近年来，各地政府纷纷出台BIM正向设计的文件，如广东省住建厅“加快推动以BIM为核心的数字化技术在新型建筑工业化全寿命期的一体化集成应用，推动BIM正向设计，实现图模一致和信息有效传递，以模型为载体实现全专业信息化集成和设计协同”……机场工程，特别是飞行区工程的正向设计值得探索。1、BIM正向设计的概念正向设计和逆向设计的概念来自工业领域，区别是“设计之前有无实物样品存在”，没有样品，从概念、到图纸、再到生产，全部从零完成，叫正向设计。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，实现可视化沟通、三维协同、设计优化、绿色性能模拟与质量管控等目标。正向设计允许同专业人员在同一个文件上同时操作，专业间不仅传递图形，同时传递属性；专业协调也是实时的，设计完成即是专业协调完成，发现的问题可以直接修改模中，修改后的模型就是修改后的设计；图纸对于正向BIM协同设计，仅仅是模型的一种导出格式，且所见即所得。BIM正向设计的特点：1)BIM模型创建依据设计意图而非成品或半成品的图纸，信息的价值大于图形价值。2)BIM模型是交互和阶段交付的主要载体，是设计性能计算、设计推演和合规分析的首选。3)BIM模型作为核心模型，具有可传递性，可直接或间接用于多种BIM应用，并不断迭代优化BIM模型，不需要重新建模。1)BIM标准，是BIM正向设计各参与方与软件信息系统之间的基础，实现设计方法、设计流程、模型管理等实现建设各阶段的数据无缝传递。2)BIM软件，BIM模型的三维、海量数据、信息共享等特性决定了没有相关软件就无法正向设计，BIM软件的功能性和成熟度是正向设计成功的关键因素。3)BIM构件库，通过参数化设置构建各类预制构件的标准化“族”库，构件库的系统性和完备性对于BIM模型的创建和应用及建模效率非常重要。4)BIM协同平台，为BIM正向设计各参与方提供集成管理、协同工作环境。5)项目管理机制，引领工程设计管理人员从BIM设计流程、设计岗位职责、质量管理体系等多个层面，建立有效管理机制，推进BIM正向设计实施。1)先建模，后出图：设计思路直接呈现在BIM三维空间，通过三维模型直接出图，保证图纸和模型的一致性，减少施工图错漏碰缺，提高设计质量。2)全专业整体化设计：项目所涉及的所有内容都落实到三维空间，提高专业间设计沟通效率。3)全三维无死角的设计BIM应用：直接应用模型完成设计优化、工程算量、造价、出图等一系列工作，减少二维的设计盲区，模型服务后期施工。1)完善正向设计标准，国家现行标准体系的设计成果还是二维图纸，BIM标准体系应充分考虑现阶段两者混合且以传统应用为主的局面，需要制定适合的制图标准为解决BIM正向设计扫除障碍，尽最大努力实现各个专业的完全正向设计，解除目前BIM在设计中的尴尬地位。2)推进设计和施工一体化进程，解决BIM应用向技术链和产业链深度推广的关键因素，传统的交付模式阻碍了相互协作，增加了建设成本和项目周期。集成的信息管理需求和BIM技术平台高度契合，协同人员、平台、架构和设施为一体，强化设计对功能、性能与质量的作用，充分发挥建筑师的主导作用。全力推行工程总包，促进设计施工深度融合，提高设计水平，注重设计优化、深化。3)推进施工图审查和竣工交付由二维向三维转变，健全与之相匹配的管理体制和工作流程，形成在设计阶段以“审模”为主，在施工阶段以“按模”施工、验收，在交付阶段以“竣工模型”为主的新模式的解决方案。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”。4)充分发挥5G和物联网、AI和云计算等新技术赋能BIM升级，未来建筑信息的传播应以信息模型的方式在设计方、甲方、施工方、造价方和采购方的传递，以云平台为载体协作共享管理，部分工作将通过AI智能完成。5)变革传统设计工作方法，BIM设计是以模型和信息为基础，强调三维空间，模型、信息、图形高度统一。BIM设计要按照项目实际工程拆分任务，独立完成模拟、分析、计算并通过软件筛分数据，实现不同参与方对项目的不同需求。BIM设计是“专业内中心文件+专业间链接”三维协同模式，按工作集划分工作内容，一个模型可多人同时协同完成。BIM相关技术要求和资源均需在项目正式开始前部署完成，扩初深度要求结构、机电管线均需按尺寸建模。1)构建设计基础环境,基础环境模型直观反映项目区域地物、地形、地质等状况，是设计的基础。通过关键点坐标匹配，集成融合实景、地质、数字地面模型DTM、管线等模型，构建精准的三维设计基础环境模型，在真实的环境中开展BIM设计，提高工程与城市环境的协调性，为BIM正向设计提供了数据支撑。2)协同工作空间定制,工作空间定制是开展BIM设计前期非常重要的一个环节，将设计标准、特征库、模板库等存储在工作空间或协同平台上，解决工程项目协同工作中标准化统一问题，从而实现BIM设计“标准统一、内容统一”。3)平面设计,结合构建的设计基础环境模型(DTM和实景)，在可视化环境下进行实时直观设计。支持拖动控制点的交互式设计，批量查看平面设计参数，实时修改新平面设计线位。在交互式参数化设计时，自动建立了几何规则关系和特征属性，依赖参数和关系变更，设计成果自动联动更新。4)场道结构设计，根据规范要求定制横断面模板特征点、特征组件要素，且模板定义关联工作空间；快速建立精准的场道BIM模型。支持可视化地势设计、横断面“剖切”出图、工程量计算和三维漫游等。5)联络道桥、下穿通道等构造物设计,总图工程中要快速、准确表达飞行区桥梁、下穿通道、管涵等构造物设置情况，通过输入基本参数，在平、纵和三维三个视图可视化构造物设计，同时生成三维模型和构造物工程数量统计，纵断面、总图及横断面设计图均通过直接“剖切”得到构造物信息。6)专业BIM分析,完成BIM设计模型，直接提供基于BIM模型的专业分析，针对地势分析、净空分析、土方量统计等功能，自动输出分析计算结果。7)BIM出图,基于全信息专业BIM设计模型，自动化“剖切”形成编制办法要求的图表成果,实现“剖切”“标注”“分图”“报表”等四大功能，基本可以满足图纸要求。通过开发标注、剖切、分图、报表等子系统，基本实现了自动化BIM出图。8)动态可视化展示,通过BIM软件平台将各专业设计成果进行集成，融合实景、地下管线、跑道、滑行道、机坪、联络道桥、综合管廊等模型，利用LumenRT展示平台，对项目进行全线漫游与动态可视化展示，呈现设计效果，实现全方位、多立体的方案比选与设计优化，提高沟通协调效率，为决策提供科学依据。感谢彭爱兰处长、朱森林总工！(上海机场王晓鸿)1.焦柯等，BIM正向设计实践中若干关键技术研究，土木建筑工程信息技术，20192.张吕伟，正向设计理论与实践，第七届全国BIM学术会议，20213.张扬，BIM正向设计应用与实践，城市住宅，20194.陶桂林等，BIM正向设计存在的问题与思考，图书学报，20205.关于BIM正向设计，看这一篇就够了，艾三维技术公众号
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