2.1 BIM应用软件

2.1.1 BIM应用软件的分类

BIM应用软件是指基于BIM技术的应用软件，即支持BIM技术应用的软件。一般来讲，它应该具备以下四个特征，即面向对象、基于三维几何模型、包含其他信息和支持开放式标准。

伊士曼（Eastman）等将BIM应用软件按其功能分为三大类，即BIM环境软件、BIM平台软件和BIM工具软件。在本书中，我们习惯将其分为BIM基础软件、BIM工具软件和BIM平台软件。

1.BIM基础软件

BIM基础软件是指可用于建立能为多个BIM应用软件所使用的BIM数据的软件。例如，基于BIM技术的建筑设计软件可用于建立建筑设计BIM数据，且该数据能被用在基于BIM技术的能耗分析软件、日照分析软件等BIM应用软件中。除此以外，基于BIM技术的结构设计软件及设备设计（MEP）软件也包含在这一大类中。目前实际过程中使用的这类软件的例子，如美国Autodesk公司的Revit软件，其中包含了建筑设计软件、结构设计软件及MEP设计软件；匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD软件等。

2.BIM工具软件

BIM工具软件是指利用BIM基础软件提供的BIM数据，开展各种工作的应用软件。例如，利用建筑设计BIM数据，进行能耗分析的软件、进行日照分析的软件、生成二维图样的软件等。目前实际过程中使用这类软件的例子，如美国Autodesk公司的Ecotect软件，我国的软件厂商开发的基于BIM技术的成本预算软件等。有的BIM基础软件除了提供用于建模的功能外，还提供了其他一些功能，所以本身也是BIM工具软件。例如，上述Revit软件还提供了生成二维图样等功能，所以它既是BIM基础软件，也是BIM工具软件。

3.BIM平台软件

BIM平台软件是指能对各类BIM基础软件及BIM工具软件产生的BIM数据进行有效的管理，以便支持建筑全生命周期BIM数据的共享应用的应用软件。该类软件一般为基于Web的应用软件，能够支持工程项目各参与方及各专业工作人员之间通过网络高效地共享信息。目前实际过程中使用这类软件的例子，如美国Autodesk公司2012年推出的BIM360软件。该软件作为BIM平台软件，包含一系列基于云的服务，支持基于BIM的模型协调和智能对象数据交换。又如匈牙利Graphisoft公司的DeltaServer软件，也提供了类似功能。

当然，各大类BIM应用软件还可以再细分。例如，BIM工具软件可以再细分为基于BIM技术的结构分析软件、基于BIM技术的能耗分析软件、基于BIM技术的日照分析软件、基于BIM的工程量计算软件等。

2.1.2 现行BIM应用软件分类框架

针对建筑全生命周期中BIM技术的应用，以软件公司提出的现行BIM应用软件分类框架为例做具体说明（如图2.1-1所示）。图中包含的应用软件类别的名称，绝大多数是传统的非BIM应用软件已有的，例如，建筑设计软件、算量软件、钢筋翻样软件等。这些类别的应用软件与传统的非BIM应用软件所不同的是，它们均是基于BIM技术的。另外，有的应用软件类别的名称与传统的非BIM应用软件根本不同，包括4D进度管理软件、5DBIM施工管理软件和BIM模型服务器软件。

图2.1-1 现行BIM应用软件分类框架图

其中，4D进度管理软件是在三维几何模型上，附加施工时间信息（例如，某结构构件的施工时间为某时间段）形成4D模型，进行施工进度管理。这样可以直观地展示随着施工时间三维模型的变化，用于更直观地展示施工进程，从而更好地辅助施工进度管理。5D BIM施工管理软件则是在4D模型的基础上，增加成本信息（例如，某结构构件的建造成本），进行更全面的施工管理。这样一来，施工管理者就可以方便地获得随着施工过程，项目对包括资金在内施工资源的动态需求，从而可以更好地进行资金计划、分包管理等工作，以确保施工过程的顺利进行。BIM模型服务器软件即是上述提到的BIM平台软件，用于进行BIM数据的管理。

2.1.3 BIM模型创建软件

1.BIM概念设计软件

BIM概念设计软件用在设计初期，是在充分理解业主设计任务书和分析业主的具体要求及方案意图的基础上，将业主设计任务书里面基于数字的项目要求转化成基于几何形体的建筑方案，此方案用于业主和设计师之间的沟通和方案研究论证。论证后的成果可以转换到BIM核心建模软件里面进行设计深化，并继续验证所设计的方案能否满足业主的要求。目前主要的BIM概念软件有SketchUp Pro和Affinity等。

SketchUp是诞生于2000年3D的设计软件，因其上手快速、操作简单而被誉为电子设计中的“铅笔”。2006年推出了更为专业的版本SketchUp Pro，它能够快速创建精确的3D建筑模型，为业主和设计师提供设计、施工验证和流线，角度分析，方便业主与设计师之间的交流协作。

Affinity是一款注重建筑程序和原理图设计的3D设计软件，在设计初期通过BIM技术，将时间和空间相结合的设计理念融入到建筑方案的每一个设计阶段中，结合精确的2D绘图和灵活的3D模型技术，创建出令业主满意的建筑方案。

其他的概念设计软件还有Tekla Structure和5D概念设计软件Vico Office等。

2.BIM核心建模软件

BIM核心建模软件的英文通常称为“BIM Authoring Software”，是BIM应用的基础，也是在BIM的应用过程中碰到的第一类BIM软件，简称“BIM建模软件”。

BIM核心建模软件公司主要有Autodesk、Bentley、Graphisoft/NemetschekAG以及Gery Technology公司等（见表2.1-1）。各自旗下的软件有：

表2.1-1 BIM核心建模软件表

1）Autodesk公司的Revit是运用不同的代码库及文件结构区别于AutoCAD的独立软件平台。Revit采用全面创新的BIM概念，可进行自由形状建模和参数化设计，并且还能够对早期设计进行分析。借助这些功能可以自由绘制草图，快速创建三维形状，交互地处理各个形状。可以利用内置的工具进行复杂形状的概念澄清，为建造和施工准备模型。随着设计的持续推进，软件能够围绕最复杂的形状自动构建参数化框架，提供更高的创建控制能力、精确性和灵活性。从概念模型到施工文档的整个设计流程都在一个直观环境中完成。并且该软件还包含了绿色建筑可扩展标记语言模式（Green Building XML，即gbXML），为能耗模拟、荷载分析等提供了工程分析工具，并且与结构分析软件ROBOT、RISA等具有互用性，与此同时，Revit还能利用其他概念设计软件、建模软件（如Sketch-up）等导出的DXF文件格式的模型或图样输出为BIM模型。

2）Bentley公司的Bentley Architecture是集直觉式用户体验交互界面、概念及方案设计功能、灵活便捷的2D/3D工作流建模及制图工具、宽泛的数据组及标准组件库定制技术于一身的BIM建模软件，是BIM应用程序集成套件的一部分，可针对设施的整个生命周期提供设计、工程管理、分析、施工与运营之间的无缝集成。在设计过程中，不但能让建筑师直接使用许多国际或地区性的工程业界的规范标准进行工作，更能通过简单的自定义或扩充，以满足实际工作中不同项目的需求，让建筑师能拥有进行项目设计、文件管理及展现设计所需的所有工具。目前在一些大型复杂的建筑项目、基础设施和工业项目中应用广泛。

3）ArchiCAD是Graphisoft公司的产品，其基于全三维的模型设计，拥有强大的平、立、剖面施工图设计、参数计算等自动生成功能，以及便捷的方案演示和图形渲染，为建筑师提供了一个无与伦比的“所见即所得”的图形设计工具。它的工作流是集中的，其他软件同样可以参与虚拟建筑数据的创建和分析。ArchiCAD拥有开放的架构并支持IFC标准，它可以轻松地与多种软件连接并协同工作。以ArchiCAD为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。作为一个面向全球市场的产品，ArchiCAD可以说是最早的一个具有市场影响力的BIM核心建模软件之一。

4）Digital Project是Gery Technology公司在CATIA基础上开发的一个面向工程建设行业的应用软件（二次开发软件），它能够设计任何几何造型的模型且支持导入特制的复杂参数模型构件，如支持基于规则的设计复核的Knowledge Expert构件；根据所需功能要求优化参数设计的Project Engineer-ing Optimizer构件；跟踪管理模型的Project Man-ager构件。另外，Digital Project软件支持强大的应用程序接口；对于建立了本国建筑业建设工程项目编码体系的许多发达国家，如美国、加拿大等，可以将建设工程项目编码如美国所采用的Uniformat和Mas-terformat体系导入Digital Project软件，以方便工程预算。

因此，对于一个项目或企业BIM核心建模软件技术路线的确定，可以考虑如下基本原则：

1）民用建筑可选用Autodesk Revit。

2）工厂设计和基础设施可选用Bentley。

3）单专业建筑可选择ArchiCAD、Revit、Bentley。

4）项目完全异形、预算比较充裕的可以选择Digital Project。

2.1.4 BIM工具软件

BIM工具软件是BIM软件的重要组成部分，常见BIM工具软件的初步分类如图2.1-2所示，常见BIM工具软件的举例见表2.1-2。

图2.1-2 BIM工具软件分类图

表2.1-2 常见BIM工具软件的举例

（续）