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BIM技术常用软件特点分析论文

BIM技术常用软件特点分析

一、BIM技术

BIM的英文全称是BuildingInformationModeling，国内较为一致的中文翻译为：

建筑信息模型。

BIM的定义由三部分组成：

BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。

从BIM设计过程的资源、行为、交付三个基本维度，给出设计企业的实施标准的具体方法和实践内容。

BIM不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、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、大量减少风险。

二、BIM常用软件介绍

目前常用BIM软件数量已有几十个，甚至上百之多，根据分功能不同，分类如（图1）。

图1.BIM软件分类

选择BIM软件平台，首先要选择BIM核心建模软件，不同的核心建模软件互通的几何造型、模型碰撞、机电分析等辅助软件也不相同。

可以说BIM核心建模软件得选择是走上BIM道路的第一个分岔口。

大部分BIM核心建模软件都有相配套的辅助软件或插件。

下面详细介绍REVIT、NAVISWORKS、ArchiCAD、LUMION系列软件。

1、REVIT

（1）Revit软件简介

图2.Revit界面

图3.Revit界面

Revit是美国Autodesk公司一套系列软件的名称。

Revit从2013版本结合了AutodeskRevitArchitecture、AutodeskRevitMEP和AutodeskRevitStructure软件的功能。

Revit独有的族库功能把大量Revit族按照特性、参数等属性分类归档而成的数据库，相关行业企业或组织随着项目的开展和深入，都会积累到一套自己独有的族库，在以后的工作中，可直接调用族库数据，并根据实际情况修改参数，便可提高工作效率。

Revit族库可以说是一种无形的知识生产力。

族库的质量，是相关行业企业或组织的核心竞争力的一种体现。

在目前国内建筑市场核心建模软件中Revit的市场占有率最高。

另一方面Revit由Autodesk开发，与旗下的AutoCAD相独立，与结构分析软件ROBOT、RISA通用，支持格式多，如Sketchup等导出的DXF文件格式可直接转化为BIM模型。

Revit成熟的应用程序编程接口API（Applicationprogramminginterface）供二次开发者使用，调用程序内的数据操作读写，极大提高了与其它软件的交互能力。

Revit依赖着良好的AutoCAD兼容性，在与Bentley、Tekla等公司竞争中占得了先机。

Autodesk公司对中国本土化市场也非常重视，与中国建筑设计研究院建立了长期战略合作伙伴关系，对于Revit中国本土化解决方案和标准出台创建了有利条件。

（2）Revit软件优势

软件上手难度较低，UI界面简单；支持通过分析材料、数量、太阳位置和日照效果，实现智能化程度更高、可持续更强的设计。

与合作伙伴应用交换建筑信息，以进行能源分析并更好地预测建筑性能；使用Revit可以导出各建筑部件的三维设计尺寸和体积数据，为概预算提供资料，资料的准确程度同建模的精确成正比；在精确建模的基础上，用Revit建模生成的平立图完全对得起来，图面质量受人的因素影响很小，而对建筑和CAD绘图理解不深的设计师画的平立图可能有很多地方不交接；其他软件解决一个专业的问题，而Revit能解决多专业的问题。

Revit不仅有建筑、结构、设备，还有协同、远程协同，带材质输入到3DMAX的渲染，云渲染，碰撞分析，绿色建筑分析等功能；强大的联动功能，平、立、剖面、明细表双向关联，一处修改，处处更新，自动避免低级错误。

提供重要的BIM（建筑信息模型）数据，以进行冲突检测、施工分析和构建。

（3）Revit软件劣势

Revit的二维处理能力不够强大，与AutoCAD仍有较大的差距，快捷键的使用也相对变得弱化，对于仅仅需要一个平面来说明问题的图纸来说，CAD里画一两根线的工作在Revit里面将变成一个复杂的三维建模过程；虽然Revit具有渲染能力，但是无法与3DMAX相比；Revit的绘图方式建立在“族”的调用及其参数设置上，有其利自然有其弊。

由于“族”的库有限，需要不断地下载完善，缺少的地方只能自己来做，无形中给设计师们加大了工作量。

2、NAVISWORKS

（1）NAVISWORKS软件介绍

图4.NavisWorks界面

图5.NavisWorks界面

NAVISWORKS软件是由英国NAVISWORKS公司研发并出品，2007年该公司由美国Autodesk公司收购。

NAVISWORKS是一款3D/4D协助设计检视软件，针对建筑、工厂和航运业中的项目生命周期，能提高质量，提高生产力。

使用NAVISWORKS软件，能提高您的工作效率、减少在工程设计中出现的问题，是项目工程流线型发展的稳固平台。

支持市场上主流CAD制图软件所有的数据格式，拥有可升级的，灵活的和可设计编程的用户界面。

（2）NAVISWORKS软件优势

三维模型的实时漫游，目前大量的3D软件实现的是路径漫游，无法实现实时漫游，它可以轻松的对一个超大模型进行平滑的漫游，为三维校审提供了最佳的支持；模型整合，可以将多种三维的3D模型合并到一个模型中，（综合各个专业的模型到一个模型）后可以进行不同专业间的碰撞校审、渲染；碰撞校审，不仅支持硬碰撞（物理意义上的碰撞）还可以做软碰撞校审（时间上的碰撞校审、间隙碰撞校审、空间碰撞校审等）。

可以定义复杂的碰撞规则，提高碰撞校审的准确性；模型渲染，软件内储存了丰富的材料用来做渲染，操作简单。

丰富的渲染功能满足各个场景的输出需要；4D模拟，软件可以导入目前项目上应用的进度软件（p3、Project等）的进度计划，和模型直接关联，通过3D模型和动画能力直观演示出建筑和施工的步骤；支持PDMS和PDS模型，能够直接读取类似软件的模型，并可以直接进行漫游、渲染和校核等功能，比这些软件的漫游渲染功能简便易学，效果和性能更好；模型发布，支持将模型发布成一个.nwd的文件，利于模型的完整和保密性，并且可以用一个免费的浏览软件进行查看。

（3）NAVISWORKS软件劣势

NAVISWORKS软件不可以建模型，不能将二维的模型转化成三维模型的功能。

3、ARCHICAD

（1）ARCHICAD软件介绍

图6.ArchiCAD界面

图7.ArchiCAD界面

ARCHICAD是GRAPHISOFT公司于1982年开始开发的专门用于建筑设计的三维CAD软件。

自成立之初到现在之间的近30年中，GRAPHISOFT公司一直致力于“建筑信息模型”（BUILDINGINFORMATIONMOLDELING）的开发，至今全球已有200多万个设计项目和40万的用户使用，在中国，近年来也有一些建筑师使用ARCHICAD进行他们的设计。

ARCHICAD提供了一个简化的工作流程解决方案，保持设计师在创意设计流程中尽可能减少干扰。

了使建筑师能在三维虚拟建筑模型中全面评估其建筑设计而专业打造的一套虚拟模型解决方案。

通过全球十几万用户，一百多万个实际项目的检验，ARCHICAD被证明是建筑师在设计和建造伟大建筑时完全可以信赖的工具。

（2）ARCHICAD软件优势

ARCHICAD的建筑信息模型是一个包含了全部建筑信息的3D中心数据库，跟踪建造一个建筑所需的所有组成部分。

不同的视图，包括3D模型、平立剖、大样详图等，只是同一个数据信息的不同表达方式而已。

因此无论是在哪个视图上进行修改，其它视图将随之改变。

在“建筑信息模型”中做设计，可以随时看到设计的效果。

在设计的任何阶段，都可以围绕建筑旋转，观察各个角度的设计效果；或者深入建筑内部，身临其境地感受建筑内部的空间效果。

ARCHICAD强在出方盒子施工图，还有极好用的BIM展示。

很受最开始接触这类三维软件的建筑师的欢迎；由于ARCHICAD的工作流是集中的，其它软件同样可以参与虚拟建筑数据的创建和分析；拥有开发的架构并支持IFC标准，它可以轻松地与多种软件连接并协同工作；基础的建筑方案可以广泛地利用虚拟建筑数据并覆盖建筑工作流程的各个方面。

（3）ARCHICAD软件劣势

曲面功能等于没有，而且界面对于用惯微软风格软件的人会极为不熟悉。

参数化功能最为不好。

4、LUMION

（1）LUMION软件介绍

图8.Lumion界面

图9.Lumion界面

LUMION是一个实时的3D可视化工具，用来制作电影和静帧作品，涉及到的领域包括建筑、规划和设计。

它也可以传递现场演示。

LUMION的强大就在于它能够提供优秀的图像，并将快速和高效工作流程结合在了一起。

（2）LUMION软件优势

这个软件的最大优点就在于人们能够直接预览并且节省时间和精力；渲染的时间很快。

人们能够直接在自己的电脑上创建虚拟现实。

通过渲染高清电影比以前更快，LUMION大幅降低了制作时间。

视频演示了你可以在短短几秒内就创造惊人的建筑可视化效果。

（2）LUMION软件劣势

不能用于建立模型；渲染出来的效果比较梦幻，真实度不够。

三、BIM技术的应用

我国首批BIM国家标准《建筑工程设计信息模型交付标准》、《建筑工程设计信息模型分类编码标准》由中国建筑标准设计研究院主编，于2012年11月成立编制组。

在国家工程建设规范的BIM标准出台前，BIM应用最多的还是建筑设计方面，从二维的CAD过渡到三维的建模软件，国内大部分BIM应用还停留在软件层次上，与建筑信息的交互共享还有一定差距。

1、3D可视化

图10.2D图纸

图11.3D立体模型

传统2D图纸缺乏整体性、看图费时费力不直观。

采用BIM技术进行翻模，在建模过程中虽然属于2D平面套叠，但建模完成后即可产生3D立体模型，可针对重点检测项目如管道、建筑物外墙等，做整体性的检测，较为直观且不容易发生错误。

3D模型的可视化的出现有力地弥补了施工过程中各参与部门因缺乏对传统建筑图纸的理解能力而造成的和设计之间的交流鸿沟，实现了所见即所得，更重要的是通过BIM工具的提升，使工程项目能使用三维的思考方式来完成建筑施工，同时也使自己真正摆脱了技术壁垒的限制，随时知道自己的以后建成是什么样子。

图纸的三维可视化，技术人员再通过与2D图纸结合，极大的提高了读图识图能力，使工程项目图纸沟通效率极大幅度的提高。

2、场地空间管理

图1.项目临建场地

场地空间管理是项目为节省空间成本、有效利用空间、为最终用户提供良好工作生活环境而对建筑空间所做的管理。

BIM不仅可以用于有效管理建筑设施及资产等资源，也可以帮助管理团队规划空间的使用情况，处理最终项目部要求空间变更的请求，分析现有空间的使用情况，合理分配建筑物空间，确保空间资源的最大利用率

3、施工方案模拟

图1.钢柱吊装方案

施工方案模拟是对施工活动实行科学管理的重要手段，它决定了各阶段的施工准备工作内容，协调了施工过程中各施工工种、各项资源之间的相互关系。

施工方案是施工技术与施工项目管理有机结合的产物。

通过BIM可以对项目的重点或难点部分进行可建性模拟，按月、日、时进行施工方案的分析优化。

对于一些重要的施工环节或采用新施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析，以提高计划的可行性；也可以利用BIM技术结合施工组织计划进行预演以提高复杂建筑体系的可造性（例如：

施工模板、玻璃装配、锚固等）。

借助BIM对施工方案的模拟，项目部能够非常直观地了解整个施工安