CAD og BIM arkitektur og designprogramvare

Dataapplikasjoner for arkitekter og byggherrer

Hva er det neste innen datadesign?. Sean Gallup/Getty Images (beskåret)

Brevene CAD står for datastyrt design . BIM er et akronym for Byggeinformasjonsmodellering . Disse applikasjonene er programvareverktøyene til arkitekter, tegnere, ingeniører og byggherrer. Ulike typer programvare kan lage planer, konstruksjonstegninger, nøyaktige lister over byggematerialer, og til og med instruksjoner om hvordan og når du skal sette sammen delene. De to første bokstavene i hvert akronym definerer programvaren og deres derivater - AT- er C datamaskin EN programvare for mange designprosjekter, inkludert datastøttet ingeniørarbeid (CAE), datastøttet design og produksjon (CADAM) og datastøttet tredimensjonal interaktiv applikasjon (CATIA); MED EN- handler om B bygning Jeg informasjon. CAD og BIM uttales vanligvis som ord.

Før kunsten å lage papir tok veien fra Kina til Europa, strukturer ble bygget uten skriftlige planer eller dokumentasjon - en prosess som uten tvil introduserte 'endringsrekkefølgen.' For hundrevis av år siden, før datamaskinens tidsalder, ble tegninger og tegninger laget for hånd. I dag er hvert arkitekturstudio fylt med datamaskiner, så vel som papir. Det er fortsatt tegnet linjer for å representere lengden og bredden på vegger og åpninger, men informasjonen om linjene holdes også av dataprogrammer. For å konstruere og designe ting er CAD og BIM mer effektive enn papir og blyant fordi applikasjonen registrerer linjer som vektorer basert på matematiske ligninger. Ved å bruke algoritmer eller sett med retninger, lar programvare designere vri, strekke og flytte deler av en tegning, og teste et design under en rekke forhold og omstendigheter. De digitale linjene justeres automatisk i 2D (høyde og bredde), 3D (høyde, bredde og dybde) og 4D (3D pluss tid). Hva heter 4D BIM bringer effektiviteten til byggeprosessen ved å legge til elementet tid - sekvensering av hendelser i arkitekturprosessen.

Om CAD

Ideen om å designe ved hjelp av datamaskiner begynte på 1960-tallet med veksten av bil- og romfartsselskaper. CAD-industrien ble solid etablert på 1970-tallet med programvare og maskinvare solgt sammen i svært dyre, dedikerte maskiner. Det var ikke før på 1980-tallet personlig databehandling (PC) var mulig og rimelig, med mål om å ha en PC på hvert skrivebord på kontoret.

CAD er også kjent som CADD, som står for Datastøttet design og tegning. Patrick Hanratty er navnet du hører mest som utvikler av et brukbart tegneprogramvaresystem. CAD-programvare lar designeren bli mer effektiv, og i virksomhet er tid penger. Med CAD kan en designer bytte mellom todimensjonale (2D) og tredimensjonale (3D) visninger; zoom inn og ut for nærbilder og fjernsyn; roter bilder for å se dem fra forskjellige perspektiver; manipulere formen på bilder; og endre skalaen til bilder - når en verdi endres, justeres relaterte verdier automatisk.

Om BIM

Mange fagfolk innen bygg og design har gått fra CAD til BIM eller Byggeinformasjonsmodellering applikasjoner av mange grunner, inkludert avanserte funksjoner for parametrisk modellering .

Alle komponenter i bygde strukturer har 'informasjon'. Tenk deg for eksempel en '2-av-4'. Du visualiserer komponenten på grunn av informasjonen. En datamaskin kan gjøre dette for tusenvis av komponenter, så en arkitekt kan enkelt endre en designmodell ved å endre informasjonen som utgjør designet. Denne fleksibiliteten uten omtegning kan produsere interessante og dristige design som kan testes uten risiko og til lave kostnader.

Byggeprosessen er integrert med designprosessen. Etter at et design er fullført, viser BIM-applikasjonen komponentdelene som byggherren kan sette sammen. BIM-programvare representerer ikke bare de fysiske, men også de funksjonelle aspektene ved en bygning digitalt. Kombinert med fildelings- og samarbeidsprogramvare ('cloud computing'), kan BIM-filer finjusteres og oppdateres på tvers av alle parter i prosjektet — sektorer innen arkitektur-, ingeniør- og konstruksjonsindustrien (AEC). BIM holder styr på muttere og bolter av design, bokstavelig talt.

Noen kaller dette aspektet av prosessen 4D BIM. I tillegg til lengde-, bredde- og dybdedimensjonene, er den fjerde dimensjonen (4D) tid. BIM-programvare kan spore et prosjekt gjennom tid så vel som de tre romlige dimensjonene. Red-flagg-systemets evner til å oppdage sammenstøt er i konflikt før byggingen starter.

BIM-programvare gjør ikke noe som arkitekter og designere ikke har gjort hele tiden – de integrerte databasene med informasjon forbedrer ganske enkelt et prosjekts produktivitet og sikkerhet. En annen dimensjon som kan manipuleres er prising av arbeidskraft og materialkostnader - noen ganger kalt 5D BIM. Hva om vinduene og dørene er forskjellige? eller er karnappet prefabrikkert? eller kommer flisen fra Italia? Integrert budsjettering kan redusere kostnadsoverskridelser – teoretisk sett.

Noen kaller BIM 'CAD på steroider' fordi den kan gjøre det 3D CAD kan gjøre og mer. Dens mest vanlige bruk er i kommersiell konstruksjon. Hvis et prosjekt er svært komplisert, brukes ofte mer komplisert programvare for å spare penger i form av tid og krefter. Så hvorfor sparer BIM ikke alltid penger for forbrukeren? Dollar spart på design kan flyttes inn i dyrere byggematerialer (hvorfor ikke bruke marmor?) eller overtidsbetaling for å fremskynde byggetempoet. Det kan også stå i lommene og kassen til andre prosjekter, men det er en annen historie.

BIM har endret måten vi jobber på

Ettersom arkitektfirmaer har gjort endringen i programvare, har BIM-bruk også demonstrert en filosofisk endring i å drive forretning - fra papirbaserte, proprietære måter (CAD-tilnærmingen) til samarbeidende, informasjonsbaserte operasjoner (BIM-tilnærmingen). Entreprenørrettsadvokater har tatt opp mange av de juridiske bekymringene rundt en inkluderende, delt prosess for design og konstruksjon. Spørsmål om risiko og ansvar bør være klart definert i enhver kontrakt der informasjon deles og designtegninger fritt kan manipuleres. Hvem eier all denne informasjonen når prosjektet er fullført? Noen ganger ringt 6D BIM , kan drifts- og vedlikeholdsmanualen samlet fra informasjonen til et prosjekt være et uvurderlig biprodukt for enhver eier av et nytt bygg.

CAD- og BIM-programmer

Populære CAD-programmer som brukes av arkitekter, ingeniører, byggherrer og hjemmedesignere inkluderer:

• AutoCAD av autoDesk
• Microstation PowerDraft av Bentley
• Architectural Home Design Software av sjefsarkitekt
• Sketchup av Trimble.

Forenklede versjoner av CAD-verktøy kan finnes i programvare for hjemmedesign skreddersydd for ikke-profesjonelle. Hjemmedesigner av sjefsarkitekt er en slik produktlinje.

Populære BIM-programmer brukt av arkitekter, ingeniører og byggherrer inkluderer:

• Revit fra Autodesk
• AECOsim bygningsdesigner fra Bentley Systems
• ARCHICAD av Graphisoft
• Vectorworks arkitekt fra Nemetschek Vectorworks

CAD- og BIM-standarder i USA

National Institute of Building Sciences buildingSMART-alliansen utvikler og publiserer konsensusbaserte standarder for både CAD og BIM. Standarder hjelper de mange gruppene som er involvert i byggeprosjekter til å lettere dele informasjon. De er USAs nasjonale CAD-standard (NCS) og Den nasjonale BIM-standarden – USA (NBIMS-US).

Hjelp til å bestemme

Endring er vanskelig. Det var arbeidskrevende for de gamle grekerne å skrive ned tempelplanene sine. Det var skremmende for menneskelige tegnemaskiner å sitte ved siden av den første personlige datamaskinen. Det var vanskelig for CAD-spesialistene å lære BIM fra praktikanten rett ut av arkitektskolen. Mange bedrifter gjør endringer under byggeforsinkelser, når det er få og langt mellom 'fakturerbare timer'. Men alle vet dette: Mange kommersielle prosjekter begynner med en konkurranse som legges ut på tilbud, og et konkurransefortrinn blir vanskeligere uten endringer.

Dataprogramvare er komplisert selv for den teknisk kyndige arkitekten. Private selskaper har vokst opp rundt disse komplikasjonene, med sikte på å hjelpe små bedrifter og selskaper med å kjøpe passende programvare for deres behov. Selskaper liker online Capterra vil hjelpe deg å 'finne den riktige programvaren for virksomheten din' – gratis ved å bruke en forretningsmodell som ligner på reisebyråer som hjelper deg gratis. «Capterra er gratis for brukere fordi leverandører betaler oss når de mottar nettrafikk og salgsmuligheter. Capterra-kataloger viser alle leverandører – ikke bare de som betaler oss – slik at du kan ta den best mulig informerte kjøpsbeslutningen.' En god del, hvis du stoler på og respekterer konsulenten din og vet hva du går inn på. Capterra.list over arkitekturprogramvare er en god start.