一個(gè)項(xiàng)目，怎么判斷是不是正向設(shè)計(jì)的模式呢？

很重要的一點(diǎn)，凡是在現(xiàn)有CAD圖紙基礎(chǔ)上的項(xiàng)目都是屬于翻模，BIM正向設(shè)計(jì)應(yīng)該是直接從模型出圖。也會(huì)有一些項(xiàng)目會(huì)在設(shè)計(jì)CAD圖紙的基礎(chǔ)上翻模，再?gòu)哪Ｐ统鰣D。

這種模式的問(wèn)題在于，容易出現(xiàn)圖紙做了修改或微調(diào)，模型團(tuán)隊(duì)沒(méi)有接收到提資，或者圖紙修改量沒(méi)有觸發(fā)更新頻率的，那施工團(tuán)隊(duì)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)場(chǎng)，拿到的圖紙和模型肯定有偏差。

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一、這才是BIM正向設(shè)計(jì)

BIM正向設(shè)計(jì)是以三維BIM模型為出發(fā)點(diǎn)和數(shù)據(jù)源，完成從方案設(shè)計(jì)到施工圖設(shè)計(jì)的全過(guò)程任務(wù)，在全過(guò)程設(shè)計(jì)及項(xiàng)目管理過(guò)程中起到了可視化溝通、三維協(xié)同、設(shè)計(jì)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(jì)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(jìn)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(kāi)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(jì)質(zhì)量。

3.設(shè)計(jì)優(yōu)化：通過(guò)BIM模型開(kāi)展全專業(yè)設(shè)計(jì)核查與各階段分析模擬。梳理并修正設(shè)計(jì)的錯(cuò)漏碰缺問(wèn)題，對(duì)可能存在的凈空、凈高問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化。

4.綠色性能模擬：對(duì)建筑及周邊環(huán)境的風(fēng)、光、聲、熱條件進(jìn)行模擬與分析，根據(jù)分析結(jié)果，逐步推進(jìn)設(shè)計(jì)調(diào)整與方案優(yōu)化。

5.質(zhì)量管控：基于BIM正向設(shè)計(jì)邏輯，對(duì)BIM設(shè)計(jì)模型、施工圖圖紙、各項(xiàng)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行平臺(tái)化、系統(tǒng)化的管理。通過(guò)三維審圖、云端協(xié)同校審等方式，進(jìn)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(jì)發(fā)展的三個(gè)階段

1.先建模，后出圖：將設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路直接呈現(xiàn)在BIM三維空間，然后通過(guò)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(cuò)漏碰缺，對(duì)于設(shè)計(jì)質(zhì)量有很大的提高。

2.全專業(yè)整體化設(shè)計(jì)：項(xiàng)目所涉及到的所有東西都落實(shí)到三維空間，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)之間設(shè)計(jì)過(guò)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(jì)會(huì)簽效率，更加高效的把控項(xiàng)目設(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量。

3.全三維無(wú)死角的設(shè)計(jì)：直接以模型消費(fèi)模式進(jìn)行模型的設(shè)計(jì)優(yōu)化、工程算量、造價(jià)、出圖等一系列的管理模式。提高了設(shè)計(jì)的完成度和精細(xì)度，減少二維的設(shè)計(jì)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(jì)的最終目的。

三、BIM正向設(shè)計(jì)很重要的一點(diǎn)

眾所周知，設(shè)計(jì)工作需要與外部單位進(jìn)行大量協(xié)同，不論是方案設(shè)計(jì)還是施工圖設(shè)計(jì)，不論是設(shè)計(jì)總包還是專項(xiàng)設(shè)計(jì)，甚至設(shè)計(jì)成果交付給甲方、施工單位和政府部門(mén)，都是如此。如果只有部分設(shè)計(jì)院采用BIM正向設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)成果依然需要通過(guò)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(jià)值也就得不到體現(xiàn)。

要實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的正向運(yùn)用，首先需要各個(gè)專業(yè)從傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程，切換到BIM設(shè)計(jì)流程，基于在同一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

相比軟件操作經(jīng)驗(yàn)，協(xié)作方式的經(jīng)驗(yàn)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度控制影響非常大。實(shí)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(jì)現(xiàn)階段的發(fā)展特點(diǎn)

1.釋放創(chuàng)造力與解放生產(chǎn)力

目前企業(yè)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造力和生產(chǎn)力由于傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)工具及手段的制約而受到約束。設(shè)計(jì)師本該投入到優(yōu)化設(shè)計(jì)和創(chuàng)造空間的大量精力流失在了圖紙繪制與校對(duì)修改上。企業(yè)設(shè)計(jì)師可通過(guò)采用BIM正向設(shè)計(jì)模式將花費(fèi)在圖紙與表達(dá)上的多余精力轉(zhuǎn)移到建筑設(shè)計(jì)本身，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)整體創(chuàng)造力與生產(chǎn)力的解放并提高設(shè)計(jì)效率。

在設(shè)計(jì)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(guò)BIM三維模型進(jìn)行及時(shí)溝通并切實(shí)提高溝通效率，降低溝通成本。

2.設(shè)計(jì)問(wèn)題的前置化

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)項(xiàng)目提資并更新底圖后通常稱為一個(gè)迭代周期，而B(niǎo)IM正向設(shè)計(jì)的迭代周期則是同步一次模型即完成。通過(guò)3D建筑模型的同步，不僅時(shí)間更短、工序更簡(jiǎn)捷而且各專業(yè)的信息溝通可在此平臺(tái)下更便利、更快速的實(shí)現(xiàn)。參與設(shè)計(jì)的所有專業(yè)信息都包含在模型之中，使設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題能夠直觀的暴露在設(shè)計(jì)者視野之下，有效避免后期返工現(xiàn)象并且設(shè)計(jì)質(zhì)量得到有效提高。

縱觀項(xiàng)目的全壽命周期，問(wèn)題前置不止包括設(shè)計(jì)階段，也包括設(shè)計(jì)方向、現(xiàn)場(chǎng)施工階段的安全和質(zhì)量的“顯性”風(fēng)險(xiǎn)及項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)階段可能發(fā)生的故障和維護(hù)的“隱性”風(fēng)險(xiǎn)。在進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)際操作之前便將風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間和空間前置化，并采取有效措施應(yīng)對(duì)和化解風(fēng)險(xiǎn)，使企業(yè)工程項(xiàng)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(shí)時(shí)進(jìn)行

與傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)比較而言，BIM設(shè)計(jì)本身即擁有協(xié)同功能。BIM三維設(shè)計(jì)具有迭代周期較短，設(shè)計(jì)問(wèn)題暴露較全面的特點(diǎn)。比如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中可以將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到機(jī)電模型，提前判斷布置結(jié)構(gòu)梁形式、預(yù)留排布空間給機(jī)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(shí)際操作中，設(shè)計(jì)企業(yè)的方案組將全套圖紙通過(guò)壓縮包方式傳遞給施工圖繪制組，施工圖設(shè)計(jì)組再以同樣的形式交予實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)。而B(niǎo)IM技術(shù)可以借助ProjectWise協(xié)同管理平臺(tái)來(lái)達(dá)到跨地域協(xié)同的目的，在此平臺(tái)下，設(shè)計(jì)各方可在平臺(tái)上下載并存儲(chǔ)實(shí)時(shí)更新的各專業(yè)同步模型，并且各專業(yè)在實(shí)時(shí)更新的同一模型上進(jìn)行批注和修改。通過(guò)這種方式，各專業(yè)的溝通壁壘得到化解并可實(shí)現(xiàn)理想化的實(shí)時(shí)協(xié)同。

4.深層次的信息預(yù)留

當(dāng)用戶需要抽取建筑項(xiàng)目中獨(dú)立的構(gòu)件進(jìn)行分析與優(yōu)化時(shí)，傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)由于采用圖標(biāo)記錄等方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)記錄，因而無(wú)法便捷查找、抽取單個(gè)構(gòu)件如門(mén)窗、設(shè)備參數(shù)等重點(diǎn)數(shù)據(jù)。相比之下，BIM軟件擁有族庫(kù)功能且在信息存留時(shí)以單個(gè)構(gòu)件方式進(jìn)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(chǔ)備是傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)達(dá)不到的。

五、BIM正向設(shè)計(jì)發(fā)展的幾個(gè)障礙

雖然BIM正向設(shè)計(jì)在全過(guò)程統(tǒng)籌集成設(shè)計(jì)，多專業(yè)協(xié)同、優(yōu)化設(shè)計(jì)流程等上存在很大的優(yōu)勢(shì)，但是BIM正向設(shè)計(jì)現(xiàn)階段面臨的幾大困難，仍然成為制約BIM正向設(shè)計(jì)發(fā)展的重大阻礙。

1.標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題：缺乏本地化標(biāo)準(zhǔn)，使得無(wú)法在設(shè)計(jì)前期確定任務(wù)書(shū)的所有細(xì)節(jié)問(wèn)題，導(dǎo)致項(xiàng)目在后期進(jìn)行時(shí)，被多次要求修改。

2.軟件問(wèn)題：國(guó)內(nèi)缺乏BIM正向設(shè)計(jì)軟件，而國(guó)外BIM軟件自動(dòng)生成的圖檔并不符合國(guó)內(nèi)的出圖要求。

3.平臺(tái)問(wèn)題：國(guó)內(nèi)外BIM軟件廠商很多，各個(gè)軟件都有各自的存儲(chǔ)格式。沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的，能兼容各個(gè)軟件BIM模型信息的平臺(tái)，方便組裝、使用。

4.效率問(wèn)題：國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)人員無(wú)法適應(yīng)BIM正向設(shè)計(jì)，使得BIM正向設(shè)計(jì)無(wú)法得到發(fā)展。

以上問(wèn)題的解決，關(guān)乎BIM正向設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展深度和廣度。

目前，為解決BIM正向設(shè)計(jì)缺乏本地化標(biāo)準(zhǔn)和軟件等問(wèn)題，Bentley軟件聯(lián)合了中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司研發(fā)了國(guó)內(nèi)知名的BIM正向設(shè)計(jì)軟件CNCCBIM OpenRoads。CNCCBIM OpenRoads實(shí)現(xiàn)了基于BIM的道路三維設(shè)計(jì)、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(jī)場(chǎng)、梅觀高速等大型市政項(xiàng)目中。

與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件相比，BIM正向設(shè)計(jì)軟件CNCCBIM OpenRoads具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.標(biāo)準(zhǔn)化管理

通過(guò)強(qiáng)大的ProjectwWise 協(xié)同環(huán)境和工作流，實(shí)現(xiàn)了用戶、項(xiàng)目、工作環(huán)境和團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)出圖標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，模型托管將內(nèi)容統(tǒng)一，數(shù)據(jù)共用將設(shè)計(jì)統(tǒng)一。

2.BIM正向設(shè)計(jì)

支持道路工程的BM正向設(shè)計(jì)整體流程，可生成各種復(fù)雜性道路、平交口、互通式立交的BIM模型。通過(guò)BM設(shè)計(jì)模型可直接生成符合國(guó)家規(guī)范及本地化要求的傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)成果〔如平、縱、橫圖紙及相關(guān)設(shè)計(jì)表格等〕。

3.數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)、精準(zhǔn)表達(dá)

全面支持設(shè)計(jì)圖形、設(shè)計(jì)參數(shù)、參數(shù)化橫斷面模板與BM模型的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)。基于上下文關(guān)聯(lián)的直觀界面和動(dòng)態(tài)三維互動(dòng)的實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)體驗(yàn)，用戶可通過(guò)多種修改模式〔設(shè)計(jì)圖形或設(shè)計(jì)參數(shù)〕取得項(xiàng)目最佳方案，利用三維可視的設(shè)計(jì)模型可充分查看道路要素以提高設(shè)計(jì)成果質(zhì)量。

4.本地化程度高，操作更簡(jiǎn)便

CNCCBIM OpenRoads融入了中交一公院多年來(lái)在道路工程設(shè)計(jì)和軟件研發(fā)領(lǐng)域積累的豐厚經(jīng)驗(yàn)，在規(guī)范符合、成果表達(dá)以及界面操作等方面最大化的貼合了中國(guó)用戶的習(xí)慣。

設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)化，操作更為便捷，可實(shí)現(xiàn)路線、路基邊線、十字坐標(biāo)、占地、示坡線等自動(dòng)標(biāo)注、一鍵出圖出表，顯著提升工作效率。

六、BIM正向設(shè)計(jì)經(jīng)典項(xiàng)目

鄂州花湖機(jī)場(chǎng)，位于中國(guó)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(jí)國(guó)際機(jī)場(chǎng)、航空物流國(guó)際口岸、亞洲第一座專業(yè)性貨運(yùn)樞紐機(jī)場(chǎng)。

2020年，我司分別與民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程有限公司 、中鐵北京工程局集團(tuán)有限公司、北京中航空港建設(shè)有限公司達(dá)成合作，為鄂州機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道001標(biāo)、002標(biāo)、003標(biāo)合同段提供施工深化工作。

鄂州機(jī)場(chǎng)通過(guò)開(kāi)展數(shù)字化正向設(shè)計(jì)，進(jìn)行了方案模擬、深化設(shè)計(jì)、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(jì)進(jìn)度和精細(xì)度，推動(dòng)了設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)，展現(xiàn)了BIM技術(shù)優(yōu)良的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

1.全專業(yè)BIM正向設(shè)計(jì)

湖北省積極響應(yīng)國(guó)家的“一帶一路”政策號(hào)召，將鄂州機(jī)場(chǎng)打造成全球第四個(gè)、亞洲第一的航空物流樞紐機(jī)場(chǎng)。鄂州機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)第一個(gè)采用全專業(yè)正向設(shè)計(jì)的機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目。

通過(guò)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(jì)思路直接呈現(xiàn)在三維視圖上，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的整合，減少二維的設(shè)計(jì)盲區(qū)，便于設(shè)計(jì)優(yōu)化、降低專業(yè)協(xié)調(diào)次數(shù)，提高設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量。直接以三維模型進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、工程算量、造價(jià)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(jì)手段，使項(xiàng)目與BIM真正結(jié)合起來(lái)。三維模型的直觀性能有效提高設(shè)計(jì)人員的理解和表達(dá)力，從而保證設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量，為可視化設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。

運(yùn)用軟件對(duì)所建立的信息化模型進(jìn)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(kāi)發(fā)

將相關(guān)地下管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)錄入PNL模型庫(kù)中，經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)，在軟件中安裝插件，通過(guò)導(dǎo)入PNL將節(jié)點(diǎn)模型直接使用，節(jié)省創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)的時(shí)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(shí)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(duì)BIM模型構(gòu)件賦予唯一識(shí)別碼。該編碼由工程項(xiàng)目、單項(xiàng)工程、單位工程、子單位工程、工程階段、專業(yè)、子專業(yè)、二級(jí)子專業(yè)、構(gòu)件類別、構(gòu)件子類別、構(gòu)件類型、構(gòu)件實(shí)例，共12級(jí)組成。開(kāi)發(fā)編碼插件，結(jié)合編碼數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行快速刷碼。

5.模型出圖

BIM通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行可視化展示、模擬、優(yōu)化后，實(shí)現(xiàn)各設(shè)計(jì)階段二維圖紙的自動(dòng)出具，不僅可以出具傳統(tǒng)的平面圖紙，還可以對(duì)特定剖面、視角進(jìn)行截取保存。

6.造價(jià)應(yīng)用利用BIM模型向造價(jià)咨詢單位提資，輔助造價(jià)咨詢單位完成工程造價(jià)文件的編制。在設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中對(duì)比原方案與優(yōu)化方案BIM模型，利用模型輸出對(duì)比工程量，為優(yōu)化設(shè)計(jì)方案提供實(shí)時(shí)造價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

7.向施工管理平臺(tái)信息傳遞

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

8.BIM+VR沉浸式體驗(yàn)BIM的數(shù)字化仿真與VR虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，以沉浸式的體驗(yàn)進(jìn)行工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)，具有多感知、存在感、交互性、自主性等特點(diǎn)，和BIM技術(shù)的可視化和交互性進(jìn)行結(jié)合。

利用VR技術(shù)，以虛擬漫游沉浸式體驗(yàn)方式，優(yōu)化建筑布局、道路設(shè)計(jì)、景觀綠化等方案。

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