26_浅析BIM及其工具—BIM软件的选择-会议论文修改稿

第一届全国BIM学术会议论文集北京·2015【作者简介】王升(1983-)，男，中级工程师。主要研究方向为BIM信息管理。E-mail：[e-mail]浅析BIM及其工具——BIM软件的选择王升（中国建筑西南设计研究院有限公司，成都，610040）【摘要】近年来，BIM(建筑信息模型)越来越受到工程建设行业的持续关注和广泛应用，项目建设各参与方纷纷成立BIM团队或研究中心，BIM最大价值的发挥与BIM软件息息相关，而BIM软件的选择是摆在建设各方应用BIM首当其冲也是最重要的课题，本文对目前在国内有一定影响和应用的BIM软件(包括能发挥BIM价值的软件)进行了梳理和分类，并提出了BIM软件选择的一般原则和建议，以期对BIM软件选择有所帮助。【关键词】BIM;建筑信息模型;软件;选择0、前言BIM（BuildingInformationModelling）是目前全球建筑业最为关注的信息化技术，西方发达国家一直都在推动BIM的研究和应用。BIM技术被认为是能够从根本上提高生产效率和降低资源浪费等建筑业普遍存在问题。BIM已经成为了建筑业发展的主流方向，相比我国建筑业BIM发展还是相对缓慢。最近几年，国内BIM发展迅速，从举办层出不穷的各类BIM大赛，到各种形式的论坛、培训、经验交流会，到众多的书籍、期刊、网站介绍和推广等等，都可窥见国内BIM应用的热情和力度。在政府政策的指导下，学术界、软件厂商、设计施工企业分别展开了BIM技术及标准的研究。2015年7月住建部出台了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》（以下简称《指导意见》），强调了BIM全过程应用，作为国家纲领文件，为我国建筑行业进一步应用BIM提出了要求和目标。在互联网时代下，随着BIM技术革命的普及和深入，或将终结工程设计行业的二维图纸时代，进入全新的模型时代，被媲美20多年前国内工程建设行业，那场名为CAD（Computer-Aid-Design）的技术革命，从而宣告了一个绘图板时代的终结。当前建设五方责任主体（建设、勘察、设计、施工、监理）纷纷建立BIM小组、BIM研究中心和工作站，从规划、勘察设计，深化设计，施工模拟，运维等建筑全生命周期全部或其中某个阶段进行深入研究和应用。应用目的不同，自身条件不同，对软硬件的需求不同，所使用的BIM软件也不同。目前BIM软件林林总总，可供选择和组合有很多，BIM软件的选择是摆在各方应用BIM的首当其冲，也是最先面临的重要课题。1、BIM及特征BIM的思想最早源于20世纪70年代乔治亚理工学院的CharlesEastman及JerryLaiserin对BIM的概念进行的详细界定：是一个基于数字化技术和可视化技术集成和管理与建设项目有关信息的方法。建立的BIM模型，集成了建筑、结构、建筑设备等三维(3D)信息模型，同时集成了其他与建设项目相关的信息。有效地实现了建设项目信息的3D表达，可以帮助设计方、施工方和业主方直观、有效的理解建设项目情况，检查设计空间冲突，辅助进行工料分析、结构分析、光照分析等，并可用于项目后期维护管理。结合模拟技术可以预先分析和优化施工过程的资源配置，从而保证真实施工的顺利进行。许多机构和学者都给出了它的定义。国际标准组织设施信息委员会（FIFC)提出：“建筑信息模型(BIM)是在开放的工业标准下对设施的物理和功能特性及其相关的项目生命周期信息的可计算/可运算的形式表现，从而为决策提供支持，以更好地实现项目的价值。美国建筑科学研究院（NIBS）在其BIM国家标准中的定义是“一个设施的物理与功能特性的数字化表达，为设施全生命期内相关决策提供可靠的共享信息资源。”美国建筑协会(AmericanInstituteofArchitects)认为：“BIM是一种与项目信息数据库相联系的基于模型的技术”，是归集和管理建筑物寿命周期内相关信息的过程”。百度百科通俗定义为：可以将建筑信息模型视为数码化的建筑三维几何模型，此外这个模型中，所有建筑构件所包含的信息，除了几何外，同时具有建筑或工程的数据。这些数据提供程式系统充分的计算依据，使这些程式能根据构件的数据，自动计算出查询者所需要的准确信息。此处所指的信息可能具有很多种表达型式，诸如建筑的平面图、立面、剖面、详图、三维立体视图、透视图、材料表或是计算每个房间自然采光的照明效果、所需要的空调通风量、冬、夏季需要的空调电力消耗等等。总之，BIM的根本特征是：应用于项目全寿命周期的和注重信息共享的信息技术，其最大价值体现在设计及设计延伸两个阶段：1）更好的展示设计理念，更直观、美观、易懂，更便于与业主沟通，提高设计效率和质量。从设计一开始就注重专业间的协同设计和协同管理，通过三维模型和二维图设计表达的双向关联，模型与设计图形一致，提高设计质量，而设计图形也可以从模型中提取，并进行任意的切剖，检查各部件相互关系，提高设计效率。2）从设计延伸到施工、运维，更为直观的指导施工，形象的展示施工进度和施工方案。三维模型与数据库、自控系统相关联，可以方便的查询运行和维护所需要的重要信息，监控设备运行。国内各大设计企业最先认识到BIM的优势及对设计行业造成的革命性冲击，率先进行了探索，施工单位及业主也纷纷建立自己的BIM工作团队，进行相关理论和实践，但是时至今日，大部分设计院选择了放弃或者是尚还处于起步阶段或局部应用，尽管近年来招投标中越来越多的出现BIM字眼，但是从行业整体来看BIM市场尚为形成规模化应用，其中一个重要原因，是对BIM的理解还不够充分、期望值过高、准备不足，没有结合自身条件，BIM软件选择不当或应用不充分，最后造成了推广应用的失败，不能充分发挥BIM价值。因此，对于BIM软件进行全面、深入的了解是十分必要的，只有选择合适的工具才能事半功倍。2、BIM软件及其分类2.1从BIM理念角度从过去CAD/CAC/CAM软件改造而成的，具有一定BIM能力的软件，符合BIM项目全寿命周期及信息共享的理念，如天正CAD软件，PKPM的结构CAD软件，赢建科结构CAD软件，鸿业的水电暖一体化软件，广联达造价软件和鲁班造价软件，清华大学开发的4D项目管理系统。2.2从建模角度创建BIM模型的软件，包括BIM核心建模软件（如RevitArchiteure/Structural/MEP,Bentley,Architecture/Strautural/Mechanical，ArchiCAD，DigitalProject）、BIM方案设计软件（如Onuma，Affinity）和BIM接口的几何造型软件（Rhino，SketchUP，FormZ）。2.3从项目全生命周期角度从项目生命周期角度，从方案设计、初步设计、施工图设计、施工及运营维护各不同阶段，根据在不同阶段应用的来区分不同的BIM软件，如设计BIM软件、施工BIM软件、运维BIM软件。另外，美国AGC（AssociatedGeneralContractorsofAmerican美国总承包商协会）从不同的项目阶段把BIM相关软件分成八个类型：概念设计和可行性研究（PreliminaryDesignandFeasibilityTools）；BIM核心建模软件（BIMAuthoringTools）；BIM分析软件（BIMAnalysisTools）；加工图和预制加工软件（ShopDrawingandFabricationTools）；施工管理软件（ConstructionManagementTools）；算量和预算软件（QuantityTakeoffandEstimatingTools）；计划软件（SchedulingTools）；文件共享和协同软件（FileSharingandCollaborationTools）。2.4从专业角度根据在设计、施工及运维中的专业来划分BIM软件：建筑BIM软件：包括BIM建筑模型创建，几何造型，可视化，BIM方案设计等；结构BIM软件：包括BIM结构建模、结构分析、深化设计等；机电BIM软件：包括BIM机电建模、机电分析等；施工BIM软件：包括碰撞检查、4D模拟、施工进度和质量控制等；其他BIM软件：包括绿色设计、模型检查、造价管理等，还有运营管理FM(FacilityManagement)BIM软件，数据管理（PDMBIM）软件。2.5常用国产软件国内BIM软件还处于发展的起步阶段，如鸿业、理正、鲁班、广联达、PKPM、橄榄山、品茗等等，尚未形成规模，国内BIM软件基本上都是从CAD/CAD/CAM软件改造而成，最大的优势就是本土化工作做得非常到位，在国内标准规范执行和习惯表达上做得非常好。不足在于系统性不足，信息集成功能、共享功能，以及可视化功能与国外软件都有较大差距。当前广联达、鲁班等国产BIM软件也在努力提供全生命周期或“一站式”或“全过程”解决方案，已应用在一些大型项目上，国产软件的广泛应用初现端倪。2.6常用国外软件目前国内常用的国外软件分别是Autodesk公司的系列BIM软件、Bentley公司的系列BIM软件、Trimble公司的系列BIM软件、Dassault公司的系列BIM软件，其中：1）Autodesk公司的Revit建筑、结构和机电系列，旗下包括我们熟知的Architecture、Structure、MEP、Naviswork以及QuantityTakeoff、RobotStructuralAnalysis、EcotectAnalysis等。在民建领域借助AutoCAD的天然优势，有相当不错的市场表现，是国内主流BIM软件中的主流，因为其强大的族功能，上手容易，价格低廉深受设计单位和施工企业的欢迎。2）Bentley建筑、结构和设备系列，包括AECOs，ProjectWise，MechanicalSystems、BuildingElectricalSystem。在工厂设计（石油、化工、电力、医药等）和基础设施（道路、桥梁、市政、水利等）领域有无可争辩的优势。3）Trimble公司是GPS技术开发和实际应用行业的领先企业，BIM软件侧重于与测量工具相结合，通过收购现在有全生命周期解决方案TrimbleBuilding，如TeklaStructure，SketchUP，Quickpen，Vico等，可以和天宝硬件设备集成，实现施工现场的准确定位。4）Dassault公司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，CATIA，DigitalProject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、表现能力和信息管理能力都比传统的建筑类软件有明显优势。国内的鸟巢体育馆、SOHO、中国尊项目等都用到CATIA。国外的BIM软件相对比较成熟，产品较多，而且规模较大，优势突出，系统性好、BIM功能强，如建模功能、信息集成功能、信息共享功能、可视化功能等都很好。但不足也很明显，本土化做的不好，中国标准规范的执行和习惯表达不足、本地化构件资源较少、对BIM人才要求较高、且价格昂贵，制约了这些软件的应用。几年来BIM的中国用户一直在自己制作符合国家制图规范的本地模板和族库，软件厂家也有时发布官方模板，但是缺乏一个有效的组织平台推进本土化工作，大部分先行的用户还是处在自力更生、各自为战的状态。3、BIM软件选择原则及流程3.1BIM软件一般原则选择BIM软件首先要明白和定位自身在建设行业五方责任主体中哪一方，不同的责任主体，在建设过程中扮演不同的角色，建设单位才更注重全生命周期，重视BIM最大价值的实现，也有总承包工程公司集勘察、设计、施工一体，注重这几个阶段的BIM价值。此外还有游离于五方责任主体之外，做咨询服务相当于顾问角色的BIM团队。选择BIM软件要正确理解BIM，符合单位对BIM的整体发展策略，定位当前又要考虑今后发展的需要，BIM软件要考虑员工的接受程度，易于理解、学习，易于操作，部分外国软件对英文有一定要求，与现有的资源兼容，能尽快的形成生产力，产生价值。单一软件不能满足要求，一般会选择不同的软件，在不同的软