1.介绍结构专业BIM正向设计的问题和发展；2.基于REVIT软件，介绍基本概念与设计准备，包括结构族与结构样板；3.介绍建模与协同设计，提资与配合；4.介绍其他BIM软件概况与应用实践，重点介绍REVIT在结构设计中面临的挑战与应对方法。介绍西南院BIM中心自己开发的EASYBIM系列软件（基于REVIT）是如何解决问题的，包括其图纸的自动生成与合规性检查。经过工程实践，该软件可以提高结构BIM正向设计50%的效率。

参考人体下肢骨骼系统的结构和行走步态，建立了仿人机器人下肢的原始模型。其次根据机器人的重量和平地行走步态，通过步态仿真获得了机器人下肢，各零部件的主要受力情况。根据机器人足踝部、小腿和大腿的受力情况，分别使用拓扑优化方法和衍生式设计方法对其进行结构优化设计。对机器人下肢三个主要部件的衍生式设计模型进行点阵结构优化，并根据点阵结构的表皮、支柱截面、节点尺寸对模型强度的影响，从这三个方面对模型细节进行修改，使得最终优化模型的强度和刚度满足要求，保证二次优化模型的有效性。之后，对优化模型进行 3D 打印仿真，验证模型的可制造性。 最后，设计了点阵结构试样的小型疲劳试验机，对体心立方结构、面心立方结构和六边形点阵结构试样的疲劳寿命进行了试验，在等效应力相近的情况下比较各试样的疲劳寿命，并根据相应的仿真应力评估机器人下肢的疲劳寿命。试验和仿真结果均表明优化模型的强度和刚度满足要求，轻量化设计模型有效，机器人下肢单腿质量仅为6.46kg。

AutoCAD Plant 3D的初衷或许是以管道和设备为主的工厂设计，如石化、水处理行业等。在这些领域中，AutoCAD Plant 3D是无可争议的“主角”，不用过多考虑建筑、结构及其他机电专业的限制。 但在大型复杂工艺设施中（以近年若干国家大科学装置为例），管道的设计与布置要避让大型主工艺设备，还要与建筑结构充分配合，是服务于主工艺设备的“配角”。在软件层面，则要面对主工艺设备、建筑设计软件等采用其他三维参数化设计软件的“干扰”。 本次课程主要探讨的内容，即是AutoCAD Plant 3D在大型复杂设施中，以怎样的角色参与？需要做出哪些让步？又要坚持哪些原则？

由于2020年全球疫情这一特殊背景，线下大型展览业受到了各种限制与阻碍。急需从线上展览这一形态中寻找行业的新形态和突破点。但传统的建筑设计\3D建模，一般针对的是建筑总体设计与室内装修效果，在艺术展览类行业的实践很少。本课程将结合中央美术学院线上毕业展这一案例，针对虚拟线上展览的特点，阐述全流程中需要思考的如下问题：如何针对CAD图进行合理的场馆转换与设计，艺术类展览对环境光、光照渲染、反射、材质等特性的独特需求，工业类展品模型在unity中的展示效果转化，与参观动线及浏览方式相结合的场馆结构设计等。通过案例分享，帮助更多有类似业务的设计团队提升产品质量，或帮助更多技术团队获取此类业务。

智慧社会是社会文明发展的新阶段，其建设过程中将“人、服务、管理”的需要作为规划重点，并借助信息化、数字化手段加以实现，其建设可达到提高社会治理效率和公共服务水水平。智慧建筑作为智慧社会的重要组成“细胞”，兼备信息设施系统、信息化应用平台、建筑设备管理系统，把结构、系统、服务、管理优化组合为一体，在实现智慧功能的同时能够有效保障智慧医疗、智慧园区、智慧城市的有效运行。 基于“提高建筑质量、提升医疗楼宇运维效能”的建设管理目标，实现以楼宇建造为基础、信息化平台为支撑，运用虚拟孪生楼宇贯穿建筑策划阶段、实施阶段、运维阶段、直至退役的全生命周期，实现建筑全过程、全方位、全特性的虚拟仿真。通过结合项目建设实例，介绍BIM技术在医疗建筑建设过程中能够解决的问题及带来的提升，如：设计阶段进行节能、紧急疏散、日照、热能传导、物流系统流程、二次医疗系统流程等模拟，探讨布局、安全、照明、色彩等方面的合规、合理性；施工阶段对主体结构进行生长模拟，审查施工方案的合理项、优化实施方案，并结合信息化平台实现数据实时流转、人员有效沟通；运维阶段以信息化平台及智能设备为基础，结合数据压缩技术对信息进行高度整合，构建与现实同步运行的虚拟孪生楼宇。 智慧医疗楼宇数字化运维建设为数字医疗奠定了物质及技术基础，有效保障民众健康，从而能够取得良好的经济及社会效益。

深圳大运综合交通枢纽，是大湾区城市群联系纽带的重要节点，将打造成为深圳东部中心核心区、高水平的城市新客厅。 枢纽由地铁 3 号线、14 号线、16 号线，深大城际铁路等4条线路汇聚形成。建筑面积约16.7万平米，总投资约50亿。 针对枢纽设计过程中，大量使用非结构化数据，产生的信息冗余、数据衰减、专业信息冲突等问题，提出PDMO数据协同设计方法。 PLAN：方案设计； DATA：数据协同；MODLE：模型孪生；OUTPUT：成果输出； 基于Revit自主研发的数据及监控盘三维协同设计系统，在同一平台上实现三维协同设计，高效完成设计、沟通、协同工作。实现在25分钟内，完成枢纽主体框架的模型孪生。在15分钟内，完成出入口正向设计。实现1分钟内自动完成完整的盾构区间模型创建。 评估系统 数字化评估系统，系统基于数据库技术，将轨道交通工程的设计、施工、运维信息和标准规范作为数据基础，构建数字化评估指标体系。针对大运枢纽工程，提取BIM模型信息，在满足数字化交付率的前提下，将其与标准数据进行比对，评价项目的合规性及合理性，形成完整的设计与评估参数、操作、软件生态体系，进一步确保了数字化设计的质量与效率。 正向设计出图 大运枢纽造型新颖独特，结构形式复杂，为设计者带来挑战，在深度结合国内现行出图标准前提下，基于正向设计的原则开发自动出图工具，包括一键出图、快速标注、构件精准定位等功能。创新性的将三维和二维表达相结合生成图纸，直观呈现设计方案，形成企业三维图册标准。BIM正向设计出图效率提高了91.3%。 绿色建筑 在设计阶段深度结合《绿色建筑评价标准》，利用BIM技术对指标项进行模拟，实现项目的前评价，应用于方案优化。包括：客流模拟，实现枢纽公共空间优化；疏散模拟，实现枢纽逃生空间优化；采光模拟，实现枢纽空间采光通透性优化；烟气模拟，实现枢纽防灾减灾优化。实现建筑空间有效率提高30%以上，绿色建筑核心指标吻合度提高35%以上。 施工模拟 基于revit平台开发智慧建造模块，为工程筹划的制定提供了重要依据，有效保证施工进度。 真实还原了多个连接节点处异形节点，有效指导了现场的施工作业。 开发地下管线模块化生成软件，为方案实施提供重要指导。 数字化管理平台 数字化管理平台，将枢纽与周边的三维实景模型进行集成和信息关联，实现对模型精准化、一体化展示，进一步将智慧城市理念精准落地。

1. BIM在EPC工程案的效用：简介EPC工程案之特点、EPC项目管理重点，探讨BIM如何发挥最大EPC案工程效用。EPC工程案的总承包模式下， BIM的技术应用能增强EPC项目团队协同管理，使得BIM建筑信息于工程生命周期应用越显重要。藉由BIM信息化技术将EPC各阶段的环节、结合各工程专业、透通贯穿各参与方的信息，进而可整合和推展建筑的设计、采购、施工一体化，实现建筑工业化和信息化的深度融合，让迈向智能建造为可能。 2. 工程设计冲突议题收敛：Forge在工程设计时间，担任协同平台角色，将建筑师、结构工程师、机电工程师之设计冲突议题收敛，同时对各设计模型版本做历程管理。另辅以Dynamo自动化隧道设计，整合Civil 3D的路线设计，自动于Revit产生隧道设计。且于2D施工图，自动标示尺寸。 3. 施工监测警讯实时通知：工程施工阶段，对工地开挖实施水压、土压、变形等监测，将实时监测数据透过MQTT、REST等传输协议回传监控中心，以Forge 展示3D模型监测点位及监测数据及图形同步显示，并针对警讯点实时通知工地应对处理，特别是针对实时暴雨，可避免工程灾害。 4. 施工质量保证：透过BIM设计3D模型，将门、窗等材质、尺寸属性纳入生产要求，门窗由工厂生产时，即纳入QRCode管控，可与BIM 3D模型一对一对应。待于工地现场安装时， 工人可用手机扫描门窗上的QRCode，手机将显示门窗应安装位置的对应3D模型及2D图。此为模拟自动施工基础概念，可为后续真正自动施工演进之参考。

当前，建筑业处在由“高速度发展”向“高质量发展”转换的关键期，数字化、智慧化、新型工业化等技术不断渗透，建筑业数字化变革的趋势已不可逆转。新时期发展给建筑业提出了新要求，国内施工企业大多开始了解并应用BIM技术，但是从深度和广度上来看都有一定局限。 我们将围绕正向设计、建筑工业化、运维做框架来具体介绍对新时期发展要求的理解以及具体系统研发和应用实践： 1. 基于BIM的设计族库及样板系统，可根据项目不同阶段发布行业统一数据标准、模型标准，实现在项目不同应用阶段BIM交付数据的可传递、可复用、不断扩充及各BIM应用系统的数据兼容。系统集成构件库及产品数据库两大部分，采用关系型数据库进行储存，通过修改sqlserver数据库中相应键值即可实现构件信息的修改。同时，AOps族库系统内置建筑、结构、机电样板系统，用户可自行上传样板文件，通过权限共享样板，实现各项目建模标准、数据标准的全面统一。 2.基于BIM的模块化建筑系统，以平战结合、军民融合、永临结合为方向，研发钢框架模块化建筑，解决建筑快速集成交付、绿色节能的问题。内嵌数字化交付与智能运维系统，实现部件可视化、实时监测、设备预警、能耗分析、设备维保等功能，支持近端和远端运营维护。 3.基于BIM的运维系统，将机械技术、微电子技术及智能运维算法进行有机结合，形成集监测、控制、检验、维护于一体的机电一体化智能运维系统，从而提高建筑机电系统的健康与智能化程度。 通过以上实践的介绍，展现我们与信息化与工业化的深度融合的案例。

1、晨曦BIM智能建模：基于REVIT软件晨曦科技自主研发了BIM智能建模，软件抛开传统的图层提取概念，应用人工智能技术结合施工顺序及制图规范自动识别图纸内容，一体化完成图纸分割与整理、构件识别、生成REVIT模型等过程。将标准化、有规律的步骤交由软件自动完成，帮助用户简化操作步骤、提高建模效率，同时与晨曦BIM算量无缝对接，完成土建、钢筋的快速出量。其中：晨曦钢筋建模针对复杂节点的钢筋模型进行实体布置，了解复杂节点详细情况，从建模效率及应用效果来看，已达到全中国第一。 2、晨曦BIM算量：基于REVIT平台一站式BIM土建、BIM钢筋和BIM安装的算量软件。 融入国内清单规范和各地计算规则，直接使用REVIT模型快速出量，形成清单量、定额量和实物工程量。本着减少广大预算工作者的工作量为第一要旨，突破了REVIT软件在构件划分思路不一致、布筋繁琐等难点，并实现了计量过程中的智能化、可视化、精准化和快速性。 3、晨曦BIM出图：针对BIM信息化模型，基于Revit平台二次开发的软件，集成了国内建筑制图标准、相关规范，能够快速生成二维相关的图纸，例如建筑施工图、结构施工图。其中：晨曦BIM钢筋出图，能实现从钢筋模型中读取相关信息，集成下料单、三维标注图、二维标注图三个信息展示模块，供钢筋加工厂、材料领用人、施工人员使用，大量节约现场钢筋加工的损耗率与人员成本。 4、晨曦BIM项目管理平台：以BIM模型为载体、工程进度为主线、投资管理为核心，通过以进度控制、成本控制、质量控制、风险管理、合同管理以及资产管理为目标的工程项目总控管理，实现对工程项目投资的全过程精细化管理。建立云平台＋各方参与＋BIM工程项目全过程总控管理机制，从根本上解决项目全生命周期各阶段和各专业系统间信息断层问题，全面提高从策划、设计施工、技术到管理的信息化服务水平和应用效果。