中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070
摘要：随着用工成本和环保压力的不断加大，在国家和地方政策的不断推进下，建筑信息化工业化成为行业内关注的焦点。BIM技术作为建筑信息化过程中核心的技术离不开软件的支持，在工程应用中如何在众多BIM软件之间进行选择成为了一个值得关注的问题。文章对常用的3款主流软件在数据交换、协同工作、运行优化、构件丰富度等方面进行了功能应用分析和横向比较，为建筑企业BIM工作者选择、采购BIM软件提供选择的依据和建议。
关键词：建筑工程；建模；BIM技术；软件应用
Introduction and Comparative Analysis of Domestic BIM Modeling Software Application
TANGWei
（TheThirdConstructionEngineeringCompanyLTD.OfChina Construction Second Engineering Burcau，Beijing，100070，China）
Abstract：With increasing labor costs and environmental pressures，in national and local policies continue to promote the construction of information technology industrialization has become the focus of attention in the industry. BIM building information technology as a support for the process of the core technology is inseparable from the software，how to choose to become a matter of concern in many engineering applications between BIM software. Article 3 of the mainstream software commonly used in data exchange，work together，to run optimization，and other components were functional richness application analysis and horizontal comparison，construction companies choose to BIM workers，and recommendations based on purchase BIM software selection.
Keywords：Construction engineering；Modeling；BIM technology；Software application
BIM的全称目前有两种说法，主流的一种说法是建筑信息模型（Building Information Modeling），另一种是建筑信息管理（Building Information Management）。BIM技术是目前建筑行业内关注的焦点，随着《建筑信息模型应用统一标准》GB/T 51212—2016和《建筑信息模型施工应用标准》GB/T 51235—2017的发布以及其他4本BIM相关国标送审，BIM技术的应用不断趋于标准化和规范化，越来越多的企业开始将BIM技术应用到工程中去。BIM技术的应用离不开软件的支持，对于建筑工程企业来说，如何从众多选择适合自身需求、满足各方面要求的软件开展BIM工作成为了提高效率、降低成本、支撑决策的关键。本文将对当前常用的建模软件进行介绍分析，对比同类型软件的差异性，分析优缺点，供BIM从业人员在开展工作时对BIM软件有一个清晰而系统的认识。1
1BIM软件的相关概念
1.1 数据交换
数据交换是BIM软件与其他传统2D或3D建模等其他软件的一个核心区别。数据交换的好坏是提高效率、较少重复工作量的关键。
说数据交换首先要说一下参数化建模，?传统CAD或三维设计软件只包含了构件的长、宽、高、曲率等基本形状信息，而BIM软件中则需要将构件所有相关信息写入到模型中，分层、材料（比热容、密度、热传导率等等）、房间面积大小、构件之间的相互约束和影响等等。
?然而不同软件记录信息的语言和方法不一样。将于2018年1月1日开始实施的GB/T 51235-2017《建筑信息模型施工应用标准》中提到："目前中国BIM 应用仍处于探索阶段，国内还缺乏一种BIM落地的有效途径，实践证明用一款软件、一个模型来实现全生命周期管理是不可能的。"也就是说，同一个模型不可避免的要在不同软件之间进行切换。
目前国际通用的一个解决方案就是规定所有软件都能够读取的一种特殊的中间格式?，这种中间格式目前比较主流的一种是IFC格式，它是一种大而全的格式，能够兼容工程全阶段不同专业BIM工作的所有需求。随着BIM技术的不断发展，IFC格式版本也一直在更新，目前最新版本是IFC4。
对IFC格式导入与导出能力的好坏也是BIM软件好坏的一个重要衡量标准。?
1.2 协同工作
BIM协同工作是一种加入了网络连接和权限管理的分工合作。众所周知流水线工作效率要比单人完成所有工作的效率高很多，这条规律在BIM工作中同样适用。BIM协同工作就是很多人同时做一个项目，每个人有自己的明确分工，还有一些人负责指挥协调。
协同工作分为两种，一种是内部协同，另外一种是外部协同。?内部协同即当前任务团队内部彼此之间为了提高工作效率的互相沟通和合理分工。外部协同是指工作过程与业主等上级及实际施工作业方等下级的随时沟通，以随时获取相关要求和可行性建议。??
2BIM常用建模软件介绍与对比
目前虽然很多设计公司已经开始使用BIM技术进行工程设计，但是在很多情况下，设计院还是以CAD图纸而不是模型作为最后的交付，施工企业进行BIM建模及BIM深化设计工作。从大的历史潮流发展来看，我们有理由相信这只是目前BIM尚未发展完善所造成的阶段性过程的产物。这需要建设方与设计方观念意识以及合同等方面的改变。
目前主流的建模软件有三款，分别是Autodesk公司开发的Revit软件，Bentley公司开发的AECOsim Building Designer系列软件，GraphiSoft公司开发的ArchiCAD。
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2.1 Revit
Revit是Autodesk公司的一款BIM软件，最早由RevitTechnology公司研发，后来这家公司被Autodesk公司收购。目前在国内这款软件的宣传和学习资源是最多的，以至于很多人错误地认为BIM就是Revit。
在施工阶段，施工方主要使用Revit参照设计院提供的图纸进行建模和部分的土建、机电的深化设计。但Revit的功能不止于此作为一款建模软件，Autodesk公司是将Revit作为一个从设计到建造的全生命周期BIM平台来打造的。但从目前的实现程度来看，Revit还是一个偏重于设计的软件平台。在设计功能上包含了项目概念设计、建筑、结构、机电设计的一系列自动化计算及设计功能。
在数据交换方面，Revit最新的2018版本支持IFC4及IFC2x3格式。由于Revit对族的分类较细，有时需要将Revit中的族与IFC格式中的族进行一个映射。与CAD的转化停留在导入作为底图的层面上，弱于其他同类软件。但由于Revit各个专业的高度集成性，减少了设计阶段很多数据交换的需要。
在协同工作方面，提供了四种方法，第一，用于项目协作的A360云服务；第二，用于团队内协作的Collaboration；第三，以工作集为核心的工作共享功能；第四，链接功能。前两种方法由于网络服务器架设于海外，导致了国内用户连接不顺畅严重影响了功能体验。第四种方法是作为一个文件导入，无法做到实时的更新从而导致版本混乱的问题，同时也无法与当前文件产生关联，不是一个完美的解决方案。工作集的方法相对较好，是团队成员同时对同一个文件进行在线编辑，用权限及批准机制进行管理，方便各个专业之间进行相互协调，但缺点是需要较好的网络条件并保持一台电脑持续开机作为服务器，理想情况是在同一局域网下进行。
在运行优化方面，由于Revit在最初是被设计用来进行机械设计的，对所有零部件所有信息、关联约束和视图都是进行实时运算的，这个传统保留至今，因此Revit软件对电脑硬件要求较高，对电脑CPU、内存、显卡的要求均高于同类软件，换句话说，同样配置的电脑处理同样的任务，Revit要稍慢与其他软件。但同时，在熟练运用的情况下，也能够大大减少模型改动的工作量。另外，近几个版本加入的Dynamo功能也能够让建模人员大大提高效率。
在构件方面，对于常规工程，通过Revit内置的构件系统可以很快建立，但对于一些特殊的、复杂的建筑结构工程，则需要建模人员手动创建这些构件，在Revit中，称为建族。建族过程与3ds Max等3D模型软件类似，但需要建立一些约束和参数，这对于初学者来说难度较大。
Revit在营销方面有着较大的优势。软件资源很多，如Dynamo、橄榄山、鸿业、速博等各类辅助型插件较多。教学资源多，从Autodesk官方到线下培训机构都有着系统的教学。
2.2ArchiCAD
ArchiCAD由Graphisoft图软公司从1984年开始研发，是一款历经30多年积累的老牌设计软件。
与Revit致力于整合各个阶段设计不同，ArchiCAD专注于建筑设计，这既是它的优势，也成为了它的短板。
建筑模型建立相对于Revit优势很大，简单、高效，具有很大的自由性和开放性。在建模过程中，依赖于多年的积累，在各处的细节部分做到了几乎尽善尽美，吸管、图层、材料优先级、弹出式对话框、魔术棒等功能最大程度的给建模工程师提供了便利。但在多专业协调方面比起Revit就要逊色不少，没有独立的结构和机电专业模块，结构专业只能进行粗略的设计，无法进行结构分析，机电专业则是通过独立插件MEP Modeler实现，功能上差距较大，市政路桥等则更难实现。
ArchiCAD也可以通过自建模型创建来实现Revit族的功能。对于特殊形体可以使用软件自带功能建立，但要制作参数化的构件则需要用到Graphisoft自家开发的参数化编程语言GDL，对于一般建模人员相对于Revit可视化建族上手难度较大。
ArchiCAD还有一个不可忽视的优势便在于其良好的运行优化。相对于Revit，得益于针对多核、64位优化以及预测式后台处理ArchiCAD在处理任务时卡顿更少、效率更高。
在数据交换方面，图软公司提出OpenBIM理念，大力支持IFC格式，对IFC格式的解析较好于Revit等同类软件，同时支持大部分主流BIM软件格式，这也一定程度上弥补了ArchiCAD在除建筑设计其他方面的短板。
在协同工作方面，ArchiCAD也有着成熟的解决方案——BIM服务器，机制与Revit工作集类似，当相对更加完善。
2.3 AECOsim Building Designer（ABD）
这款软件由Bentley公司出品，产品是基于Microstation开发的一系列行业软件。
同样与Revit不同的是Bentley公司的设计思路是用专门的软件去做专门的事，一方面体现在其将建筑、公路、铁路、桥梁、工厂设计分成6款独立软件，也体现在建筑设计的AECOsim Building Designer中将建筑、结构、机电、电气、能量模拟等功能分成独立的6款软件。在Bentley官网上你可以看到近40个软件系列。这样做使得其可以对每个专业的设计工作操作进行深度定制，各个功能划分的更细，提高各个专业人员的工作效率。
同时，因为各专业独立，需要BIM建模人员自己定制的构件也相对较少。另外由于ABD是以出色的形体建模工具Microstation为基础，所以对于复杂模型利用其自身的建模功能就完全可以完成。
虽然Bentley各个专业模块都作为独立软件，但各个软件生成的文件格式都是一致的（DGN）数据交换，也就是说建筑、公路、铁路、桥梁、工厂所有专业之间无缝衔接，真正做到了图形平台统一（Microstation）、数据格式统一（DGN）、软件架构统一。另外也支持IFC格式，但需要手动进行一定的映射。
得益于硬盘即时存储机制，ABD对配置要求更低，对大文件大模型的处理速度更快。
与ArchiCAD类似，Bentley公司也将协同工作开发出一个独立的软件——ProjectWise。然而不同与前面2款软件单一的协同功能，ProjectWise将自己的目标定义为“通过在整个项目生命周期整合人员、数据和流程，提升您的项目绩效。”其在国外的协同工作软件市场占有很大份额。在国内也不断开拓市场，北京最高建筑“中国尊”便应用了ProjectWise实现了业主、设计师、检查员、总承包商和分包商之间的全面协作。
3 结语
BIM作为一种技术和工具并没有被限定于特定的目的或是特定的团体来使用，因此BIM技术在建筑工程中的应用方面也一定是不断地发展与深入。值得我们注意的是，虽然谈BIM技术离不开对软件的讨论，但BIM技术毕竟是一种工具，用工具的人要更加重要。
本文对Revit、ArchiCAD、AECOsimBuildingDesigner的介绍、分析与比较，希望大家能够在结合自身需求的情况下选择最适合的软件解决方案。
参考文献：
[1] 许云萍. BIM对工程项目管理的影响及应用障碍分析[A].建筑经济，2017，第38卷（第3期）：35-37
[2]王美华. 国内主流BIM 软件特性的应用与比较分析[A].土木建筑工程信息技术，2017，第9卷（第1期）：69-75.
[3] 孙彬.BIMBOX专栏[EB/OL]. https：//zhuanlan.zhihu.com/bimbox，2017.10.9/2017.10.15.
[4]GB/T 51235-2017，《建筑信息模型施工应用标准》[S].
[4]GB/T 51212-2016，《建筑信息模型应用统一标准》[S].
论文作者:唐伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/2/2
标签：软件论文; 建模论文; 模型论文; 建筑论文; 功能论文; 构件论文; 格式论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;