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BIM软件在实验室中的应用

发布时间:2023-03-10 16:50:03      点击次数:787

BIM是Building Information Modeling的缩写,由Autodesk公司在2002年率先提出,该项技术的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息,还包含了非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息。借助这个三维模型,大大提高了建筑工程的信息集成化程度,从而为实验室项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。

 BIM软件分类


目前常用BIM软件数量很多,但难以给予一个科学的、系统的、精确的分类,根据专业和实施阶段,BIM软件可作如下区分:


(1)建筑软件:BIM建筑模型创建、几何造型、可视化、方案设计等;

(2)结构软件:BIM结构建模、结构分析、深化设计等;

(3)机电软件:BIM机电建模、机电分析等;

(4)施工软件:碰撞检查、4D模拟、施工进度和质量控制等;

(5)运营管理软件:FM          (FacilityManagement); 

(6)数据管理软件:PDM

(7)其他:绿色设计、模型检查、造价管理等。

根据功能及总体相互关系分以用图1表示。图中实线表示信息直接传递,虚线代表信息间接传递,箭头表示信息传递方向。


主要商业软件及特点


目前BIM核心建模软件主要有四大门派。


Autodesk


Autodesk公司的Revit建筑、结构和机电系列软件,它在国内民用建筑市场上携此前AutoCAD广布之天然优势,已再次占用很大市场份额。


Bentley


Bentley公司的Bentley建筑、结构和设备系列,主要用在工业设计(石油、化工、电力、医药等)和市政基础设施(道路、桥梁、水利等)领域,具有无可争辩的优势。


Nemetschek/Graphisoft


Nemetschek/Graphisoft公司的ArchiCAD/AllPLAN/VectorWorks软件,其中,ArchiCAD作为一款最早的、具有一定市场影响力的BIM核心建模软件,最为国内同行熟悉。但其定位过窄,仅限于建筑学专业,与国内“多专业一体化”的设计院体制严重不匹配,难以实现市场占有率大的突破。All PLAN主要市场在德语区,Vector Works则多见于欧美等工业发达国家市场。


Dassault


Dassault公司的CATIA产品以及Gery Technology公司的Digital Project产品。其中CATIA是全球最高端的机械设计制造软件,在航空、航天、汽车等领域占据垄断地位,且其建模能力、表现能力和信息管理能力,均比传统建筑类软件更具明显优势,其不足之处在于与工程建设行业不能顺畅对接。Digital Project则是在CATIA基础上开发的一个专门面向工程建设行业的应用软件。

四大门派各种BIM软件分别见下图。

四大门派目前上市的BIM软件特点分别如下:

建筑结构设计软件选用

1)单纯民用建筑(多专业)设计,可用Autodesk Revit;

2)工业或市政基础设施设计,可用Bentley;

3)建筑师事务所,可选择ArchiCAD、Revit或Bentley;

4)所设计项目严重异形、购置预算又比较充裕的,可选用Digital Project或CATIA;

5)充分顾及项目业主和项目组关联成员的相关要求。这也是在确定BIM技术路线时需要考虑的要素。

BIM绿色分析软件

主要对项目日照、风环境、热工、景观可视度、噪音等方面进行分析和模拟。主要软件有国外的Echotect、IES、Green Building Studio以及国内的PKPM等。

BIM机电分析软件

3、BIM机电分析软件。主要用于水暖电或电气分析,国内产品有鸿业、博超等,国外产品有Designmaster、IES Virtual Environment、Trane Trace等。

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:结构分析软件可使用BIM核心建模软件的信息进行结构分析,分析结果对于结构的调整,又可反馈到BIM核心建模软件中去,自动更新BIM模型。国外结构分析软件有ETABS、STAAD、Robot等以及国内的PKPM,均可与BIM核心建模软件配合使用。

BIM深化设计软件

Xsteel是目前颇具影响力的钢结构深化设计软件,可使用BIM核心建模软件提交的数据,对钢结构进行面向加工、安装的详细设计,即生成钢结构施工图(加工图、深化图、详图)、材料表、数控机床加工代码等。

BIM模型综合碰撞检查软件

模型综合碰撞检查软件基本功能将不同专业的BIM软件建立统一集成,包括集成各种三维软件(包括BIM软件、三维工厂设计软件、三维机械设计软件等)创建的模型,并进行3D协调、4D计划、可视化、动态模拟等,其实属于一种项目评估、审核软件。常见模型综合碰撞检查软件有Autodesk Navisworks、Bentley Projectwise Navigator和SolibriModel Checker等。

BIM造价管理软件。

造价管理软件利用BIM模型提供的信息进行工程量统计和造价分析,根据工程施工计划动态提供造价管理需要的数据。国外BIM造价管理有Innovaya和Solibri,国内BIM造价管理软件主要以鲁班为代表。

BIM运营管理软件。

BIM运营管理软件中,ArchiBUS是最有市场影响的软件之一, FacilityONE也逐渐被业界关注。

二维绘图软件

二维施工图是BIM模型其中的一个表现形式或一个输出功能。国内目前情形下,施工图仍然是工程建设行业设计、施工及运营所依据的具有法律效应的文件,而BIM软件的直接输出结果,还不能满足现实对于施工图的要求,故二维绘图软件仍是目前不可或缺的施工图生产工具。在国内市场较有影响的二维绘图软件平台主要有Autodesk的AutoCAD、Bentley的Microstation。

BIM发布审核软件

常用BIM成果发布审核软件包括Autodesk Design Review、Adobe PDF和Adobe 3D PDF。发布审核软件把BIM成果发布成静态的、轻型的、包含大部分智能信息的、不能编辑修改但可标注审核意见的、更多人可访问的格式(如DWF/PDF/3D PDF等),供项目其他参与方进行审核或使用。

实验室的主要应用

①设计更加便捷科学。实验室在设计过程中,可以更加直观的将实验室设计效果以三维的效果展现在面前,在平面布局、建筑结构设计、门窗设置、水气电预留接口、管线布局方面能尽早地发现传统图审过程中容易忽视的“错、漏、碰”等问题。在构件选择、设备选型、材料选择、工艺布局更改等更加方便合理。犹如身临其境,更加有效的提供甲乙双方的沟通,更方便提出更改建议和意见,更好贯彻以人为本的理念,提高设计效率。

②维护及改造更加方便。BIM软件可以将整个实验室的各空间、结构、材料物理信息完整直观显现,便于在实验室运行过程中的查找问题、相关厂家的追踪以及先关信息的获取,如结构件、材料的物理信息、成分等,及时采购配件、材料,更方便维修保养。便于建筑结构的改造、变更。

③降低全寿命使用成本。根据美国国家BIM标准委员会统计,一个建筑物完整生命周期中的75%成本发生在运营阶段(使用阶段),而建设阶段(设计及施工)的成本只占25%。BIM模型为建筑物运营管理阶段提供服务,便于实验室空间和结构的改建和扩建,提高工作效率,降低全寿命成本。

④为智慧实验室打基础。不论是数字孪生实验室还是智慧实验室,都需要将实验室设施、设备、工艺流程、样件材料、人员资质及能力进行建模,从实验室设计开始就用BIM软件对实验室要素进行建模,确保为实验室升级打基础。

BIM是实验室建设的最基础工作之一,是一件一劳永逸的好事。建议实验室建设单位、使用单位放眼长远,主动使用BIM技术,促进实验室建设信息化水平,降低全寿命费用,提高工作效率,提升促进实验室建设又好又快发展。


文章来源未来实验室学苑

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