關于BIM正向設計，看這一篇就夠了！

一個項目，怎么判斷是不是正向設計的模式呢？
很重要的一點，BIM正向設計應該是直接從模型出圖。凡是在現有CAD圖紙基礎上的項目都是屬于翻模，這種模式的問題在于，容易出現圖紙做了修改或微調，模型團隊沒有接收到提資，或者圖紙修改量沒有觸發更新頻率的，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計CAD圖紙的基礎上翻模，再從模型出圖。

一、這才是BIM正向設計
BIM正向設計是以三維BIM模型為出發點和數據源，完成從方案設計到施工圖設計的全過程任務，在全過程設計及項目管理過程中起到了可視化溝通、三維協同、設計優化、綠色性能模擬與質量管控等重要作用。
1.可視化溝通：利用BIM設計的可視化特性和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。
2.三維協同：以BIM模型或圖紙作為提資條件，開展專業間、專業內的協同工作，提高溝通效率，提升設計質量。

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

三、BIM正向設計很重要的一點
眾所周知，設計工作需要與外部單位進行大量協同，不論是方案設計還是施工圖設計，不論是設計總包還是專項設計，甚至設計成果交付給甲方、施工單位和政府部門，都是如此。如果只有部分設計院采用BIM正向設計，設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數據傳遞，BIM價值也就得不到體現。
要實現BIM技術的正向運用，首先需要各個專業從傳統的軟件設計流程，切換到BIM設計流程，基于在同一個平臺進行設計。
相比軟件操作經驗，協作方式的經驗對整個項目進度控制影響非常大。實際操作中，更重要的是各專業各流程的相互配合。
四、BIM正向設計現階段的發展特點
1.釋放創造力與解放生產力
目前企業設計師的創造力和生產力由于傳統二維設計工具及手段的制約而受到約束。設計師本該投入到優化設計和創造空間的大量精力流失在了圖紙繪制與校對修改上。企業設計師可通過采用BIM正向設計模式將花費在圖紙與表達上的多余精力轉移到建筑設計本身，進而實現對企業整體創造力與生產力的解放并提高設計效率。
在設計成果的展示與溝通中，相較于傳統抽象的二維圖紙，業主可直接通過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.設計問題的前置化
在傳統設計過程中，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的信息溝通可在此平臺下更便利、更快速的實現。參與設計的所有專業信息都包含在模型之中，使設計中存在的問題能夠直觀的暴露在設計者視野之下，有效避免后期返工現象并且設計質量得到有效提高。
縱觀項目的全壽命周期，問題前置不止包括設計階段，也包括設計方向、現場施工階段的安全和質量的“顯性”風險及項目運營階段可能發生的故障和維護的“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，并采取有效措施應對和化解風險，使企業工程項目的質量和安全管理得到穩步提升。
3.協調與同步實時進行
與傳統二維設計比較而言，BIM設計本身即擁有協同功能。BIM三維設計具有迭代周期較短，設計問題暴露較全面的特點。比如結構設計過程中可以將數據關聯到機電模型，提前判斷布置結構梁形式、預留排布空間給機電管線等。
傳統CAD模式協同由于地域和技術的限制通常是單向的，比如實際操作中，設計企業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，施工圖設計組再以同樣的形式交予實際施工現場。而BIM技術可以借助ProjectWise協同管理平臺來達到跨地域協同的目的，在此平臺下，設計各方可在平臺上下載并存儲實時更新的各專業同步模型，并且各專業在實時更新的同一模型上進行批注和修改。通過這種方式，各專業的溝通壁壘得到化解并可實現理想化的實時協同。
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件進行分析與優化時，傳統二維設計由于采用圖標記錄等方式進行統計記錄，因而無法便捷查找、抽取單個構件如門窗、設備參數等重點數據。相比之下，BIM軟件擁有族庫功能且在信息存留時以單個構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二維設計達不到的。
五、BIM正向設計發展的幾個障礙
雖然BIM正向設計在全過程統籌集成設計，多專業協同、優化設計流程等上存在很大的優勢，但是BIM正向設計現階段面臨的幾大困難，仍然成為制約BIM正向設計發展的重大阻礙。
1.標準問題：缺乏本地化標準，使得無法在設計前期確定任務書的所有細節問題，導致項目在后期進行時，被多次要求修改。
2.軟件問題：國內缺乏BIM正向設計軟件，而國外BIM軟件自動生成的圖檔并不符合國內的出圖要求。
3.平臺問題：國內外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BIM技術人員無法適應BIM正向設計，使得BIM正向設計無法得到發展。
以上問題的解決，關乎BIM正向設計在國內的發展深度和廣度。

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

與傳統設計軟件相比，BIM正向設計軟件CNCCBIM OpenRoads具有以下優勢：
1.標準化管理
通過強大的ProjectwWise 協同環境和工作流，實現了用戶、項目、工作環境和團隊間的全球工作共享，打破地理和技術上的界限。工作空間托管可實現設計出圖標準統一，模型托管將內容統一，數據共用將設計統一。
2.BIM正向設計
支持道路工程的BM正向設計整體流程，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設計模型可直接生成符合國家規范及本地化要求的傳統二維設計成果〔如平、縱、橫圖紙及相關設計表格等〕。

3.數據聯動、精準表達
全面支持設計圖形、設計參數、參數化橫斷面模板與BM模型的數據實時動態關聯?；谏舷挛年P聯的直觀界面和動態三維互動的實時設計體驗，用戶可通過多種修改模式〔設計圖形或設計參數〕取得項目最佳方案，利用三維可視的設計模型可充分查看道路要素以提高設計成果質量。
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計和軟件研發領域積累的豐厚經驗，在規范符合、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。
設計流程簡化，操作更為便捷，可實現路線、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正向設計經典項目
鄂州花湖機場，位于中國湖北省鄂州市鄂城區燕磯鎮、沙窩鄉、花湖鎮交界處，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、亞洲第一座專業性貨運樞紐機場。
2020年，我司分別與民航機場建設工程有限公司 、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字化正向設計，進行了方案模擬、深化設計、管線綜合、工程算量、模型出圖、數字化交付等創新應用，大幅提高設計進度和精細度，推動了設計思維、工作流程、協同方式乃至建設模式的深刻變化，使BIM模型的全生命周期應用得以實現，展現了BIM技術優良的市場應用前景。
1.全專業BIM正向設計
湖北省積極響應國家的“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第一個采用全專業正向設計的機場項目。

通過參數化、模塊化建立道路、管網、建筑等信息化模型。將設計思路直接呈現在三維視圖上，實現各專業的整合，減少二維的設計盲區，便于設計優化、降低專業協調次數，提高設計進度和質量。直接以三維模型進行設計優化、工程算量、造價分析等一系列創新應用。
2.方案可視化
利用BIM信息模型取代傳統二維平面設計手段，使項目與BIM真正結合起來。三維模型的直觀性能有效提高設計人員的理解和表達力，從而保證設計成果的質量，為可視化設計提供了基礎。

運用軟件對所建立的信息化模型進行可視化的碰撞檢查，優化管線排布方案。
3.PNL地下管網的開發
將相關地下管網節點錄入PNL模型庫中，經過二次開發，在軟件中安裝插件，通過導入PNL將節點模型直接使用，節省創建節點的時間，提高工作效率30%。

4.編碼構件
為規范BIM模型中構件分類、編碼與組織，實現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、子專業、二級子專業、構件類別、構件子類別、構件類型、構件實例，共12級組成。開發編碼插件，結合編碼數據庫，對構件進行快速刷碼。

5.模型出圖
BIM通過對設計進行可視化展示、模擬、優化后，實現各設計階段二維圖紙的自動出具，不僅可以出具傳統的平面圖紙，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。
在設計優化過程中對比原方案與優化方案BIM模型，利用模型輸出對比工程量，為優化設計方案提供實時造價基礎數據。

7.向施工管理平臺信息傳遞

通過IFC格式模型解析和非IFC格式建筑信息轉化，將設計模型、屬性信息、構件編碼，輕量化至施工管理平臺，施工方基于設計模型、設計編碼進行分部分項拆分、深化設計，與WBS進行綁定，進行人機料控制，完成進度、質量、安全管理。

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

如果您有BIM正向設計項目需求，或者對BIM正向設計軟件CNCCBIM OpenRoads /艾三維編碼插件 /PNL地下管網插件感興趣，歡迎聯系我們：18122393143。