BIM建筑信息模型概述及在中国使用情况.doc

-0-BIMBIM 建筑信息模型概述及在中国使用情况建筑信息模型概述及在中国使用情况 班级：测绘工程 1521 班 姓名：鲁亚南 学号：2015218525129 -1-目录目录 1.1 建筑信息模型建筑信息模型 BIM 的概述.-2-1.2 BIM 给我们带来的好处.-3-1.2.1 具体而言，BIM 的应用具有以下价值。.-3-1.3 关于 BIM 的案例.-5-2.1 建筑节能设计的现状.-7-第三章第三章 BIMBIM 在我国的发展在我国的发展.-9-3.1 协同设计与 BIM 技术的融合.-10-3.2 从二维设计到三维 BIM 设计.-11-3.3 3.3 影响影响 3D BIM3D BIM 普及的主要因素普及的主要因素.-13-第四章第四章 BIMBIM 在我们国家的状况在我们国家的状况.-16-4.1 4.1 中国中国 BIMBIM 软件软件现状现状.-16-4.2 BIM4.2 BIM 软件中国战略目标探讨软件中国战略目标探讨.-18-4.2.1 BIM4.2.1 BIM 软件为整个工程建设行业产生最大价值的角度软件为整个工程建设行业产生最大价值的角度.-18-4.2.2 BIM4.2.2 BIM 软件本身这个市场的影响力和占有率角度软件本身这个市场的影响力和占有率角度.-18-4.3 BIM4.3 BIM 软件中国战略行动路线探讨软件中国战略行动路线探讨.-20-小结小结.-21-2-1.1 建筑信息模型建筑信息模型 BIM 的概述 BIMBIM 的全拼是的全拼是 Building Information ModelingBuilding Information Modeling，即，即:建筑信息模型。建筑信息模型。BIM BIM 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，模型，BIM BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。BIM BIM 具有单一工程数据源，可具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。期中动态的工程信息创建、管理和共享。建筑信建筑信息模型同时又是一种应用于设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。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。BIM BIM 一般具有以下特征一般具有以下特征：模型信息的完备性模型信息的完备性：除了对工程对象进行除了对工程对象进行 3D 3D 几何信息和拓扑关系的描述，几何信息和拓扑关系的描述，还包括完整的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等还包括完整的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等-3-设计信息；施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信设计信息；施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；对象之间的工程逻辑关系等。息；工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；对象之间的工程逻辑关系等。模型信息的关联性模型信息的关联性：信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对象发生变化，与之关联的所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性和健壮象发生变化，与之关联的所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性和健壮性。性。模型信息的一致性模型信息的一致性：在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息无需重复输入，而且信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段可以简单地无需重复输入，而且信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需重新创建，避免了信息不一致的错误。进行修改和扩展而无需重新创建，避免了信息不一致的错误。1.2 1.2 BIMBIM 给我们带来的好处给我们带来的好处 其实，它是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术，它的全面应其实，它是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术，它的全面应用，将为建筑业界的科技进步产生无可估量的影响，大大提高建筑工程的集成用，将为建筑业界的科技进步产生无可估量的影响，大大提高建筑工程的集成化程度。化程度。同时，也为建筑业的发展带来巨大的效益，使设计乃至整个工程的质同时，也为建筑业的发展带来巨大的效益，使设计乃至整个工程的质量和效率显著提高，成本降低。量和效率显著提高，成本降低。1.2.11.2.1 具体而言，具体而言，BIM BIM 的应用具有以下价值的应用具有以下价值。1 1、解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题、解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题 建立单一工程数据源。工程项目各参与方使用的是单一信息源，确保信息的建立单一工程数据源。工程项目各参与方使用的是单一信息源，确保信息的准确性和一致性。实现项目各参与方之间的信息交流和共享。从根本上解决项准确性和一致性。实现项目各参与方之间的信息交流和共享。从根本上解决项目各参与方基于纸介质方式进行信息交流形成的目各参与方基于纸介质方式进行信息交流形成的“信息断层信息断层”和应用系统之间和应用系统之间“信息孤岛信息孤岛”问题。问题。推动现代推动现代 CAD CAD 技术的应用。全面支持数字化的、采用不同设计方法的工程技术的应用。全面支持数字化的、采用不同设计方法的工程设计，尽可能采用自动化设计技术，实现设计的集设计，尽可能采用自动化设计技术，实现设计的集成化、网络化和智能化。成化、网络化和智能化。-4-促进建筑生命期管理，实现建筑生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进促进建筑生命期管理，实现建筑生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本的集成化管理，对建设项目生命期总成本、能源消耗、环境影响等进度和成本的集成化管理，对建设项目生命期总成本、能源消耗、环境影响等进行分析、预测和控制。行分析、预测和控制。2 2、基于、基于 BIM BIM 的工程设计的工程设计 实现三维设计。能够根据实现三维设计。能够根据 3D 3D 模型自动生成各种图形和文档，而且始终与模模型自动生成各种图形和文档，而且始终与模型逻辑相关，当模型发生变化时，与之关联的图形和文档将自动更新；设计过型逻辑相关，当模型发生变化时，与之关联的图形和文档将自动更新；设计过程中所创建的对象存在着内建的逻辑关联关系，当某个对象发生变化时，与之程中所创建的对象存在着内建的逻辑关联关系，当某个对象发生变化时，与之关联的对象随之变化。关联的对象随之变化。实现不同专业设计之间的信息共享。各专业实现不同专业设计之间的信息共享。各专业 CAD CAD 系统可从信息模型中获取所需系统可从信息模型中获取所需的设计的设计参数和相关信息，不需要重复录入数据，避免数据冗余、歧义和错误。参数和相关信息，不需要重复录入数据，避免数据冗余、歧义和错误。实现各专业之间的协同设计。某个专业设计的对象被修改，其他专业设计中的实现各专业之间的协同设计。某个专业设计的对象被修改，其他专业设计中的该对象会随之更新。该对象会随之更新。实现虚拟设计和智能设计。实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。实现虚拟设计和智能设计。实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。3 3、基于、基于 BIM BIM 的施工及管理的施工及管理 实现集成项目交付实现集成项目交付 IPDIPD（Integrated Project Delivery Integrated Project Delivery）管理。把项目主）管理。把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用要参与方在设计阶段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用 BIM BIM 技术进技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。行虚拟设计、建造、维护及管理。实现动态、集成和可视化的实现动态、集成和可视化的 4D 4D 施工管理。将建筑物及施工现场施工管理。将建筑物及施工现场 3D 3D 模型与模型与施工进度相链接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建立施工进度相链接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建立 4D 4D 施工信息模施工信息模型。实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的型。实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。动态集成管理及施工过程的可视化模拟。实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享，基于网络实现文档、实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享，基于网络实现文档、图档和视档的提交、审核、审批及利用。项目各参与方通过网络协同工作，进图档和视档的提交、审核、审批及利用。项目各参与方通过网络协同工作，进行工程洽商、协调，实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。行工程洽商、协调，实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。-5-实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程，虚拟模型可在实际建造之前对实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程，虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测，包括施工方法实验、施工工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测，包括施工方法实验、施工过过程模拟及施工方案优化等。程模拟及施工方案优化等。其实，它是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术，它的全面应用，其实，它是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术，它的全面应用，将为建筑业界的科技进步产生无可估量的影响，大大提高建筑工程的集成化程将为建筑业界的科技进步产生无可估量的影响，大大提高建筑工程的集成化程度。同时，也为建筑业的发展带来巨大的效益，使设计乃至整个工程的质量和度。同时，也为建筑业的发展带来巨大的效益，使设计乃至整个工程的质量和效率显著提高，成本降低。效率显著提高，成本降低。1.3 1.3 关于关于 BIMBIM 的案例的案例 杭州奥体中心主体育场 杭州奥体中心主体育场杭州奥体中心主体育场 杭州奥体中心主体育场是由是由 CCDICCDI 体育事业部和体育事业部和 CCDICCDI的的 BIMBIM 团队共同完成的设计。团队共同完成的设计。1.311.31 BIMBIM 技术让“杭州奥体中心主体育场”项目的设计工作发生了变化技术让“杭州奥体中心主体育场”项目的设计工作发生了变化 杭州奥体中心主体育场杭州奥体中心主体育场”位于钱塘江与位于钱塘江与七甲河交汇处南侧，规划建筑面积七甲河交汇处南侧，规划建筑面积22.922.9 万平方米，可举办洲际性、全国性综合运动会及国际田径、足球比赛，拥万平方米，可举办洲际性、全国性综合运动会及国际田径、足球比赛，拥有观众固定坐席有观众固定坐席 8000080000 个。以优雅又富有张力的花瓣外形为表现形式，正是建个。以优雅又富有张力的花瓣外形为表现形式，正是建筑师将活力动感与华贵美丽完美结合的创意，它似花非花、如梦如幻，却又卓筑师将活力动感与华贵美丽完美结合的创意，它似花非花、如梦如幻，却又卓尔不群、傲然挺立在钱塘江畔。尔不群、傲然挺立在钱塘江畔。1 1.模型设计发生的变化模型设计发生的变化 作为一名建筑师，首先要真实地再现他们脑海中或精致、或宏伟、或灵动作为一名建筑师，首先要真实地再现他们脑海中或精致、或宏伟、或灵动或庄重的建筑造型，在使用或庄重的建筑造型，在使用 BIMBIM 之前，之前，CCDICCDI 体育事业部的建筑师们很多时候是体育事业部的建筑师们很多时候是通过泡沫、纸盒做的手工模型展示头脑中的创意，相应调整方案的工作也是在通过泡沫、纸盒做的手工模型展示头脑中的创意，相应调整方案的工作也是在这样的情这样的情况下进行的，由创意到手工模型的工作需要较长的时间，而且设计师况下进行的，由创意到手工模型的工作需要较长的时间，而且设计师还会反复多次在创意和手工模型之间进行工作。还会反复多次在创意和手工模型之间进行工作。2 2.专业设计发生的变化专业设计发生的变化 “杭州奥体中心主体育场杭州奥体中心主体育场”项目，由于其兼具体育场和外观复杂的双重特性，项目，由于其兼具体育场和外观复杂的双重特性，-6-所以只有采用三维建模方式进行设计，才能避免许多二维设计后期才会发现的所以只有采用三维建模方式进行设计，才能避免许多二维设计后期才会发现的问题。因此，问题。因此，CCDICCDI 设计团队采用了基于设计团队采用了基于 BIMBIM 技术的技术的 RevitRevit 系列软件做支撑，以系列软件做支撑，以预先导入的三维外观造型做定位参考，在预先导入的三维外观造型做定位参考，在 RevitRevit 中建立体育场内部建筑功能模中建立体育场内部建筑功能模型、结构网架模型、机电设备管线模型。型、结构网架模型、机电设备管线模型。3 3.专业纠错的变化专业纠错的变化 “杭州奥体中心主体育场杭州奥体中心主体育场”项目建立了项目建立了 BIMBIM 模型，由于其真实的三维特性，它模型，由于其真实的三维特性，它的可视化纠错能力直观、实际，对设计师很有帮助，这使施工过程中可能发生的可视化纠错能力直观、实际，对设计师很有帮助，这使施工过程中可能发生的问题，提前到设计阶段来处理，减少了施工阶段的反复，不仅节约了成本，的问题，提前到设计阶段来处理，减少了施工阶段的反复，不仅节约了成本，更节省了建设周期。更节省了建设周期。4 4.模型后续利用的变化模型后续利用的变化 体育场馆的设计对防火、疏散、声音、温度等要求较高，这些都有非常专业的体育场馆的设计对防火、疏散、声音、温度等要求较高，这些都有非常专业的分析模拟软件，而分析模拟软件，而 BIMBIM 模型的建立有助于相关的分析研究。模型的建立有助于相关的分析研究。“杭州奥体中心主体育场杭州奥体中心主体育场”项目利用完整的项目利用完整的 BIMBIM 模型信息，对体育场模型进行模型信息，对体育场模型进行了声环境模拟分析，通过模拟预测体育场内的声环境，证明体育场坐席区域的了声环境模拟分析，通过模拟预测体育场内的声环境，证明体育场坐席区域的声压级分布均匀，通过模拟体育场在声压级分布均匀，通过模拟体育场在 83Hz83Hz、125Hz125Hz、250Hz250Hz 各个频带观众坐席区各个频带观众坐席区声压级差分布分析，证明项目的设计无声场缺陷。该项目对体育场的风环境也声压级差分布分析，证明项目的设计无声场缺陷。该项目对体育场的风环境也做了分析，对平台行人活动区进行分析，结果是无严重的空气旋涡和流动死角；做了分析，对平台行人活动区进行分析，结果是无严重的空气旋涡和流动死角；对主体育场与网球场之间区域进行分析，结果是两个建筑之间没有形成隧道风。对主体育场与网球场之间区域进行分析，结果是两个建筑之间没有形成隧道风。该项目还对体育场的温度环境做了分析，直接将该项目还对体育场的温度环境做了分析，直接将 BIMBIM 模型导入到模型导入到 IESIES 软件，分软件，分析无孔隙结构与孔隙结构外壳两种方式的温度分布变化，以确定外壳是否开孔析无孔隙结构与孔隙结构外壳两种方式的温度分布变化，以确定外壳是否开孔以及开孔率。以及开孔率。应用基于应用基于 BIMBIM 技术的软件是有一定难度的，如何让设计师尽快用上技术的软件是有一定难度的，如何让设计师尽快用上 BIMBIM 产品，产品，CCDICCDI 人有自己的模式，他们收获的不人有自己的模式，他们收获的不止是止是 BIMBIM 技术带来的快捷精准、信息积存，技术带来的快捷精准、信息积存，更收获了一支更收获了一支 BIMBIM 团队，如今他们已经有很多成功的体育场馆工程项目是通过团队，如今他们已经有很多成功的体育场馆工程项目是通过BIMBIM 完成的。完成的。CCDICCDI 应用应用 BIMBIM 技术，从草图到技术，从草图到 BIMBIM 模型，再到各专业分析，全过程设计以模型，再到各专业分析，全过程设计以 BIMBIM 模型为模型为核心，实现了核心，实现了 BIMBIM 模型信息在设计流程中的有效传递，使设计者的灵感在模型信息在设计流程中的有效传递，使设计者的灵感在 BIMBIM 技术的辅助技术的辅助-7-下发挥得淋漓尽致，除了前面介绍的下发挥得淋漓尽致，除了前面介绍的“杭州奥体中心主体育场杭州奥体中心主体育场”以外，以外，CCDICCDI 还有很多这方还有很多这方面的成功案例。面的成功案例。第第 2 2 章章 BIMBIM 的应用现状的应用现状 2.2.1 1 建筑节能设计的现状建筑节能设计的现状 节能建筑设计的推广还远远达不到发展的要求，这一现象在我国更节能建筑设计的推广还远远达不到发展的要求，这一现象在我国更是突出。大多数的设计是突出。大多数的设计师参考其他生态建筑设计案例和套用己经有的技术手法，而且没有对所设计的方案和工程师参考其他生态建筑设计案例和套用己经有的技术手法，而且没有对所设计的方案和工程进行分析与计算，以检验设计的效果是否节能、是否经济、是否进行分析与计算，以检验设计的效果是否节能、是否经济、是否“绿色绿色”等。目前，中国等。目前，中国的建筑设计更多的是侧重于建筑的外观和功能，而忽视建筑的能效设计的建筑设计更多的是侧重于建筑的外观和功能，而忽视建筑的能效设计即通过被动设即通过被动设计的方法，在建筑设计的初始阶段，就开始进行建筑能效设计，从而选择最优化的设计方计的方法，在建筑设计的初始阶段，就开始进行建筑能效设计，从而选择最优化的设计方案。案。在在 AutoCADAutoCAD 占据统治地位的占据统治地位的 2D CAD2D CAD 时代，只能通过手工输入的方式将建筑时代，只能通过手工输入的方式将建筑设计的相关数据输入到专业软件设计的相关数据输入到专业软件中中，才能进行能量分析。而操作和使用这些软，才能进行能量分析。而操作和使用这些软件不仅需要具备复杂的能量分析基件不仅需要具备复杂的能量分析基础知识，而且本身也是专础知识，而且本身也是专业化业化的程序，必须的程序，必须由专由专业业人人士士经过专业培训才能进行操作。大量的专业数据、繁琐的输入工作使经过专业培训才能进行操作。大量的专业数据、繁琐的输入工作使得能量分析与模拟对于建筑师来说是可望而不可及的。得能量分析与模拟对于建筑师来说是可望而不可及的。这是建筑这是建筑师师无法在设计过程无法在设计过程中中直接对设计方案进行建筑能量分析的一个重直接对设计方案进行建筑能量分析的一个重要原因。因此在传统的要原因。因此在传统的 2D2D 设计模式中，能效计算通常安排在设计的最终阶段，设计模式中，能效计算通常安排在设计的最终阶段，由专业人由专业人士士进行操作积进行操作积分析分析、模拟，、模拟，但但此时建筑设计方案很难改变。于是，能此时建筑设计方案很难改变。于是，能量分析就成为一种象征性的姿态，对绿色建筑设计起不到什么作用。量分析就成为一种象征性的姿态，对绿色建筑设计起不到什么作用。分析分析这些现象，建筑设计者有这些现象，建筑设计者有值值接责任，但是真正的问题是建筑师在进行接责任，但是真正的问题是建筑师在进行方案设计时，无法对设方案设计时，无法对设计方案进行定性与定量的计算分析，建筑设计与分析计计方案进行定性与定量的计算分析，建筑设计与分析计算之闻发生严重脱节算之闻发生严重脱节现现象，使得象，使得面面向节向节能的能的生态建筑设计难以完成。生态建筑设计难以完成。解决问题的关键是建筑师需要一个包含建筑全部信息的数字化模型，和一解决问题的关键是建筑师需要一个包含建筑全部信息的数字化模型，和一个有效便捷的个有效便捷的、能识别这些信息的建筑能量分析工具。能识别这些信息的建筑能量分析工具。-8-2 2.2.2 基于基于 BIMBIM 技术的建筑节能设计应用研究技术的建筑节能设计应用研究 2 2.2.1.2.1 BIMBIM 技术技术 BIMBIM 即即“建筑信息模型建筑信息模型”（Building InformationModelingBuilding InformationModeling），运用），运用 BIMBIM 技术，建筑师技术，建筑师作设计的过程，就是建造一个囊实建筑的过程。这个虚拟的建筑模型，包含了大量建筑材作设计的过程，就是建造一个囊实建筑的过程。这个虚拟的建筑模型，包含了大量建筑材料和建筑构件特征等信息，是一料和建筑构件特征等信息，是一个包含了建筑全部信息的综合电子数据库。在这样一个真个包含了建筑全部信息的综合电子数据库。在这样一个真实的智麓的建篡模型中，建筑烬霹以任意的输出平嚣、剖面、立面，以及各种细部详图、实的智麓的建篡模型中，建筑烬霹以任意的输出平嚣、剖面、立面，以及各种细部详图、建筑材料、门窗表，还可以输出预算报表、施工进度等等。随着数字化、信息化秘智能亿建筑材料、门窗表，还可以输出预算报表、施工进度等等。随着数字化、信息化秘智能亿技术的发展，以技术的发展，以 BIMBIM 技术为核心的多静建筑技术为核心的多静建筑 3D CAD3D CAD 软件日趋完善和成熟，在提高设计质量、软件日趋完善和成熟，在提高设计质量、缩短时间、节约成本等方面，有着缩短时间、节约成本等方面，有着 2D CAD2D CAD 软件无法比拟的优越性。软件无法比拟的优越性。从从 2D CAD2D CAD 过渡到基于过渡到基于 BIMBIM 技术的技术的 3D CAD3D CAD，是未来计算机辅助建筑设计的发展趋势旧，是未来计算机辅助建筑设计的发展趋势旧 J J。越来越多的世界知名建筑师积事务掰齐始使用越来越多的世界知名建筑师积事务掰齐始使用 BIMBIM 软箨进行建筑软箨进行建筑设计。我国的一些设计院、设计。我国的一些设计院、事务所也开始关注这世界上最先进的建筑事务所也开始关注这世界上最先进的建筑 CADCAD 技术。这就为绿色建筑设计中能技术。这就为绿色建筑设计中能量量分析的分析的自动化、智自动化、智能化能化提供了基础稳平台。提供了基础稳平台。2.2.2 2.2.2 基于基于 BIMBIM 技术的建筑节能设计技术的建筑节能设计 利用利用 BIMBIM 技术，建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量设计信息，包括技术，建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量设计信息，包括几何信息、糍料性能、构件属性等等，只要将模型导人相关的能量几何信息、糍料性能、构件属性等等，只要将模型导人相关的能量分析分析软件，就可以得到软件，就可以得到相应的能量分析结果。原本需要专业人士花费大量时间揄入大相应的能量分析结果。原本需要专业人士花费大量时间揄入大量量专业数据这个过程，如今专业数据这个过程，如今利用先进的计算机技术就可以自动完成，建筑师不需要额外花费精力。利用先进的计算机技术就可以自动完成，建筑师不需要额外花费精力。在建筑设计的方案阶段，能充分在建筑设计的方案阶段，能充分利用建筑信息模型和能量分析工具，简化能量分析的利用建筑信息模型和能量分析工具，简化能量分析的操作过程，是建筑操作过程，是建筑师师进行绿进行绿色色建筑设计建筑设计迫切迫切需要需要解解决的闻题。目前，美决的闻题。目前，美国国的的 Green Building Green Building StudioStudio 可可以以满足建筑师的这一需求。满足建筑师的这一需求。GBSGBS 直接从直接从 BIMBIM 软件中导入建筑模型，利用其中包含软件中导入建筑模型，利用其中包含的大量建筑信息来建立一个准确的热模型（其中包括合理的分区和方位），并将其转换成的大量建筑信息来建立一个准确的热模型（其中包括合理的分区和方位），并将其转换成 XMLXML格式（格式（gbXMLgbXML 是一种开放的是一种开放的 XMLXML 格式，已被格式，已被 HVACHVAC 软件业界迅速接受，成为其数据交换标准）。软件业界迅速接受，成为其数据交换标准）。并根据当地建筑标准和法规，对不同的建筑空间类型进行智能化的假定。最后结合当地典并根据当地建筑标准和法规，对不同的建筑空间类型进行智能化的假定。最后结合当地典型的气候数据，采用型的气候数据，采用 DOE2.DOE2.2 2 模拟引擎（一个被广泛接受的建筑分析程序）进行逐时模拟。模拟引擎（一个被广泛接受的建筑分析程序）进行逐时模拟。每年能量消耗、费用以及一系列建筑采暖制冷负荷、系统（诸如照明、每年能量消耗、费用以及一系列建筑采暖制冷负荷、系统（诸如照明、HVACHVAC、空间供暖的、空间供暖的主要电力和天然气的能源使用）数据都能立刻展现出来主要电力和天然气的能源使用）数据都能立刻展现出来 MJMJ。而整个过程中，建筑师只需在。而整个过程中，建筑师只需在Green Building StudioGreen Building Studio 中手动的输入建筑类型和地理位置即可。中手动的输入建筑类型和地理位置即可。GBSGBS 还能输出还能输出 gbXMl.gbXMl.、3D 3D -9-VRMLVRML、DOEDOE 一一 2.22.2 等文件格式，可以利用其他工具诸如等文件格式，可以利用其他工具诸如 TraneTrane 的的 Trace 700Trace 700，或，或 eQuesteQuest、EnergyPlusEnergyPlus 等对建筑能效进行进一步的分析。等对建筑能效进行进一步的分析。在建筑设计基本完成之后在建筑设计基本完成之后，需要对建筑物的能效性能进行准确的计算、分析与模拟。，需要对建筑物的能效性能进行准确的计算、分析与模拟。在这方面，美国的在这方面，美国的 Energy PlusEnergy Plus 软件是其中的佼佼者。软件是其中的佼佼者。EnergyPlusEnergyPlus 是一个建筑全能耗分析是一个建筑全能耗分析软件（软件（whole building energy analysist001whole building energy analysist001），是个独立的没有图形界面的模拟软件，包），是个独立的没有图形界面的模拟软件，包含上百个子程序，可以模拟整个建筑的热性能和能量流、计算暖通空调设备负荷等，并可含上百个子程序，可以模拟整个建筑的热性能和能量流、计算暖通空调设备负荷等，并可以对整个建筑的能量消耗进行分析。以对整个建筑的能量消耗进行分析。在在 2D CAD2D CAD 的建筑设计环境下，运行的建筑设计环境下，运行 EnergyPlusEnergyPlus 进行精确模拟需要专业人士花费大量进行精确模拟需要专业人士花费大量时间，手工输入一系列大量的数据集，包括几何信时间，手工输入一系列大量的数据集，包括几何信息、构造、场地、气候、建筑用途以及息、构造、场地、气候、建筑用途以及HVACHVAC 的描述数据等。的描述数据等。然而在然而在 BIMBIM 环境中，建筑师在设计过程中创建的建筑信息模型可以方便地同第三方设环境中，建筑师在设计过程中创建的建筑信息模型可以方便地同第三方设备例如备例如 BsproComBsproCom 服务器结合，从而将服务器结合，从而将 BIMBIM 中的中的 IFCIFC 文件格式转化成文件格式转化成 EnergyPlusEnergyPlus 的数据格的数据格式。另外，通过式。另外，通过 GBSGBS 的的 gbXMLgbXML 也可以获得也可以获得 EnergyPlusEnergyPlus 的的 IDFIDF 格式。格式。BIMBIM 与与 EnergyPlusEnergyPlus 相结合的一个典型实例是位于纽约相结合的一个典型实例是位于纽约“911”“911”遗址上的自由塔（遗址上的自由塔（Freedom Freedom TowerTower）。在自由塔的能效计算中，美国能源部主管的加州大学）。在自由塔的能效计算中，美国能源部主管的加州大学“劳伦斯劳伦斯伯克利国家实验伯克利国家实验室室”（LBNLLBNL）充分利用了）充分利用了 ArchiArchi-CADCAD 创建的虚拟建筑模型和创建的虚拟建筑模型和 EnergyPlusEnergyPlus 这个能量分析软件。这个能量分析软件。自由塔设计的一大特点是精致的褶皱状外自由塔设计的一大特点是精致的褶皱状外表皮。表皮。LBNLLBNL 利用利用 ArchiCADArchiCAD 软件将这个高而扭曲的软件将这个高而扭曲的建筑物的中间（办公区）部分建模，将外表几何形状非常复杂的模型导入了建筑物的中间（办公区）部分建模，将外表几何形状非常复杂的模型导入了 EnergyPlusEnergyPlus，模拟了选择不同外表皮时的建筑性能，并且运用模拟了选择不同外表皮时的建筑性能，并且运用 EnergyPlusEnergyPlus 来确定最佳的日照设计和整个来确定最佳的日照设计和整个建筑物的能量性能，最后建筑师根据模拟结果来选择最优化的设计方案。建筑物的能量性能，最后建筑师根据模拟结果来选择最优化的设计方案。除以上软件以外，芬兰的除以上软件以外，芬兰的 RiuskaRiuska 软件等，都可以直接导人软件等，都可以直接导人 BIMBIM 模型，方便快捷的得到模型，方便快捷的得到能量分析结果。能量分析结果。第三章第三章 BIMBIM 在我国的发展在我国的发展 当前，有关建筑设计信息化的各种概念及术语已日趋普及，同时各地不断当前，有关建筑设计信息化的各种概念及术语已日趋普及，同时各地不断涌现出一些造型独特的涌现出一些造型独特的地标性建筑，这一切似乎预示着建筑设计行业即将迎来地标性建筑，这一切似乎预示着建筑设计行业即将迎来一场技术变革。建筑设计信息化的具体内容是什么，主流技术正朝着什么方向一场技术变革。建筑设计信息化的具体内容是什么，主流技术正朝着什么方向发展？新技术是否意味着更多的发展？新技术是否意味着更多的“奇形怪状奇形怪状”的建筑作品，国内设计院所应何的建筑作品，国内设计院所应何-10-去何从？要回答这一系列的问题，我们不妨先从协同设计及去何从？要回答这一系列的问题，我们不妨先从协同设计及 BIMBIM 技术两方面谈技术两方面谈起。起。3.3.1 1 协同设计与协同设计与 BIMBIM 技术的融合技术的融合 目前我们所说的协同设计，很大程度上是指基于网络的一种设计沟通交流目前我们所说的协同设计，很大程度上是指基于网络的一种设计沟通交流手段，以及设计流程的组织管理形式。包括：通过手段，以及设计流程的组织管理形式。包括：通过 CADCAD 文件之间的外部参照，文件之间的外部参照，使得工种之间的数据得到可视化共享；通过网络消息、视频会议等手段，使设使得工种之间的数据得到可视化共享；通过网络消息、视频会议等手段，使设计团队成员之间计团队成员之间可以跨越部门、地域甚至国界进行成果交流、开展方案评审或可以跨越部门、地域甚至国界进行成果交流、开展方案评审或讨论设计变更；通过建立网络资源库，使设计者能够获得统一的设计标准；通讨论设计变更；通过建立网络资源库，使设计者能够获得统一的设计标准；通过网络管理软件的辅助，使项目组成员以特定角色登录，可以保证成果的实时过网络管理软件的辅助，使项目组成员以特定角色登录，可以保证成果的实时性及唯一性，并实现正确的设计流程管理；针对设计行业的特殊性，甚至开发性及唯一性，并实现正确的设计流程管理；针对设计行业的特殊性，甚至开发出了基于出了基于 CADCAD 平台的协同工作软件等等。平台的协同工作软件等等。而而 BIMBIM（建筑信息化模型）的出现，则从另一角度带来了设计方法的革命，（建筑信息化模型）的出现，则从另一角度带来了设计方法的革命，其变化主要体现在以下几个方面：从二维（以下简称其变化主要体现在以下几个方面：从二维（以下简称 2D2D）设计转向三维（以下）设计转向三维（以下简称简称 3D3D）设计；从线条绘图转向构件布置：从单纯几何表现转向全信息模型集）设计；从线条绘图转向构件布置：从单纯几何表现转向全信息模型集成；从成；从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目；从离散的分步设计转向各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目；从离散的分步设计转向基于同一模型的全过程整体设计；从单一设计交付转向建筑全生命周期支持。基于同一模型的全过程整体设计；从单一设计交付转向建筑全生命周期支持。BIMBIM 带来的是激动人心的技术冲击，而更加值得注意的是，带来的是激动人心的技术冲击，而更加值得注意的是，BIMBIM 技术与协同设计技术与协同设计技术将成为互相依赖、密不可分的整体。协同是技术将成为互相依赖、密不可分的整体。协同是 BIMBIM 的核心概念，同一构件元的核心概念，同一构件元素，只需输入一次，各工种共享元素数据并于不同的专业角度操作该构件元素。素，只需输入一次，各工种共享元素数据并于不同的专业角度操作该构件元素。从这个意义上说，协同已经不再是简单的文件参照。可以说从这个意义上说，协同已经不再是简单的文件参照。可以说 BIMBIM 技术将为未来技术将为未来协同设计提供底层支撑，大幅提升协同设计的技术含量。协同设计提供底层支撑，大幅提升协同设计的技术含量。BIMBIM 带来的不仅是技术，带来的不仅是技术，也将是新的工作流及新的行也将是新的工作流及新的行业惯例。业惯例。因此，未来的协同设计，将不再是单纯意义上的设计交流、组织及管理手因此，未来的协同设计，将不再是单纯意义上的设计交流、组织及管理手段，它将与段，它将与 BIMBIM 融合，成为设计手段本身的一部分。借助于融合，成为设计手段本身的一部分。借助于 BIMBIM 的技术优势，的技术优势，协同的范畴也将从单纯的设计阶段扩展到建筑全生命周期，需要设计、施工、协同的范畴也将从单纯的设计阶段扩展到建筑全生命周期，需要设计、施工、运营、维护等各方的集体参与，因此具备了更广泛的意义，从而带来综合效率运营、维护等各方的集体参与，因此具备了更广泛的意义，从而带来综合效率的大幅提升。的大幅提升。-11-然而，普遍接受的然而，普遍接受的 BIMBIM 新理念并未普及到实践之中，这使得我们感觉有责任去新理念并未普及到实践之中，这使得我们感觉有责任去正视和思考正视和思考 BIMBIM 设计的优势与不足。从理念到实践经历一个漫长的过程是必然设计的优势与不足。从理念到实践经历一个漫长的过程是必然的，并且多种现象表明该过程在中国可能要更长一些，但是这不应是我们回避的，并且多种现象表明该过程在中国可能要更长一些，但是这不应是我们回避问题的理问题的理由。由。3.3.2 2 从二维设计到三维从二维设计到三维 BIMBIM 设计设计 当前，当前，2D2D 图纸是我国建筑设计行业最终交付的设计成果，这是目前的行业图纸是我国建筑设计行业最终交付的设计成果，这是目前的行业惯例。因此，生产流程的组织与管理均围绕着惯例。因此，生产流程的组织与管理均围绕着 2D2D 图纸的形成来进行（客观地说，图纸的形成来进行（客观地说，这是阻碍这是阻碍 BIMBIM 技术广泛应用的一个重要原因）。技术广泛应用的一个重要原因）。2D2D 设计通过投影线条、制图规则及技术符号表达设计成果，图纸需要人工设计通过投影线条、制图规则及技术符号表达设计成果，图纸需要人工阅读方能解释其含义。阅读方能解释其含义。2D CAD2D CAD 平台起到的作用是代替手工绘图，即我们常说的平台起到的作用是代替手工绘图，即我们常说的“甩图板甩图板”。2D2D 设计的优势在于四个方面：一是对硬件要求低（设计的优势在于四个方面：一是对硬件要求低（2D2D 平台是早期平台