BIM的4D分析应用

clockwork59 — Tue, 18 Dec 2007 05:22:08 +0000

建筑信息模型BIM在4D领域的应用不如普通3D模型应用那样广泛，这主要还是4D领域的应用还比较“软”。大量的4D应用成果都集中在visual plan方面，这类能让大家看到plan结果的可视化模拟的确威力非凡。

还有一类4D应用就需要大量的建筑构件实体数据参与4D模拟：施工过程分析。很多工程必须对施工过程的结构特性进行必要的分析，看看下图就知道这样做的必要性了：

在传统设计分析方法上，设计人员仅仅通过设定“最不利”状态来分析上述分析域内的问题。但是这样做仅仅可以完成基于工程进度milestone节点上的静态分析，而非全过程动态模拟与分析（即忽略结构特性、结构形状随时间变化而变化的影响）。

时变结构分析

是通过建筑结构类型、材料性质以及施工荷载等随时间和进度变化的时变分析模型，对基于施工方案的施工过程进行结构力学分析、变形计算、性能预算和安全评估。能够更准确的评价建筑结构特性和各项指标。

4D的引入

事实上，时变分析并不是随着4D技术出现的设计分析方法。但是早期的时变分析在时间进程与结构变化上还停留在理论的时间片分割方法，没有考虑施工工艺计划方面的因素，因此其仅仅具备结构分析预测的功能，还不能根据施工方案以及施工进度分析相应的建筑结构特性。而4D的引入则解决了这个问题，4D是基于施工方案以及施工进度扩展的信息模型，它真实的反映了施工计划对建造过程的影响，也就对施工工艺有着更为切合实际的指导意义。由于整合了施工过程分析，使设计分析更加具有针对性，效率更高。。

BIM的信息支撑

现在随着技术的进步，提供全过程动态模拟分析的条件已经具备了。其中BIM就可以为全过程动态模拟提供详实的数据的信息模型。需要说明的是，这个模型也是BIM的扩展，至少需要建筑材料物理特性参数的数据作支撑。而4D模型以及结构分析模型则是BIM扩展模型生成的子集。通过BIM信息框架，4D分析模型将得到分析所需的数据和信息，进而构成时变结构分析模型。

BIM在4D领域的应用

可能的应用包括：

时变结构分析–结构安全、变形控制

装配及空间冲突问题

气象因素影响分析

airstorm个人觉得，通过整合施工阶段的4D动态分析来延长设计分析时效范围，将提高BIM系统应用的使用价值。同时4D分析的应用，可以科学地分析砼早期强度与结构安全的关系，进而有力地推动建筑行业生产率的提高，套用时髦的词汇，就是BIM的4D分析将减少能耗需求，提高能耗利用率。

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