司ArchiCADArchiCAD是Graphisoft公司的旗舰产品，也是优秀的三维建筑设计软件之一，它是一款偏重方案设计的建筑专业BIM应用软件。
11、他内置的日照分析，能量分析，风荷载、热损耗等等分析工具，渲染工具效果出色，拥有VR演示和动画直接生成等功能，为建筑设计人员提供了一款强大的建筑设计工具，但设备专业需要借助其他插件才能完成。然而，在国内市场上由于其专业配套的功能仅限于建筑专业，适合的公司也仅仅限于专业的建筑师事务所，与多专业一体的设计院体制并不匹配，在国内市场份额较少。图2 应用Revit建模的建筑内景2.4 Dassault公司的 CATIADassault公司的 CATIA是全球最高端的机械设计制造软件，在航空、航天、汽车等领域具有接近垄断的市场地位，应用到工程建设行业无论是对复杂形体还是超大规模建筑其建模能力、表现能力和信
12、息管理能力都比传统的建筑类软件有明显优势，与工程建设行业的项目和人员特点的对接问题是其不足之处。Digital Project是 Gery Technology公司在CATIA基础上开发的一个面向工程建设行业的应用软件(二次开发软件)，其本质还是CATIA，就跟天正的本质是 AutoCAD一样。2.5 Rhino及扩展插件 Grasshopper核心建模软件除以上几种外，还包括几种专门的复杂曲面建模软件，目前国内主要应用的是Rhino(犀牛)以及它的扩展插件Grasshopper。Rhino又叫犀牛，是美国Robert McNeel & Assoc开发的PC上强大的专业3D造型软件，它可以广泛
13、地应用于三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。它能无阻碍地整合3DMAX(主要应用于建筑模）Softimage(主要应用于动画)的模型功能部分。同时它也可以与建筑界的主流概念设计软件 Sketchup建筑草图大师兼容，给建筑业界人士提供了一种自由体建模的优秀工具 (图 3)。Rhino是一款基于NURBS【非均匀有理B样条曲线(NonUniform Rational BSplines)】为主三维建模软件。NURBS是专门做曲面物体的一种造型方法。NURBS造型总是由曲线和曲面来定义的，所以要在NURBS表面里生成一条有棱角的边是很困难的。就是因为这一特点，我们可以用它做出各种复杂
14、的曲面造型和表现特殊的效果，如人的皮肤，面貌或流线型的跑车等，具体到工程建设领域，就是复杂曲面的设计应用必须借助它。Rhino可以在Windows系统中建立、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面和实体，不受复杂度、阶数以及尺寸的限制。Rhino也支援多边形网格和点云。Rhino是一个相对“平民化”的高端软件，Rhino所需配置很低，并且安装控件需求极小，应用的门槛低。图3 应用Rhino建模的建筑造型Grasshopper是一款在Rhino环境下运行的采用程序算法生成模型的参数化设计插件。Grasshopper不需要太多任何程序语言的知识就可以通过一些简单的流程方法达到设计师所想要的模型，它以
15、自己独特的方式完整地记录起始模型和最终模型的建模过程，从而达到通过简单改变起始模型或相关变量就能改变模型最终形态的效果。当方案逻辑与建模过程联系起来时，它还可以通过参数的调整直接改变模型形态。Grasshopper中提供的矢量功能是Rhino中没有的慨念。在Rhino中制作模型，比如画曲线，拉控制点，移动，阵列物体等等几乎所有的手工建模都是在反复地做定义距离和方向的工作。而在以程序建模(参数化建模)的软件中，这个工作是以输入数据和程序自动计算的方式来完成，以替代传统的手工去画的方式，软件中用来完成这个工作的工具就是矢量。3 BIM 分析软件BIM分析软件是以BIM核心建模软件提供的建筑模型为基
16、础进行各类的专业建筑分项分析的工具软件。它包括了建筑、机电和结构等类的专业分析软件。3.1 BIM可持续（绿色）分析软件可持续（或绿色）分析软件可使用BIM模型信息，对项目进行日照、风环境、热工、景观可适度、噪音等方面的分析和模拟。主要软件有国外的Echotect（生态建筑大师）、IES（光域网制作）、Green Building Studio（建筑性能模拟）以及国内的PKPM等。3.2 BIM机电分析软件水暖电或者电气分析软件，国内产品有鸿业、博超等，国外产品有IES Virtual Environment（建筑能耗模拟）、Trane Trace（能源和热力加载分析应用程序）等。3.3 BIM结构分析软件结构分析软件是目前与BIM核心建模软件配合度较高的产品，基本上可实现双向信息交换，即：结构
