一個項目，怎么判斷是不是正向設(shè)計的模式呢？
很重要的一點，BIM正向設(shè)計應(yīng)該是直接從模型出圖。凡是在現(xiàn)有CAD圖紙基礎(chǔ)上的項目都是屬于翻模，這種模式的問題在于，容易出現(xiàn)圖紙做了修改或微調(diào)，模型團隊沒有接收到提資，或者圖紙修改量沒有觸發(fā)更新頻率的，那施工團隊某個時間點進場，拿到的圖紙和模型肯定有偏差。
也會有一些項目會在設(shè)計CAD圖紙的基礎(chǔ)上翻模，再從模型出圖。

一、這才是BIM正向設(shè)計
BIM正向設(shè)計是以三維BIM模型為出發(fā)點和數(shù)據(jù)源，完成從方案設(shè)計到施工圖設(shè)計的全過程任務(wù)，在全過程設(shè)計及項目管理過程中起到了可視化溝通、三維協(xié)同、設(shè)計優(yōu)化、綠色性能模擬與質(zhì)量管控等重要作用。
1.可視化溝通：利用BIM設(shè)計的可視化特性和BIM可視化成果，讓各參建方基于可視化成果進行溝通，提高效率，輔助決策。
2.三維協(xié)同：以BIM模型或圖紙作為提資條件，開展專業(yè)間、專業(yè)內(nèi)的協(xié)同工作，提高溝通效率，提升設(shè)計質(zhì)量。

3.設(shè)計優(yōu)化：通過BIM模型開展全專業(yè)設(shè)計核查與各階段分析模擬。梳理并修正設(shè)計的錯漏碰缺問題，對可能存在的凈空、凈高問題進行優(yōu)化。
4.綠色性能模擬：對建筑及周邊環(huán)境的風、光、聲、熱條件進行模擬與分析，根據(jù)分析結(jié)果，逐步推進設(shè)計調(diào)整與方案優(yōu)化。
5.質(zhì)量管控：基于BIM正向設(shè)計邏輯，對BIM設(shè)計模型、施工圖圖紙、各項設(shè)計成果進行平臺化、系統(tǒng)化的管理。通過三維審圖、云端協(xié)同校審等方式，進一步提升模型精度、提高圖紙質(zhì)量，最大程度上保證“數(shù)據(jù)同源，圖模一體”。
二、BIM正向設(shè)計發(fā)展的三個階段
1.先建模，后出圖：將設(shè)計師的設(shè)計思路直接呈現(xiàn)在BIM三維空間，然后通過三維模型直接出圖，保證了圖紙和模型的一致性，減少了施工圖的錯漏碰缺，對于設(shè)計質(zhì)量有很大的提高。
2.全專業(yè)整體化設(shè)計：項目所涉及到的所有東西都落實到三維空間，實現(xiàn)各專業(yè)之間設(shè)計過程中的高度協(xié)調(diào)，降低專業(yè)協(xié)調(diào)次數(shù)，提高專業(yè)間設(shè)計會簽效率，更加高效的把控項目設(shè)計的進度和質(zhì)量。
3.全三維無死角的設(shè)計：直接以模型消費模式進行模型的設(shè)計優(yōu)化、工程算量、造價、出圖等一系列的管理模式。提高了設(shè)計的完成度和精細度，減少二維的設(shè)計盲區(qū)，讓模型服務(wù)后期施工成為可能，這也是BIM正向設(shè)計的最終目的。

三、BIM正向設(shè)計很重要的一點
眾所周知，設(shè)計工作需要與外部單位進行大量協(xié)同，不論是方案設(shè)計還是施工圖設(shè)計，不論是設(shè)計總包還是專項設(shè)計，甚至設(shè)計成果交付給甲方、施工單位和政府部門，都是如此。如果只有部分設(shè)計院采用BIM正向設(shè)計，設(shè)計成果依然需要通過郵件/圖紙打印/算量重新建模，而不是直接BIM數(shù)據(jù)傳遞，BIM價值也就得不到體現(xiàn)。
要實現(xiàn)BIM技術(shù)的正向運用，首先需要各個專業(yè)從傳統(tǒng)的軟件設(shè)計流程，切換到BIM設(shè)計流程，基于在同一個平臺進行設(shè)計。
相比軟件操作經(jīng)驗，協(xié)作方式的經(jīng)驗對整個項目進度控制影響非常大。實際操作中，更重要的是各專業(yè)各流程的相互配合。
四、BIM正向設(shè)計現(xiàn)階段的發(fā)展特點
1.釋放創(chuàng)造力與解放生產(chǎn)力
目前企業(yè)設(shè)計師的創(chuàng)造力和生產(chǎn)力由于傳統(tǒng)二維設(shè)計工具及手段的制約而受到約束。設(shè)計師本該投入到優(yōu)化設(shè)計和創(chuàng)造空間的大量精力流失在了圖紙繪制與校對修改上。企業(yè)設(shè)計師可通過采用BIM正向設(shè)計模式將花費在圖紙與表達上的多余精力轉(zhuǎn)移到建筑設(shè)計本身，進而實現(xiàn)對企業(yè)整體創(chuàng)造力與生產(chǎn)力的解放并提高設(shè)計效率。
在設(shè)計成果的展示與溝通中，相較于傳統(tǒng)抽象的二維圖紙，業(yè)主可直接通過BIM三維模型進行及時溝通并切實提高溝通效率，降低溝通成本。

2.設(shè)計問題的前置化
在傳統(tǒng)設(shè)計過程中，當項目提資并更新底圖后通常稱為一個迭代周期，而BIM正向設(shè)計的迭代周期則是同步一次模型即完成。通過3D建筑模型的同步，不僅時間更短、工序更簡捷而且各專業(yè)的信息溝通可在此平臺下更便利、更快速的實現(xiàn)。參與設(shè)計的所有專業(yè)信息都包含在模型之中，使設(shè)計中存在的問題能夠直觀的暴露在設(shè)計者視野之下，有效避免后期返工現(xiàn)象并且設(shè)計質(zhì)量得到有效提高。
縱觀項目的全壽命周期，問題前置不止包括設(shè)計階段，也包括設(shè)計方向、現(xiàn)場施工階段的安全和質(zhì)量的“顯性”風險及項目運營階段可能發(fā)生的故障和維護的“隱性”風險。在進行項目的實際操作之前便將風險的時間和空間前置化，并采取有效措施應(yīng)對和化解風險，使企業(yè)工程項目的質(zhì)量和安全管理得到穩(wěn)步提升。
3.協(xié)調(diào)與同步實時進行
與傳統(tǒng)二維設(shè)計比較而言，BIM設(shè)計本身即擁有協(xié)同功能。BIM三維設(shè)計具有迭代周期較短，設(shè)計問題暴露較全面的特點。比如結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中可以將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到機電模型，提前判斷布置結(jié)構(gòu)梁形式、預留排布空間給機電管線等。
傳統(tǒng)CAD模式協(xié)同由于地域和技術(shù)的限制通常是單向的，比如實際操作中，設(shè)計企業(yè)的方案組將全套圖紙通過壓縮包方式傳遞給施工圖繪制組，施工圖設(shè)計組再以同樣的形式交予實際施工現(xiàn)場。而BIM技術(shù)可以借助ProjectWise協(xié)同管理平臺來達到跨地域協(xié)同的目的，在此平臺下，設(shè)計各方可在平臺上下載并存儲實時更新的各專業(yè)同步模型，并且各專業(yè)在實時更新的同一模型上進行批注和修改。通過這種方式，各專業(yè)的溝通壁壘得到化解并可實現(xiàn)理想化的實時協(xié)同。
4.深層次的信息預留
當用戶需要抽取建筑項目中獨立的構(gòu)件進行分析與優(yōu)化時，傳統(tǒng)二維設(shè)計由于采用圖標記錄等方式進行統(tǒng)計記錄，因而無法便捷查找、抽取單個構(gòu)件如門窗、設(shè)備參數(shù)等重點數(shù)據(jù)。相比之下，BIM軟件擁有族庫功能且在信息存留時以單個構(gòu)件方式進行建造與保存，這種操作模式可以方便使用者篩選并且可以快速提取，在建筑全生命周期的不同階段可以不斷添加建筑信息，其全面和完整的信息儲備是傳統(tǒng)二維設(shè)計達不到的。
五、BIM正向設(shè)計發(fā)展的幾個障礙
雖然BIM正向設(shè)計在全過程統(tǒng)籌集成設(shè)計，多專業(yè)協(xié)同、優(yōu)化設(shè)計流程等上存在很大的優(yōu)勢，但是BIM正向設(shè)計現(xiàn)階段面臨的幾大困難，仍然成為制約BIM正向設(shè)計發(fā)展的重大阻礙。
1.標準問題：缺乏本地化標準，使得無法在設(shè)計前期確定任務(wù)書的所有細節(jié)問題，導致項目在后期進行時，被多次要求修改。
2.軟件問題：國內(nèi)缺乏BIM正向設(shè)計軟件，而國外BIM軟件自動生成的圖檔并不符合國內(nèi)的出圖要求。
3.平臺問題：國內(nèi)外BIM軟件廠商很多，各個軟件都有各自的存儲格式。沒有一個統(tǒng)一的，能兼容各個軟件BIM模型信息的平臺，方便組裝、使用。
4.效率問題：國內(nèi)BIM技術(shù)人員無法適應(yīng)BIM正向設(shè)計，使得BIM正向設(shè)計無法得到發(fā)展。
以上問題的解決，關(guān)乎BIM正向設(shè)計在國內(nèi)的發(fā)展深度和廣度。

目前，為解決BIM正向設(shè)計缺乏本地化標準和軟件等問題，Bentley軟件聯(lián)合了中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司研發(fā)了國內(nèi)知名的BIM正向設(shè)計軟件CNCCBIM OpenRoads。CNCCBIM OpenRoads實現(xiàn)了基于BIM的道路三維設(shè)計、工程圖紙的輸出、數(shù)字化交付等方面的應(yīng)用，并成功應(yīng)用于鄂州機場、梅觀高速等大型市政項目中。

與傳統(tǒng)設(shè)計軟件相比，BIM正向設(shè)計軟件CNCCBIM OpenRoads具有以下優(yōu)勢：
1.標準化管理
通過強大的ProjectwWise 協(xié)同環(huán)境和工作流，實現(xiàn)了用戶、項目、工作環(huán)境和團隊間的全球工作共享，打破地理和技術(shù)上的界限。工作空間托管可實現(xiàn)設(shè)計出圖標準統(tǒng)一，模型托管將內(nèi)容統(tǒng)一，數(shù)據(jù)共用將設(shè)計統(tǒng)一。
2.BIM正向設(shè)計
支持道路工程的BM正向設(shè)計整體流程，可生成各種復雜性道路、平交口、互通式立交的BIM模型。通過BM設(shè)計模型可直接生成符合國家規(guī)范及本地化要求的傳統(tǒng)二維設(shè)計成果〔如平、縱、橫圖紙及相關(guān)設(shè)計表格等〕。

3.數(shù)據(jù)聯(lián)動、精準表達
全面支持設(shè)計圖形、設(shè)計參數(shù)、參數(shù)化橫斷面模板與BM模型的數(shù)據(jù)實時動態(tài)關(guān)聯(lián)。基于上下文關(guān)聯(lián)的直觀界面和動態(tài)三維互動的實時設(shè)計體驗，用戶可通過多種修改模式〔設(shè)計圖形或設(shè)計參數(shù)〕取得項目最佳方案，利用三維可視的設(shè)計模型可充分查看道路要素以提高設(shè)計成果質(zhì)量。
4.本地化程度高，操作更簡便
CNCCBIM OpenRoads融入了中交一公院多年來在道路工程設(shè)計和軟件研發(fā)領(lǐng)域積累的豐厚經(jīng)驗，在規(guī)范符合、成果表達以及界面操作等方面最大化的貼合了中國用戶的習慣。
設(shè)計流程簡化，操作更為便捷，可實現(xiàn)路線、路基邊線、十字坐標、占地、示坡線等自動標注、一鍵出圖出表，顯著提升工作效率。

六、BIM正向設(shè)計經(jīng)典項目
鄂州花湖機場，位于中國湖北省鄂州市鄂城區(qū)燕磯鎮(zhèn)、沙窩鄉(xiāng)、花湖鎮(zhèn)交界處，西北距鄂州市中心約16千米、南距黃石市中心約15千米，為4E級國際機場、航空物流國際口岸、亞洲第一座專業(yè)性貨運樞紐機場。
2020年，我司分別與民航機場建設(shè)工程有限公司 、中鐵北京工程局集團有限公司、北京中航空港建設(shè)有限公司達成合作，為鄂州機場場道001標、002標、003標合同段提供施工深化工作。

鄂州機場通過開展數(shù)字化正向設(shè)計，進行了方案模擬、深化設(shè)計、管線綜合、工程算量、模型出圖、數(shù)字化交付等創(chuàng)新應(yīng)用，大幅提高設(shè)計進度和精細度，推動了設(shè)計思維、工作流程、協(xié)同方式乃至建設(shè)模式的深刻變化，使BIM模型的全生命周期應(yīng)用得以實現(xiàn)，展現(xiàn)了BIM技術(shù)優(yōu)良的市場應(yīng)用前景。
1.全專業(yè)BIM正向設(shè)計
湖北省積極響應(yīng)國家的“一帶一路”政策號召，將鄂州機場打造成全球第四個、亞洲第一的航空物流樞紐機場。鄂州機場項目是國內(nèi)第一個采用全專業(yè)正向設(shè)計的機場項目。

通過參數(shù)化、模塊化建立道路、管網(wǎng)、建筑等信息化模型。將設(shè)計思路直接呈現(xiàn)在三維視圖上，實現(xiàn)各專業(yè)的整合，減少二維的設(shè)計盲區(qū)，便于設(shè)計優(yōu)化、降低專業(yè)協(xié)調(diào)次數(shù)，提高設(shè)計進度和質(zhì)量。直接以三維模型進行設(shè)計優(yōu)化、工程算量、造價分析等一系列創(chuàng)新應(yīng)用。
2.方案可視化
利用BIM信息模型取代傳統(tǒng)二維平面設(shè)計手段，使項目與BIM真正結(jié)合起來。三維模型的直觀性能有效提高設(shè)計人員的理解和表達力，從而保證設(shè)計成果的質(zhì)量，為可視化設(shè)計提供了基礎(chǔ)。

運用軟件對所建立的信息化模型進行可視化的碰撞檢查，優(yōu)化管線排布方案。
3.PNL地下管網(wǎng)的開發(fā)
將相關(guān)地下管網(wǎng)節(jié)點錄入PNL模型庫中，經(jīng)過二次開發(fā)，在軟件中安裝插件，通過導入PNL將節(jié)點模型直接使用，節(jié)省創(chuàng)建節(jié)點的時間，提高工作效率30%。

4.編碼構(gòu)件
為規(guī)范BIM模型中構(gòu)件分類、編碼與組織，實現(xiàn)工程全生命周期信息的交換與共享，按照面分法和線分法混合的分類法對BIM模型構(gòu)件賦予唯一識別碼。該編碼由工程項目、單項工程、單位工程、子單位工程、工程階段、專業(yè)、子專業(yè)、二級子專業(yè)、構(gòu)件類別、構(gòu)件子類別、構(gòu)件類型、構(gòu)件實例，共12級組成。開發(fā)編碼插件，結(jié)合編碼數(shù)據(jù)庫，對構(gòu)件進行快速刷碼。

5.模型出圖
BIM通過對設(shè)計進行可視化展示、模擬、優(yōu)化后，實現(xiàn)各設(shè)計階段二維圖紙的自動出具，不僅可以出具傳統(tǒng)的平面圖紙，還可以對特定剖面、視角進行截取保存。

6.造價應(yīng)用

利用BIM模型向造價咨詢單位提資，輔助造價咨詢單位完成工程造價文件的編制。
在設(shè)計優(yōu)化過程中對比原方案與優(yōu)化方案BIM模型，利用模型輸出對比工程量，為優(yōu)化設(shè)計方案提供實時造價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

7.向施工管理平臺信息傳遞

通過IFC格式模型解析和非IFC格式建筑信息轉(zhuǎn)化，將設(shè)計模型、屬性信息、構(gòu)件編碼，輕量化至施工管理平臺，施工方基于設(shè)計模型、設(shè)計編碼進行分部分項拆分、深化設(shè)計，與WBS進行綁定，進行人機料控制，完成進度、質(zhì)量、安全管理。

8.BIM+VR沉浸式體驗
BIM的數(shù)字化仿真與VR虛擬現(xiàn)實相結(jié)合，以沉浸式的體驗進行工程規(guī)劃和設(shè)計，具有多感知、存在感、交互性、自主性等特點，和BIM技術(shù)的可視化和交互性進行結(jié)合。
利用VR技術(shù)，以虛擬漫游沉浸式體驗方式，優(yōu)化建筑布局、道路設(shè)計、景觀綠化等方案。

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