建筑信息模型(BIM)技术的应用

发布于 2014-04-17 浏览 366人次

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 ) 。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 CAD)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。

BI M 是建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。

1 设计类B I M软件

BI 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。

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 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。

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。

2 施工类B I M软件

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 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 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