关于BIM正向设计，看这一篇就够了！

一个项目，怎么判断是不是正向设计的模式呢？
很重要的一点，BIM正向设计应该是直接从模型出图。凡是在现有CAD图纸基础上的项目都是属于翻模，这种模式的问题在于，容易出现图纸做了修改或微调，模型团队没有接收到提资，或者图纸修改量没有触发更新频率的，那施工团队某个时间点进场，拿到的图纸和模型肯定有偏差。
也会有一些项目会在设计CAD图纸的基础上翻模，再从模型出图。

一、这才是BIM正向设计
BIM正向设计是以三维BIM模型为出发点和数据源，完成从方案设计到施工图设计的全过程任务，在全过程设计及项目管理过程中起到了可视化沟通、三维协同、设计优化、绿色性能模拟与质量管控等重要作用。
1.可视化沟通：利用BIM设计的可视化特性和BIM可视化成果，让各参建方基于可视化成果进行沟通，提高效率，辅助决策。
2.三维协同：以BIM模型或图纸作为提资条件，开展专业间、专业内的协同工作，提高沟通效率，提升设计质量。

3.设计优化：通过BIM模型开展全专业设计核查与各阶段分析模拟。梳理并修正设计的错漏碰缺问题，对可能存在的净空、净高问题进行优化。
4.绿色性能模拟：对建筑及周边环境的风、光、声、热条件进行模拟与分析，根据分析结果，逐步推进设计调整与方案优化。
5.质量管控：基于BIM正向设计逻辑，对BIM设计模型、施工图图纸、各项设计成果进行平台化、系统化的管理。通过三维审图、云端协同校审等方式，进一步提升模型精度、提高图纸质量，最大程度上保证“数据同源，图模一体”。
二、BIM正向设计发展的三个阶段
1.先建模，后出图：将设计师的设计思路直接呈现在BIM三维空间，然后通过三维模型直接出图，保证了图纸和模型的一致性，减少了施工图的错漏碰缺，对于设计质量有很大的提高。
2.全专业整体化设计：项目所涉及到的所有东西都落实到三维空间，实现各专业之间设计过程中的高度协调，降低专业协调次数，提高专业间设计会签效率，更加高效的把控项目设计的进度和质量。
3.全三维无死角的设计：直接以模型消费模式进行模型的设计优化、工程算量、造价、出图等一系列的管理模式。提高了设计的完成度和精细度，减少二维的设计盲区，让模型服务后期施工成为可能，这也是BIM正向设计的最终目的。

三、BIM正向设计很重要的一点
众所周知，设计工作需要与外部单位进行大量协同，不论是方案设计还是施工图设计，不论是设计总包还是专项设计，甚至设计成果交付给甲方、施工单位和政府部门，都是如此。如果只有部分设计院采用BIM正向设计，设计成果依然需要通过邮件/图纸打印/算量重新建模，而不是直接BIM数据传递，BIM价值也就得不到体现。
要实现BIM技术的正向运用，首先需要各个专业从传统的软件设计流程，切换到BIM设计流程，基于在同一个平台进行设计。
相比软件操作经验，协作方式的经验对整个项目进度控制影响非常大。实际操作中，更重要的是各专业各流程的相互配合。
四、BIM正向设计现阶段的发展特点
1.释放创造力与解放生产力
目前企业设计师的创造力和生产力由于传统二维设计工具及手段的制约而受到约束。设计师本该投入到优化设计和创造空间的大量精力流失在了图纸绘制与校对修改上。企业设计师可通过采用BIM正向设计模式将花费在图纸与表达上的多余精力转移到建筑设计本身，进而实现对企业整体创造力与生产力的解放并提高设计效率。
在设计成果的展示与沟通中，相较于传统抽象的二维图纸，业主可直接通过BIM三维模型进行及时沟通并切实提高沟通效率，降低沟通成本。

2.设计问题的前置化
在传统设计过程中，当项目提资并更新底图后通常称为一个迭代周期，而BIM正向设计的迭代周期则是同步一次模型即完成。通过3D建筑模型的同步，不仅时间更短、工序更简捷而且各专业的信息沟通可在此平台下更便利、更快速的实现。参与设计的所有专业信息都包含在模型之中，使设计中存在的问题能够直观的暴露在设计者视野之下，有效避免后期返工现象并且设计质量得到有效提高。
纵观项目的全寿命周期，问题前置不止包括设计阶段，也包括设计方向、现场施工阶段的安全和质量的“显性”风险及项目运营阶段可能发生的故障和维护的“隐性”风险。在进行项目的实际操作之前便将风险的时间和空间前置化，并采取有效措施应对和化解风险，使企业工程项目的质量和安全管理得到稳步提升。
3.协调与同步实时进行
与传统二维设计比较而言，BIM设计本身即拥有协同功能。BIM三维设计具有迭代周期较短，设计问题暴露较全面的特点。比如结构设计过程中可以将数据关联到机电模型，提前判断布置结构梁形式、预留排布空间给机电管线等。
传统CAD模式协同由于地域和技术的限制通常是单向的，比如实际操作中，设计企业的方案组将全套图纸通过压缩包方式传递给施工图绘制组，施工图设计组再以同样的形式交予实际施工现场。而BIM技术可以借助ProjectWise协同管理平台来达到跨地域协同的目的，在此平台下，设计各方可在平台上下载并存储实时更新的各专业同步模型，并且各专业在实时更新的同一模型上进行批注和修改。通过这种方式，各专业的沟通壁垒得到化解并可实现理想化的实时协同。
4.深层次的信息预留
当用户需要抽取建筑项目中独立的构件进行分析与优化时，传统二维设计由于采用图标记录等方式进行统计记录，因而无法便捷查找、抽取单个构件如门窗、设备参数等重点数据。相比之下，BIM软件拥有族库功能且在信息存留时以单个构件方式进行建造与保存，这种操作模式可以方便使用者筛选并且可以快速提取，在建筑全生命周期的不同阶段可以不断添加建筑信息，其全面和完整的信息储备是传统二维设计达不到的。
五、BIM正向设计发展的几个障碍
虽然BIM正向设计在全过程统筹集成设计，多专业协同、优化设计流程等上存在很大的优势，但是BIM正向设计现阶段面临的几大困难，仍然成为制约BIM正向设计发展的重大阻碍。
1.标准问题：缺乏本地化标准，使得无法在设计前期确定任务书的所有细节问题，导致项目在后期进行时，被多次要求修改。
2.软件问题：国内缺乏BIM正向设计软件，而国外BIM软件自动生成的图档并不符合国内的出图要求。
3.平台问题：国内外BIM软件厂商很多，各个软件都有各自的存储格式。没有一个统一的，能兼容各个软件BIM模型信息的平台，方便组装、使用。
4.效率问题：国内BIM技术人员无法适应BIM正向设计，使得BIM正向设计无法得到发展。
以上问题的解决，关乎BIM正向设计在国内的发展深度和广度。

目前，为解决BIM正向设计缺乏本地化标准和软件等问题，Bentley软件联合了中交第一公路勘察设计研究院有限公司研发了国内知名的BIM正向设计软件CNCCBIM OpenRoads。CNCCBIM OpenRoads实现了基于BIM的道路三维设计、工程图纸的输出、数字化交付等方面的应用，并成功应用于鄂州机场、梅观高速等大型市政项目中。

与传统设计软件相比，BIM正向设计软件CNCCBIM OpenRoads具有以下优势：
1.标准化管理
通过强大的ProjectwWise 协同环境和工作流，实现了用户、项目、工作环境和团队间的全球工作共享，打破地理和技术上的界限。工作空间托管可实现设计出图标准统一，模型托管将内容统一，数据共用将设计统一。
2.BIM正向设计
支持道路工程的BM正向设计整体流程，可生成各种复杂性道路、平交口、互通式立交的BIM模型。通过BM设计模型可直接生成符合国家规范及本地化要求的传统二维设计成果〔如平、纵、横图纸及相关设计表格等〕。

3.数据联动、精准表达
全面支持设计图形、设计参数、参数化横断面模板与BM模型的数据实时动态关联。基于上下文关联的直观界面和动态三维互动的实时设计体验，用户可通过多种修改模式〔设计图形或设计参数〕取得项目最佳方案，利用三维可视的设计模型可充分查看道路要素以提高设计成果质量。
4.本地化程度高，操作更简便
CNCCBIM OpenRoads融入了中交一公院多年来在道路工程设计和软件研发领域积累的丰厚经验，在规范符合、成果表达以及界面操作等方面最大化的贴合了中国用户的习惯。
设计流程简化，操作更为便捷，可实现路线、路基边线、十字坐标、占地、示坡线等自动标注、一键出图出表，显著提升工作效率。

六、BIM正向设计经典项目
鄂州花湖机场，位于中国湖北省鄂州市鄂城区燕矶镇、沙窝乡、花湖镇交界处，西北距鄂州市中心约16千米、南距黄石市中心约15千米，为4E级国际机场、航空物流国际口岸、亚洲第一座专业性货运枢纽机场。
2020年，我司分别与民航机场建设工程有限公司 、中铁北京工程局集团有限公司、北京中航空港建设有限公司达成合作，为鄂州机场场道001标、002标、003标合同段提供施工深化工作。

鄂州机场通过开展数字化正向设计，进行了方案模拟、深化设计、管线综合、工程算量、模型出图、数字化交付等创新应用，大幅提高设计进度和精细度，推动了设计思维、工作流程、协同方式乃至建设模式的深刻变化，使BIM模型的全生命周期应用得以实现，展现了BIM技术优良的市场应用前景。
1.全专业BIM正向设计
湖北省积极响应国家的“一带一路”政策号召，将鄂州机场打造成全球第四个、亚洲第一的航空物流枢纽机场。鄂州机场项目是国内第一个采用全专业正向设计的机场项目。

通过参数化、模块化建立道路、管网、建筑等信息化模型。将设计思路直接呈现在三维视图上，实现各专业的整合，减少二维的设计盲区，便于设计优化、降低专业协调次数，提高设计进度和质量。直接以三维模型进行设计优化、工程算量、造价分析等一系列创新应用。
2.方案可视化
利用BIM信息模型取代传统二维平面设计手段，使项目与BIM真正结合起来。三维模型的直观性能有效提高设计人员的理解和表达力，从而保证设计成果的质量，为可视化设计提供了基础。

运用软件对所建立的信息化模型进行可视化的碰撞检查，优化管线排布方案。
3.PNL地下管网的开发
将相关地下管网节点录入PNL模型库中，经过二次开发，在软件中安装插件，通过导入PNL将节点模型直接使用，节省创建节点的时间，提高工作效率30%。

4.编码构件
为规范BIM模型中构件分类、编码与组织，实现工程全生命周期信息的交换与共享，按照面分法和线分法混合的分类法对BIM模型构件赋予唯一识别码。该编码由工程项目、单项工程、单位工程、子单位工程、工程阶段、专业、子专业、二级子专业、构件类别、构件子类别、构件类型、构件实例，共12级组成。开发编码插件，结合编码数据库，对构件进行快速刷码。

5.模型出图
BIM通过对设计进行可视化展示、模拟、优化后，实现各设计阶段二维图纸的自动出具，不仅可以出具传统的平面图纸，还可以对特定剖面、视角进行截取保存。

6.造价应用

利用BIM模型向造价咨询单位提资，辅助造价咨询单位完成工程造价文件的编制。
在设计优化过程中对比原方案与优化方案BIM模型，利用模型输出对比工程量，为优化设计方案提供实时造价基础数据。

7.向施工管理平台信息传递

通过IFC格式模型解析和非IFC格式建筑信息转化，将设计模型、属性信息、构件编码，轻量化至施工管理平台，施工方基于设计模型、设计编码进行分部分项拆分、深化设计，与WBS进行绑定，进行人机料控制，完成进度、质量、安全管理。

8.BIM+VR沉浸式体验
BIM的数字化仿真与VR虚拟现实相结合，以沉浸式的体验进行工程规划和设计，具有多感知、存在感、交互性、自主性等特点，和BIM技术的可视化和交互性进行结合。
利用VR技术，以虚拟漫游沉浸式体验方式，优化建筑布局、道路设计、景观绿化等方案。

如果您有BIM正向设计项目需求，或者对BIM正向设计软件CNCCBIM OpenRoads /艾三维编码插件 /PNL地下管网插件感兴趣，欢迎联系我们：18122393143。