胡威 黃建瑩 黃偉文

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司，廣東廣州 510050）

1.研究背景

BIM技術(shù)近幾年得到了廣泛認(rèn)可，在建筑全生命周期不同階段、不同使用場(chǎng)景下，對(duì)BIM模型精細(xì)度要求不同。如設(shè)計(jì)階段需要BIM構(gòu)件外形及尺寸信息，施工時(shí)需要BIM構(gòu)件的性能參數(shù)及材料廠商信息，在運(yùn)維階段更關(guān)注資產(chǎn)和使用等信息。模型作為BIM技術(shù)應(yīng)用的交付成果，必須有相應(yīng)的交付等級(jí)和數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，以便BIM技術(shù)應(yīng)用參與方在交付成果標(biāo)準(zhǔn)上形成共識(shí)。編碼是對(duì)某一項(xiàng)事物統(tǒng)一觀點(diǎn)、統(tǒng)一認(rèn)識(shí)和信息交換的一種技術(shù)手段，最大限度地減少對(duì)信息命名、描述不一造成的誤解與損失，信息編碼直接關(guān)系到信息處理、傳遞和 檢索的自動(dòng)化效率與水平[1]。

項(xiàng)目進(jìn)行建模，在竣工交付時(shí)是否滿(mǎn)足交付要求，如何判斷和檢驗(yàn)，目前還沒(méi)有統(tǒng)一相對(duì)便捷的檢驗(yàn)方式，這樣，就導(dǎo)致交付的竣工模型精細(xì)度參差不齊，為后續(xù)的運(yùn)維全生命周期應(yīng)用帶來(lái)困難。

廣東電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度中心項(xiàng)目位于海珠區(qū)琶洲大道以北，琶洲東軸線綠地以南。包含調(diào)度中心、信息中心等，面積約16萬(wàn)m2，最高建筑達(dá)150m，計(jì)劃于2022年底竣工驗(yàn)收。研究針對(duì)BIM竣工模型如何進(jìn)行交付時(shí)模型驗(yàn)收的問(wèn)題，基于示范工程，在BIM模型從設(shè)計(jì)到施工階段應(yīng)用，在交付時(shí)，研究通過(guò)編碼規(guī)則對(duì)竣工模型進(jìn)行初步驗(yàn)收，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件工具自動(dòng)判斷，探索一種相對(duì)簡(jiǎn)便的方式作為BIM竣工模型的細(xì)度評(píng)判措施。

2.研究路線與研究?jī)?nèi)容

BIM構(gòu)件繁多，信息數(shù)據(jù)復(fù)雜，并且數(shù)量?jī)?nèi)容龐大，管理起來(lái)日漸困難。為了能夠使得BIM編碼編入計(jì)算機(jī)軟件中進(jìn)行管理，需要對(duì)各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行編碼。為規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建筑行業(yè)擁有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)涵蓋到行業(yè)方方面面。其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)模型的交付等級(jí)做了詳細(xì)的約定，在交付等級(jí)從模型精細(xì)度（LOD1.0-LOD4.0）做了規(guī)定：主要衡量BIM模型包含的最小模型單元。在編碼技術(shù)應(yīng)用方面，采用《建筑信息模型分類(lèi)和編碼標(biāo)準(zhǔn)》，《建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了交付標(biāo)準(zhǔn)。課題研究技術(shù)路線：結(jié)合竣工模型驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)制定的編碼規(guī)則，要實(shí)現(xiàn)模型的自動(dòng)檢驗(yàn)，自主研發(fā)專(zhuān)用工具，可以實(shí)現(xiàn)將BIM模型輕量化上傳網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)，通過(guò)解析竣工BIM模型的編碼信息數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)分析與比對(duì)輔助開(kāi)展竣工階段BIM模型深度檢驗(yàn)。

結(jié)合項(xiàng)目的重難點(diǎn)，相關(guān)的業(yè)務(wù)骨干人員組成了科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，以問(wèn)題為導(dǎo)向，落地應(yīng)用為目標(biāo)，進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)。模型精度指的是建筑信息模型中所容納的名單元豐富長(zhǎng)度的衡量指標(biāo)，根據(jù)工程項(xiàng)目的應(yīng)用需求，把BIM模型在不同階段的發(fā)展以及該階段構(gòu)件所應(yīng)該包含的信息定義為4個(gè)級(jí)別，分別為L(zhǎng)OD1.0、LOD2.0、LOD3.0、LOD4.0。模型精細(xì)度校驗(yàn)步驟：

（1）建模時(shí)根據(jù)編碼規(guī)則將模型構(gòu)件進(jìn)行等級(jí)分類(lèi)依次編碼，導(dǎo)出模型文件。

（2）將模型文件上傳到解析平臺(tái)，系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則自動(dòng)解析模型構(gòu)件編碼，結(jié)合頁(yè)面展示查看構(gòu)件編碼所滿(mǎn)足的等級(jí)、及整個(gè)模型精細(xì)度等級(jí)劃分，如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目BIM三維模型深度驗(yàn)收工具

2.1 將建模軟件建立的三維模型實(shí)現(xiàn)輕量化并解析編碼數(shù)據(jù)

由設(shè)計(jì)單位建立的BIM模型按照設(shè)計(jì)深度進(jìn)行了編碼，施工單位在結(jié)合施工過(guò)程中的分部分項(xiàng)檢驗(yàn)BIM模型應(yīng)用過(guò)程中進(jìn)行拆分和深化，編碼也進(jìn)行了修正。本項(xiàng)目將設(shè)計(jì)階段模型納入自主研發(fā)的“小型基建項(xiàng)目工程動(dòng)態(tài)造價(jià)及質(zhì)量核查工具”，B/S架構(gòu)，設(shè)計(jì)和施工階段的BIM模型實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理，在網(wǎng)頁(yè)端查看，瀏覽和剖切等，施工過(guò)程中的進(jìn)度、質(zhì)量和造價(jià)信息也進(jìn)行了一體化研發(fā)應(yīng)用。首先將模型上傳平臺(tái)后，通過(guò)驗(yàn)收工具，讀取模型信息，解析后，導(dǎo)出編碼數(shù)據(jù)庫(kù)；將編碼信息與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編碼信息比對(duì)，生成相應(yīng)的核驗(yàn)報(bào)告。

2.2 開(kāi)發(fā)自動(dòng)檢驗(yàn)工具實(shí)現(xiàn)對(duì)比分析應(yīng)用研究

信息分類(lèi)的基本方法有兩種：線分類(lèi)法與面分類(lèi)法。在實(shí)際使用中常將兩種方法搭配在一起使用，稱(chēng)為混合分類(lèi)法。線分類(lèi)法是樹(shù)狀結(jié)構(gòu)分類(lèi)法，將要分類(lèi)的對(duì)象（被劃分的事物或概念）按其所選擇的若干個(gè)屬性或特征，按最穩(wěn)定本質(zhì)屬性逐次地分成相應(yīng)的若干層類(lèi)目，并排列成一個(gè)樹(shù)狀的逐級(jí)展開(kāi)的分類(lèi)體系。 面分類(lèi)法是將所選定的分類(lèi)對(duì)象的若干屬性或特征視為“面”，每個(gè)“面”中又可分成彼此獨(dú)立的若干個(gè)類(lèi)目，排列成一個(gè)由若干個(gè)面構(gòu)成的平行分類(lèi)體系。使用時(shí)，根據(jù)需要將這些“面”中類(lèi)目組合在一起，形成一個(gè)復(fù)合類(lèi)目。課題依托項(xiàng)目結(jié)合實(shí)際需求，按照項(xiàng)目的應(yīng)用特點(diǎn)，結(jié)合兩種方法進(jìn)行的編碼。

按照規(guī)范，BIM構(gòu)件編碼采取五級(jí)編碼，一般設(shè)13位阿拉伯?dāng)?shù)字來(lái)表示，前9位編碼為剛性編碼，后4位編碼為流水編碼。剛性編碼采用工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范前九位編碼，按照清單附錄進(jìn)行設(shè)置，是固定不變的；流水編碼不同于工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范后3位編碼，并非根據(jù)工程量清單項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置，而是根據(jù)同一型號(hào)構(gòu)件按照不同細(xì)部構(gòu)造、不同尺寸等進(jìn)行流水形式的自由編碼。不同型號(hào)構(gòu)件流水編碼可以相同，滿(mǎn)足構(gòu)件編碼擴(kuò)展需要。編碼技術(shù)可被應(yīng)用于對(duì)于 BIM 模型的構(gòu)件層級(jí)管理，即在應(yīng)用平臺(tái)上可讓用戶(hù)方便地根據(jù)工程專(zhuān)業(yè)、樓層、設(shè)施設(shè)備的類(lèi)型等屬性快速定位到某些相應(yīng)的構(gòu)件上，極大地提升業(yè)務(wù)工作效率[2]，如表1所示。

表1 編碼示意圖

將BIM軟件建立的BIM模型在輕量化平臺(tái)的進(jìn)行模型解析，編碼如圖2所示。

圖2 項(xiàng)目BIM三維模型編碼信息解析

依據(jù)行業(yè)規(guī)范以及項(xiàng)目實(shí)際要求BIM模型深度，制定本項(xiàng)目BIM模型編碼標(biāo)準(zhǔn)以及竣工模型交付標(biāo)準(zhǔn)，主要規(guī)范BIM模型建立過(guò)程中要遵循的標(biāo)準(zhǔn)；將竣工模型導(dǎo)入工具，通過(guò)相關(guān)算法自動(dòng)解析模型數(shù)據(jù)，通過(guò)與編碼規(guī)則分析對(duì)比，得出模型的編碼是否齊備，是否符合建模深度要求。如模型編碼位數(shù)是否與規(guī)則一致，是否存在沒(méi)有編碼的構(gòu)件，編碼的信息與實(shí)際應(yīng)用是否一致。也在解決后期運(yùn)維管理方面發(fā)揮作用，解決目前建筑市場(chǎng)對(duì)建筑類(lèi)物資均采用比較粗放的管理模式，對(duì)物資的規(guī)格、型號(hào)等屬性定義模糊，尤其是在企業(yè)內(nèi)部的物資管理中更是缺少關(guān)于物資屬性的準(zhǔn)確定義，使得基層單位對(duì)所使用建筑類(lèi)物資的認(rèn)識(shí)過(guò)于粗淺，造成物資種類(lèi)管理混亂的現(xiàn)象[3]。

3.實(shí)施效果及創(chuàng)新亮點(diǎn)

BIM的引入對(duì)建筑工程有里程碑的意義，這個(gè)趨勢(shì)也是不可避免的，依托項(xiàng)目研發(fā)的基于BIM模型編碼規(guī)則的竣工模型驗(yàn)收工具，有助于規(guī)范設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維階段的BIM技術(shù)深度應(yīng)用，規(guī)范各個(gè)使用者的編碼習(xí)慣，自動(dòng)化檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕桓渡疃?，使得管理者更加?jiǎn)便透明化管理，發(fā)揮BIM技術(shù)的更大價(jià)值。

本項(xiàng)目將BIM編碼規(guī)則作為模型竣工驗(yàn)收的檢驗(yàn)方法探索研究和應(yīng)用，創(chuàng)新亮點(diǎn)是在BIM技術(shù)一體化管理工具下，研發(fā)竣工模型的自動(dòng)校驗(yàn)工具，可以提升效率，依據(jù)規(guī)范的編碼規(guī)則研判，在規(guī)范化建模深度，編碼規(guī)則的執(zhí)行準(zhǔn)確性方面，起到了很好的促進(jìn)作用。

4.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)BIM深度建模，將各專(zhuān)業(yè)信息統(tǒng)一到一個(gè)管理平臺(tái)，大大提高了項(xiàng)目的管理效率。研發(fā)“小型基建項(xiàng)目工程動(dòng)態(tài)造價(jià)及質(zhì)量核查工具”，B/S架構(gòu)，與其他BIM技術(shù)應(yīng)用大而全的平臺(tái)不同，專(zhuān)注于解決工程應(yīng)用中的重點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)行定制研發(fā)應(yīng)用，在進(jìn)度、質(zhì)量、造價(jià)和竣工驗(yàn)收方面做出特色，積累經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)際工程數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)了BIM竣工模型交付檢驗(yàn)效率，智能化自動(dòng)檢驗(yàn)功能，推動(dòng)了BIM數(shù)字化技術(shù)的落地應(yīng)用。