BIM 技術(shù)在PKPM 建筑工程軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用

姜 立 張志遠(yuǎn) 張 雷 楊志勇

(中國(guó)建筑科學(xué)研究院，北京 100013)

1 引言

住建部《2011－2015 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出:加快推廣BIM、協(xié)同設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)、4D項(xiàng)目管理等技術(shù)在勘察設(shè)計(jì)、施工和工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，改進(jìn)傳統(tǒng)的生產(chǎn)與管理模式，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。

重點(diǎn)研究與應(yīng)用智能化、可視化、模型設(shè)計(jì)、協(xié)同等技術(shù)，集成主要工程設(shè)計(jì)軟件，創(chuàng)建工程設(shè)計(jì)協(xié)同工作平臺(tái);積極推進(jìn)協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)的普及應(yīng)用，通過(guò)協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)改變工程設(shè)計(jì)的溝通方式，減少“錯(cuò)、漏、碰、缺”等錯(cuò)誤的發(fā)生，提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量。

BIM 即建筑信息模型(Building Information Modeling)，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工程項(xiàng)相關(guān)信息詳盡的數(shù)字化表達(dá)。

BIM 是整個(gè)團(tuán)隊(duì)共同工作的對(duì)象，可供不同參與方從不同角度反復(fù)利用，提升各參與方在各個(gè)階段的工作效率和數(shù)據(jù)一致性(圖1)。因此，BIM 的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的各個(gè)專業(yè)之間的信息充分互用，提高建筑信息的復(fù)用率，從而達(dá)到降低建筑成本，提高生產(chǎn)效率的目的。

圖1 建筑信息模型(BIM)架構(gòu)圖

BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下方面:

(1)全面完整的建筑信息

(2)打通建筑的全生命周期

(3)數(shù)據(jù)共享，所有信息協(xié)調(diào)、一致、聯(lián)動(dòng)

(4)實(shí)現(xiàn)各專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

(5)可持續(xù)設(shè)計(jì)

(6)三維可視化

(7)自動(dòng)生成工程圖紙和統(tǒng)計(jì)報(bào)表

(8)各專業(yè)碰撞檢查

(9)精確統(tǒng)計(jì)，造價(jià)管控

2 BIM 技術(shù)在PKPM 建筑工程軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用

PKPM 建筑工程軟件系統(tǒng)各專業(yè)模型數(shù)據(jù)全部通過(guò)統(tǒng)一的建模模塊生成，一次建模，各專業(yè)通用，一模多算。模型數(shù)據(jù)完全是三維的、面向?qū)ο蟮?、參?shù)化的，非常便于修改查詢，任何對(duì)于對(duì)象的修改，視圖均可實(shí)時(shí)刷新。

PKPM 通過(guò)核心三維數(shù)據(jù)模型，將建筑項(xiàng)目的概念設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、工程量計(jì)算與造價(jià)報(bào)表、施工管理等環(huán)節(jié)連接起來(lái)，率先實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)模型化、模型通用化的BIM 理念，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了建筑模型數(shù)據(jù)在全壽命周期的充分利用(圖2)。

2.1 PKPM 各專業(yè)軟件的BIM 技術(shù)應(yīng)用

PKPM 的各專業(yè)模塊在數(shù)據(jù)核心與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、三維設(shè)計(jì)可視化、參數(shù)化設(shè)計(jì)、模型與施工圖雙向鏈接、數(shù)據(jù)可擴(kuò)展、智能化統(tǒng)計(jì)、碰撞檢查、虛擬漫游等BIM 技術(shù)的方面均進(jìn)行了廣泛的研究和應(yīng)用。BIM 技術(shù)應(yīng)用涵蓋多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)軟件。

2.1.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)

PKPM 中的三維居住規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件可用于居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、城市景觀分析以及房地產(chǎn)前期方案評(píng)估等方面。它采用三維建模技術(shù)以及專業(yè)分析手段，提供三維地形模擬和改造、道路及地塊設(shè)計(jì)、建筑布局、建筑信息處理、綠化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算、日照評(píng)估、設(shè)計(jì)分析結(jié)果真實(shí)感模擬表現(xiàn)等功能。軟件采用三維建模技術(shù)、數(shù)字地形模型構(gòu)建技術(shù)、建筑信息模型技術(shù)、指標(biāo)動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)、返回光線計(jì)算、動(dòng)態(tài)陰影模擬技術(shù)以及瞬時(shí)渲染技術(shù)等眾多關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理與直觀的三維效果展示(圖3)。

2.1.2 建筑設(shè)計(jì)

PKPM 的建筑設(shè)計(jì)軟件APM 是基于BIM 技術(shù)開(kāi)發(fā)的建筑軟件。它從模型輸入入手建立建筑模型核心數(shù)據(jù)，各個(gè)功能模塊均以核心數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動(dòng)，各類施工圖均是由核心數(shù)據(jù)自動(dòng)產(chǎn)生的成果。

圖2 PKPM 建筑工程軟件系統(tǒng)在建筑項(xiàng)目全全壽命周期的應(yīng)用情況

圖4 建筑設(shè)計(jì)軟件

圖5 三維模型與施工圖雙向鏈接、同步修改

APM 的建模方式采用數(shù)據(jù)核心驅(qū)動(dòng)，圖形為數(shù)據(jù)的表象，二維施工圖僅僅是三維模型的二維表達(dá)。APM 核心數(shù)據(jù)和圖形緊密結(jié)合，數(shù)據(jù)一旦改變，圖形隨即改變。圖面上的所有圖素均是參數(shù)化的專業(yè)構(gòu)件對(duì)象，可以修改、查詢、刪除、創(chuàng)建。對(duì)構(gòu)件的任何操作都是面向建筑構(gòu)件的直接操作。核心數(shù)據(jù)模型的建立是在布置構(gòu)件的同時(shí)進(jìn)行的，圖面顯示的構(gòu)件也同時(shí)計(jì)入了核心數(shù)據(jù)庫(kù)。

構(gòu)件定義完全參數(shù)化，對(duì)異形構(gòu)件的定義采用了用戶交互繪制截面的方式，并以參數(shù)化方式存入核心數(shù)據(jù)庫(kù)，以最少的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了異形截面構(gòu)件(如異形門(mén)窗、梁、柱、挑檐、樓板等)的存儲(chǔ)。對(duì)同一構(gòu)件對(duì)象，三維和平面采用不同的顯示方式，三維下顯示立體模型，平面下顯示更接近平面施工圖的表達(dá)方式。通過(guò)建筑信息模型隨時(shí)切換到各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層觀察，也可以隨時(shí)看到全樓建筑模型，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過(guò)程的三維可視化，并可以隨時(shí)制作渲染圖和動(dòng)畫(huà)片(圖4)。

APM 中各施工圖均圍繞核心數(shù)據(jù)自動(dòng)產(chǎn)生，用戶建立模型后，施工圖中大部分標(biāo)注基本可以自動(dòng)完成。模型與施工圖實(shí)現(xiàn)了雙向鏈接，從模型和施工圖均可修改核心數(shù)據(jù)，模型與施工圖同步調(diào)整(圖5)。

APM 建立的建筑信息模型不僅可以自動(dòng)生成各種建筑施工圖，還可以即時(shí)進(jìn)行各類統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，如門(mén)窗表、構(gòu)件表、房間面積、墻面積、混凝土量、窗墻比、體形系數(shù)等。

2.1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

與建筑軟件相同，PKPM 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件PMCAD 也基于BIM 技術(shù)開(kāi)發(fā)，并采用與建筑軟件相同的核心數(shù)據(jù)架構(gòu)。從上部結(jié)構(gòu)到基礎(chǔ)的各個(gè)功能模塊均以核心數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動(dòng)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各模塊中大量采用參數(shù)化三維設(shè)計(jì)方式，設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)可以看到模型的三維效果。PKPM 既提供了適應(yīng)量大面廣的建筑形式的按標(biāo)準(zhǔn)層輸入方式的建模工具，也提供了快速搭建復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式的復(fù)雜空間模型軟件(圖6)。根據(jù)用戶需要隨時(shí)切換到各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層觀察，也可以隨時(shí)查看全樓建筑模型。構(gòu)件定義完全參數(shù)化，構(gòu)件參數(shù)的修改可即時(shí)反映在全樓模型中。對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中廣泛使用的斜支撐、層間梁、樓梯、斜板、錯(cuò)層等均可直觀表達(dá)實(shí)際的空間關(guān)系，避免了設(shè)計(jì)方案的錯(cuò)誤發(fā)生，為結(jié)構(gòu)空間分析提供了準(zhǔn)確的計(jì)算模型。

根據(jù)實(shí)際工程的需要，結(jié)構(gòu)分析可以采用二維框架模型或三維分析模型;三維分析的核心是通用有限元程序，可適應(yīng)任意結(jié)構(gòu)形式，對(duì)多塔、錯(cuò)層、轉(zhuǎn)換層、樓板局部開(kāi)洞以及體育場(chǎng)館、大跨結(jié)構(gòu)等復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)形式作了著重考慮(圖6)。可以進(jìn)行彈性分析、彈塑性靜力和動(dòng)力分析;可以進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析，也可進(jìn)行結(jié)構(gòu)局部細(xì)化分析。可考慮三向地震波的彈性時(shí)程分析，并可完成整體建筑在不同地震波作用下的三維動(dòng)態(tài)模擬。

鋼結(jié)構(gòu)軟件可以完成鋼結(jié)構(gòu)三維參數(shù)化建模，截面優(yōu)化，結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件驗(yàn)算，節(jié)點(diǎn)三維設(shè)計(jì)與施工圖繪制，適用于門(mén)式剛架、多高層框架、桁架、支架、空間桿系鋼結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)類型(圖7)。重型工業(yè)廠房三維設(shè)計(jì)軟件達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)軟件為鋼結(jié)構(gòu)制造加工、施工、設(shè)計(jì)單位提供了三維設(shè)計(jì)輔助工具。

圖6 復(fù)雜結(jié)構(gòu)空間建模和分析

圖7 鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)軟件

圖8 基礎(chǔ)三維設(shè)計(jì)軟件

基礎(chǔ)三維設(shè)計(jì)軟件適應(yīng)多種類型基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，可自動(dòng)或交互完成工程實(shí)踐中常用諸多類基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，可設(shè)計(jì)的各類基礎(chǔ)中包含多種基礎(chǔ)形式(圖8)?；A(chǔ)定位參照上部結(jié)構(gòu)BIM 模型的軸網(wǎng)、柱、墻等，并可接力上部結(jié)構(gòu)計(jì)算生成的荷載，以及考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同作用。

由于結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)是基于建筑物的整體結(jié)構(gòu)模型的，所以上述結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)模塊必然以BIM 技術(shù)為依托，并成為BIM 技術(shù)發(fā)展的重要一環(huán)。PKPM 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件自動(dòng)根據(jù)BIM 模型抽象出結(jié)構(gòu)分析模型，其技術(shù)水平為廣大設(shè)計(jì)人員認(rèn)可，也得到海外用戶的首肯。

2.1.4 設(shè)備設(shè)計(jì)

PKPM 設(shè)備系列軟件由采暖、通風(fēng)空調(diào)、建筑電氣，建筑室內(nèi)給排水、室外給排水、室外熱網(wǎng)等設(shè)計(jì)軟件組成。各軟件數(shù)據(jù)共享，均采用三維參數(shù)化設(shè)計(jì)，可以在PKPM 建筑軟件和結(jié)構(gòu)軟件的BIM 模型上直接進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)，交互完成管線及插件布置，并實(shí)現(xiàn)計(jì)算繪圖一體化(圖9)。

管道綜合碰撞檢查軟件為工程設(shè)計(jì)的各專業(yè)協(xié)同工作提供輔助手段。根據(jù)BIM 模型可檢查管道與管道、管道與設(shè)備、管道與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的關(guān)系，確定碰撞位置，實(shí)現(xiàn)單專業(yè)或多專業(yè)間的碰撞檢查。在三維圖上顯示碰撞位置和碰撞實(shí)體，三維漫游各專業(yè)的綜合實(shí)體，以動(dòng)畫(huà)的形式顯示安裝效果，建有設(shè)備圖形數(shù)據(jù)庫(kù)(圖10)。

2.1.5 節(jié)能與綠色建筑設(shè)計(jì)

基于BIM 模型數(shù)據(jù)的PKPM 節(jié)能與綠色建筑系列軟件由建筑節(jié)能、日照分析、室外風(fēng)環(huán)境、室內(nèi)通風(fēng)、節(jié)水設(shè)計(jì)、環(huán)境噪聲、自然采光、土石方工程、環(huán)境綠化等眾多模塊組成，均采用統(tǒng)一的建筑模型數(shù)據(jù)進(jìn)行各類建筑性能分析(圖11)。

PKPM 節(jié)能軟件按照最新國(guó)家和地方標(biāo)準(zhǔn)編制，適應(yīng)公共建筑、住宅建筑、各類氣候分區(qū)，同時(shí)提供民用建筑能效測(cè)評(píng)及居住建筑節(jié)能檢測(cè)計(jì)算。

PKPM 日照分析軟件作為綠色建筑設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，與規(guī)劃設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相結(jié)合，特點(diǎn)是計(jì)算速度快，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠，并具有坡地日照分析(圖12)、遮陽(yáng)板優(yōu)化設(shè)計(jì)、擬建區(qū)域極限容積計(jì)算等擴(kuò)展功能。

圖9 設(shè)備三維設(shè)計(jì)軟件

圖10 管道綜合碰撞檢查

圖11 室外風(fēng)環(huán)境與室內(nèi)自然通風(fēng)分析

圖12 香港九龍新區(qū)坡地日照分析

圖13 鋼筋量自動(dòng)統(tǒng)計(jì)

2.1.6 概預(yù)算

PKPM 建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的建筑信息模型可以在造價(jià)(概預(yù)算)分析環(huán)節(jié)復(fù)用。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中輸入的建筑信息模型包含了建筑物的基本信息，這些信息也是造價(jià)師所關(guān)心的。因此，建筑信息模型的復(fù)用可以大大節(jié)省造價(jià)師的工作量。當(dāng)然，這些信息并不完整，需要進(jìn)一步補(bǔ)充。

PKPM 概預(yù)算軟件在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型基礎(chǔ)上補(bǔ)充概預(yù)算所需的信息，如補(bǔ)充各房間以及外墻的裝修做法，選擇定額庫(kù)，輸入腳手架信息等。程序自動(dòng)套取相應(yīng)的定額或清單編碼，完成各樓層、各構(gòu)件的工程量和鋼筋量的計(jì)算，進(jìn)行工料分析，生成造價(jià)師需要各種表格和數(shù)據(jù)(圖13)。

考慮到一些造價(jià)工程師拿到設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)比較困難，程序還提供了轉(zhuǎn)圖功能。程序可以根據(jù)DWG或T 格式的施工圖文件分析出建筑模型、鋼筋數(shù)據(jù)以及管線和設(shè)備，從而完成BIM 數(shù)據(jù)的建立。程序同時(shí)具備模型輸入的功能，由造價(jià)師完成建筑信息模型的錄入工作。

2.1.7 施工

設(shè)計(jì)階段的建筑模型數(shù)據(jù)以及概預(yù)算階段統(tǒng)計(jì)的工程量和鋼筋量是施工項(xiàng)目管理軟件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。PKPM 的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和概預(yù)算數(shù)據(jù)可以在施工項(xiàng)目軟件中復(fù)用。

施工項(xiàng)目管理軟件可以根據(jù)設(shè)計(jì)軟件和概預(yù)算軟件提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行工料分析，施工進(jìn)度安排，為施工項(xiàng)目管理中的進(jìn)度控制可成本控制提供重要的依據(jù)。

PKPM 施工項(xiàng)目管理軟件可以讀取工程概預(yù)算數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成帶有工程量和資源分配的施工工序，并完成工作信息表和單、雙代號(hào)圖(圖14)。

根據(jù)工程量、工作面和資源計(jì)劃安排及實(shí)施情況自動(dòng)計(jì)算各工序的工期、資源消耗、成本狀況，換算日歷時(shí)間，找出關(guān)鍵路徑。

2.2 PKPM 系列軟件中的協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)

協(xié)同設(shè)計(jì)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，以三維CAD 設(shè)計(jì)軟件為載體，不同專業(yè)人員組成的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，為了實(shí)現(xiàn)或完成一個(gè)共同的設(shè)計(jì)目標(biāo)或項(xiàng)目在一起展開(kāi)工作，是一個(gè)知識(shí)共享和集成的過(guò)程，共同設(shè)計(jì)某一目標(biāo)的專家們必須共享數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)。

采用該種設(shè)計(jì)方式，不同專業(yè)的設(shè)計(jì)師在同一平臺(tái)下做同一個(gè)項(xiàng)目，任何一方有修改，由此產(chǎn)生的所有結(jié)果都會(huì)在整個(gè)項(xiàng)目中自動(dòng)協(xié)調(diào)，信息模型提供的自動(dòng)協(xié)調(diào)更改功能可以消除協(xié)調(diào)錯(cuò)誤，減少“錯(cuò)、漏、碰、缺”等錯(cuò)誤的發(fā)生，提高工作整體質(zhì)量。

PKPM 是國(guó)內(nèi)最先強(qiáng)調(diào)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備一體化設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)，各專業(yè)采用統(tǒng)一的核心數(shù)據(jù)架構(gòu)，數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)互傳，由于采用統(tǒng)一的核心數(shù)據(jù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間的協(xié)同設(shè)計(jì)(圖15)。

圖14 施工項(xiàng)目進(jìn)度管理

圖15 建筑專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

圖16 PKPM 三維圖形平臺(tái)架構(gòu)圖

使用PKPM 軟件，建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、暖通等專業(yè)在同一個(gè)BIM 數(shù)據(jù)模型下的協(xié)同工作，在做自己工作的同時(shí)，可以看到項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)其他人員對(duì)方案的修改，及時(shí)調(diào)整自己的設(shè)計(jì)。建筑軟件建立的BIM 模型相關(guān)信息可以導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后調(diào)整的構(gòu)件可以自動(dòng)反映在建筑軟件中;在BIM 模型上可以完成水、電、暖通、空調(diào)等設(shè)計(jì)，模擬設(shè)備的安裝，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備之間、管道之間、管道與建筑結(jié)構(gòu)之間的碰撞檢查;在BIM 模型上可以進(jìn)行日照、能耗、采光、人流疏散等分析建筑性能計(jì)算，完成綠色建筑設(shè)計(jì);從BIM 模型還可以生成建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)的施工圖。

2.3 支持BIM 技術(shù)的PKPM 三維圖形平臺(tái)

PKPM 長(zhǎng)期依托的自主版權(quán)圖形平臺(tái)CFG 成熟穩(wěn)定，在它上面已開(kāi)發(fā)出PKPM 各專業(yè)軟件，擁有廣大的用戶基礎(chǔ)。

“十一五”期間，PKPM 在三維圖形平臺(tái)領(lǐng)域進(jìn)行了全面深入的研究，已建立起成熟的系統(tǒng)架構(gòu)(圖16)，在面向?qū)ο蠹夹g(shù)、三維幾何造型核心系統(tǒng)、圖形顯示技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)、圖形交互技術(shù)、三維實(shí)體、專業(yè)實(shí)體造型技術(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)管理、軟件交互界面、三維場(chǎng)景真實(shí)感渲染技術(shù)、路徑動(dòng)畫(huà)和關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)技術(shù)等方面擁有深厚的技術(shù)積累。

2.4 PKPM 在BIM 領(lǐng)域展開(kāi)的科研課題研究

國(guó)家在“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃中開(kāi)始了對(duì)BIM技術(shù)相關(guān)研究的支持，中國(guó)建筑科學(xué)研究院承擔(dān)的科研課題“基于IFC 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的建筑工程應(yīng)用軟件研究”，重點(diǎn)放在對(duì)BIM 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IFC 和應(yīng)用軟件的研究上。通過(guò)該研究，將IFC 標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)部分等同采用為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)了基于IFC 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工管理軟件，從而積累了對(duì)BIM 技術(shù)的認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步開(kāi)展研究奠定了基礎(chǔ)。中國(guó)建筑科學(xué)研究院和清華大學(xué)承擔(dān)的國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃課題“基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IFC 的建筑設(shè)計(jì)及施工管理系統(tǒng)研究”，對(duì)IFC 標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用進(jìn)行了研究和探索，并基于IFC 標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)和4D 施工管理系統(tǒng)。

“十一五”科技支撐計(jì)劃中，國(guó)家對(duì)BIM 技術(shù)研究給予了進(jìn)一步的支持，其中在“建筑設(shè)計(jì)與施工一體化信息共享技術(shù)研究”的課題中對(duì)BIM 的基本信息模型和相應(yīng)的信息集成平臺(tái)等基礎(chǔ)性內(nèi)容進(jìn)行了研究，與“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃相比，從研究的廣度和深度上都有了進(jìn)一步的拓展。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度、圖形處理能力及圖形學(xué)理論的發(fā)展，CAD 軟件已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，CAD 技術(shù)正在從原來(lái)簡(jiǎn)單的輔助繪圖(Drafting)向成為真正能夠輔助設(shè)計(jì)(Design)的工具發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化已成為新一代CAD 軟件的重要特征。而三維建筑信息模型(BIM)正是實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的基礎(chǔ)。

隨著超高層、超大跨度建筑等大型復(fù)雜土木工程在我國(guó)的相繼發(fā)展，BIM 技術(shù)對(duì)我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)行業(yè)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，包括:建筑設(shè)計(jì)思維的轉(zhuǎn)變、建筑設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)變、粗放設(shè)計(jì)到集成設(shè)計(jì)、工程項(xiàng)目的協(xié)作過(guò)程的轉(zhuǎn)變。

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)始普及BIM 技術(shù)，如美國(guó)、芬蘭、挪威、德國(guó)等，基于BIM 技術(shù)的應(yīng)用軟件普及率達(dá)到60%－70%，BIM 已是大勢(shì)所趨，不可阻擋。我國(guó)目前對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用僅處于起步階段，需要建筑行業(yè)所有參與方的共同努力，改變傳統(tǒng)觀念迎頭趕上。PKPM 愿與廣大設(shè)計(jì)單位一起，盡早實(shí)現(xiàn)建筑信息技術(shù)的第二次飛躍。

［1］邱奎寧，張漢義，王靜等.IFC 標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)例介紹.土木建筑工程信息.2010 年第1 期.

［2］張雷，姜立，葉敏青等.基于BIM 技術(shù)的綠色建筑預(yù)評(píng)估系統(tǒng)研究.土木建筑工程信息.2011 年第1 期.