BIM软件ArchiCAD介绍

武汉理工大学土木工程与建筑学院研12级潘俊1•ArchiCAD基本介绍2•ArchiCAD与其他软件的交互3•ArchiCAD与Revit的对比1•ArchiCAD基本介绍2007年Nemetschek收购Graphisoft以后，ArchiCAD/AllPLAN/VectorWorks三个产品就被归到同一个门派里面了，其中国内同行最熟悉的是ArchiCAD，属于一个面向全球市场的产品，应该可以说是最早的一个具有市场影响力的BIM核心建模软件，但是在中国由于其专业配套的功能（仅限于建筑专业）与多专业一体的设计院体制不匹配，很难实现业务突破。从1995年开始，在全世界发行了25种语言版本。经过20多年的发展，ArchiCAD的功能越来越完善。值得一提的是在2009年，GRAPHISOFT公司推出了ArchiCAD13中文版，ArchiCAD中文版特别制定了符合中国建筑师习惯的中文环境，最大限度的将中国企业的设计标准规范化、系统化，帮助中国建筑师在最短时间内熟悉并最大限度地挖掘ArchiCAD的性能，大幅提高生产效率。建筑信息模型的核心是利用软件生成一个真实建筑的数字模型，将所有的相关信息存储在一个工程文件中，设计师通过使用楼板、墙、屋顶、门窗、楼梯等建筑构件来建造一个建筑。建筑信息模型的每一个物体都是具有现实特征和智能化属性的建筑构件。“建筑信息模型”方法使用户获得了竞争的优势。用ArchiCAD可以方便快捷在各个设计阶段获得真实的表现效果，并高效的表现在图纸和文本。突破了以往建筑师给客户展示的二维建筑布局和造型效果，它能让用户体验模拟的建筑空间，并且体会建筑在一天中随着光影变化而产生的不同空间感受。其他设计师无论使用的是什么CAD平台，都可以得到建筑数据的电子文本，进行修改后再把文件返给你进行进一步工作，在这个过程中“建筑信息模型”的数据不会有任何破坏和丢失。建造商和施工商可以得到完整的进度表和材料单，还有随出图比例自动变化的细部图纸。建造者可以在施工的任何阶段创建随时间变化的动画、文档，而开发商可以在销售手册上附上效果逼真的渲染图。①智能化的建筑构件。在2DCAD中，所有的建筑构件都是线条构成和表达，它们没有任何特殊的意义，仅仅是一些线条而已，包括所有建筑构件，在平面中用线条表示，而立面和剖面又用一组线条表示。而在“建筑信息模型”中，所有的建筑构件都是智能物体，是包含了特殊的建筑构件的属性、尺寸、材料性能、造价等综合信息的智能化三维物体。②自动生成所有视图。在2D绘图环境，所有图纸都是孤立的：从平面开始绘制，然后再是立面、剖面，随着项目进程，变动时分别更改，容易造成绘图错误。然而在“建筑信息模型”中，建筑师从大量繁琐的图纸中解放出来，在这里所有图纸是你所建造的建筑信息模型的副品，你只需集中精力在设计创造。③实现高级的自动分析模拟。随着经济的发展，人类的进步，可持续发展的建筑设计日益成为这一行业的主流。在设计前期能够得到详实的数据，进行定量的分析对于建筑设计过程越来越重要了。2DCAD绘制的图纸永远无法进行智能化分析和模拟，只有包含了所有建筑信息的“建筑信息模型”才能轻而易举的将数据导入到相关的分析软件中，从而获得真实可信的数据分析成果。现有的分析包含有绿色建筑能量分析、热量分析、管道碰撞分析以及安全分析等。④可用于整个建筑生命周期。“建筑信息模型模型”对于建筑业所有人员都是十分有用的，不仅仅局限于建筑师，其它诸如施工、概预算人员等都可以以模型为基础。在介绍ArchiCAD优势之前，就必须先介绍“建筑信息模型”和利用其它计算机软件建立的3D模型不同，“建筑信息模型”模型包括了大量建筑材料和构件的特征信息。ArchiCAD的建筑信息模型模型是一个包含了全部建筑信息的3D中心数据库，跟踪建造一个建筑所需的所有组成部分。不同的视图，包括3D模型、平立剖、大样详图等，只是同一个数据信息的不同表达方式而已。因此无论是在哪个视图上进行修改，其它视图将随之改变。在“建筑信息模型”中做设计，可以随时看到设计的效果。在设计的任何阶段，都可以围绕建筑旋转，观察各个角度的设计效果；或者深入建筑内部，身临其境地感受建筑内部的空间效果。由于ArchiCAD基于“建筑信息模型”这个平台，与其它3DCAD软件比较，它的主要优势有以下几个方面：①把时间和精力集中在设计上。多年来建筑师一直以平面图纸的方法来表达他们的设计，它们只能通过草图设计来想象空间，再根据草图去绘制平立剖。这种思考方式已严重妨碍了设计质量的提高，制约了建筑师的空间想象能力。由于ArchiCAD是建造建筑信息模型，当模型构建完成时，基本图纸也就出来了。②智能化的设计评估。通过模型，建筑师和业主可以直观地从各个角度、方位浏览建筑，以便更加准确地进行方案优选和设计评价。利用非图形数据，ArchiCAD能自动地生成多种报表：进度表、工程量、估价等。与其它配套软件相结合，可以进行结构工程、建筑性能、管道碰撞分析、从建筑物理方面能效分析等多种分析。③变更管理一体化。一直以来，永无休止的修改再修改成为建筑师最繁琐的工作之一，占用了建筑师大量宝贵的时间和精力。使用ArchiCAD将彻底改变这一现状，使建筑师从绘图中解脱出来。它的三维模型与平立剖面保持一致，原理就是基于一个数据库打开的不同窗口，因此只要改动其中的一个，其余的也会作相应的改动。④团队协同设计。在建筑设计的协同工作上，ArchiCAD可以通过强大的TEAMWORK功能将一个工作组的成员通过局域网联系起来。基于新一代团队工作技术的BIM服务器，彻底革新了BIM协同工作方案，是同类解决方案中的第一个基于模型的团队协作。行业领先的DeltaServer技术使网络流量瞬间降至最低并支持办公室局域网及广域网的数据交换。⑤外部交流与合作。在外部协作上，通过IFC文件标准，ArchiCAD可以实现与结构、设备、施工、物业管理等各种软件及几乎所有相关文件格式的数据传送。利用相关的行业软件，ArchiCAD的三维模型数据可以方便快捷地进行建筑生命周期内的全部数据管理：结构模型与分析、建筑物理及能量分析、成本估算、项目管理等等。⑥宽泛的平台接口。ArchiCAD可以支持多种文件格式，除了常用的DWG、DXF、JPEG、TIFF等文件格式，它还支持3DS模型文件。⑦与SKETCHUP的结合。由于SKETCHUP简单易于操作，并且可以较快地得到建筑尺度关系，所以SKETCHUP在建筑师中广受好评，但如何继续发展利用SKETCHUP中所作的草图模型，使之不再仅仅停留在概念阶段就成了一个难题。现在ArchiCAD提供了一个解决方案，将SKETCHUP中所作的建筑模型通过某种转化原则转化成智能建筑构件，从而再次利用模型。⑧自由造型能力。不管是2D还是3D，传统的建筑软件都没法使建筑师随心所欲地进行自由体设计，现在ArchiCAD和CINEMA4D的结合，给建筑师提供了一个大的平台，它允许建筑是在CINEMA4D进行各种造型设计，通过无缝链接将它转换为ArchiCAD中智能构件。ARCHICAD的另一特色就是它的GDL技术。GRAPHISOFT从1982年开始研发的GDL是“建筑信息模型”中智能化建筑构件的重要技术。GDL就是“几何设计语言”，是一种类似于BASIC的简单的参数化程序设计语言。利用ARCHICAD内置的GDL语言，可以创建智能化的三维建筑构件和二维图形，这些统称为GDL物体。运用GDL技术的ARCHICAD建筑构件是高度智能化的——他们能自动适应图纸环境。智能化的工具可创建墙、板、柱、梁、屋顶、门窗等，无论是在平面还是在3D窗口里，就已经包含了构件的高度、厚度、材质和其他属性。它们与环境相互作用：自动清除墙的交叉点，梁交叉点优先，构建剪切到屋顶等。这些都将提高你的工作效率。另外也可以运用实体操作建立复杂物体的模型，这将提高工作效率，使项目管理更加容易，更重要的是，它让你在设计而不是绘图。设计时可以通过修改对话框的一些设置或者编辑其几何参数，能更容易地控制一个构件的外观和属性。为了加速和简化设计过程，ARCHICAD自带了一个图库，包含了1000多个参数化的门、窗、天窗、家具设备、结构元素以及配景。网络上也有数以万计的GDL免费图库下载，同时也可以在ARCHICAD和CINEMA4D中利用图形界面创建GDL对象，建筑师还可以通过改变已有对象的参数，扩充自己图库以满足设计需要。2•ArchiCAD与其它软件的交互随着建筑师在美学方面的不断追求，建筑物已经不再是由水泥和钢材组成的枯燥乏味的笨重盒子，它更多地包含了建筑师对于环境艺术和造型艺术的理解。因此，近年来在建筑造型上的创新已经成为建筑师追求的目标，许多的建筑已经成为城市风景的一部分。GRAPHISOFT与MAXON公司联合推出的CINEMA4D，使得建筑师对于自由体造型在建筑设计中的应用成为现实。它很好的把造型艺术与工程设计结合在一起，是世界上第一个在建筑信息模型技术基础上进行自由体建筑设计的软件。MAXON公司的获奖产品已经广泛地被用于电影、电视、科学、建筑学、工程学和其他的工业。MAXON公司核心产品是MAXON'SCINEMA4D,它为建筑学而专门制作强大、成熟和广泛流行的设计和动画解决方案。随着设计发展，建筑师通过点击鼠标就可以随时在ARCHICAD和CINEMA4D之间转换，不再是孤立的软件设计，而是采用具有更多解决方案的综合优势对形体进行趋于完美的塑造。这种结合是强大的，从而增强了整体设计的灵活性,它整体而非孤立地传递着建筑信息，就像建筑师所期望的一样——外形和属性是随着建筑设计的深入而变更。”GRAPHISOFT公司负责产品管理的副总裁BENCEKOVACS说：“现在我们已经把自由体造型同整个的设计过程紧密地结合起来”。当建筑师进行建筑创造时，逐渐地被寄予设计出具有象征意义的建筑，于是在ARCHICAD中就引入了自由体建模。CINEMA4D和ARCHICAD的无缝链接,使得建筑师设计不再局限于规矩的造型中，而是更具激情的去设计各种奇特的造型，这个设计过程中并不放弃建筑信息模型的优势，例如文档的合作，准确的数据信息和感观化的视觉效果。CINEMA4D也可以对几何化参数语言进行编辑，从而允许建筑师在设计过程中进行反复推敲。SKETCHUP是@LAST软件公司开发的产品，可以方便快捷创建、观看和修改三维模型。它融合了铅笔画的优美与自然笔触，以及现今数字媒体的速度与灵活性。由于这些优点，SKETCHUP在世界各地备受赞誉，现在广泛用于住宅、商业建筑、工业建筑以及城市设计中。但由于SKETCHUP所作出的模型不能继续在其它软件平台上继续使用，如何继续利用模型，就成为一个棘手的问题。现在SKETCHUP和ARCHICAD的结合使得建筑师和项目负责人可以在任何新项目的前期概念设计阶段把注意力集中在创造性，他们所有的设计可以自动地输入到ARCHICAD中。这个工具允许用户尽可能地在ARCHICAD中自动地大量重复使用SKETCHUP模型数据，无需人为手动操作。随着全球人口城市化发展的日益加快，对能源的消耗已经成为危及人类生存与发展的关键性问题，在中国能源短缺已经成为经济持续发展的重大阻碍。建筑行业是能源和原材料的消耗大户，如何在建筑物的建造和使用过程中节约能源，提高使用效率，努力缓解能源资源短缺的矛盾，保护和改善环境，不仅仅是建筑业关心的问题，也是中国实现现代化的必经之路和艰巨的历史性任务。目前我们国家在政府的指导下已经开始大规模实施绿色建筑战略，国家和地方制定了一系列节能省地方面的法律法规及标准规范。国内各相关部门和科研机构也在积极开展绿色建筑的研究，在“十五”攻关项目“绿色建筑关键技术研究（2004~2005）”中提出了一些研究性意见，但与具体的实践应用还有很大的距离。国内目前提出的一些标准和计算方法，还都局限于某一项产品或是建筑物特定部件的指标，并没有形成对建筑物绿色节能的一个整体评价体系，这就需要一个能够对建筑物进行整体分析评价的辅助设计支持系统。