模型編碼規則應用于BIM竣工模型驗收技術研究

胡威 黃建瑩 黃偉文

（廣東電網有限責任公司，廣東廣州 510050）

1.研究背景

BIM技術近幾年得到了廣泛認可，在建筑全生命周期不同階段、不同使用場景下，對BIM模型精細度要求不同。如設計階段需要BIM構件外形及尺寸信息，施工時需要BIM構件的性能參數及材料廠商信息，在運維階段更關注資產和使用等信息。模型作為BIM技術應用的交付成果，必須有相應的交付等級和數據格式標準，以便BIM技術應用參與方在交付成果標準上形成共識。編碼是對某一項事物統一觀點、統一認識和信息交換的一種技術手段，最大限度地減少對信息命名、描述不一造成的誤解與損失，信息編碼直接關系到信息處理、傳遞和 檢索的自動化效率與水平[1]。

項目進行建模，在竣工交付時是否滿足交付要求，如何判斷和檢驗，目前還沒有統一相對便捷的檢驗方式，這樣，就導致交付的竣工模型精細度參差不齊，為后續的運維全生命周期應用帶來困難。

廣東電網生產調度中心項目位于海珠區琶洲大道以北，琶洲東軸線綠地以南。包含調度中心、信息中心等，面積約16萬m2，最高建筑達150m，計劃于2022年底竣工驗收。研究針對BIM竣工模型如何進行交付時模型驗收的問題，基于示范工程，在BIM模型從設計到施工階段應用，在交付時，研究通過編碼規則對竣工模型進行初步驗收，開發相應的軟件工具自動判斷，探索一種相對簡便的方式作為BIM竣工模型的細度評判措施。

2.研究路線與研究內容

BIM構件繁多，信息數據復雜，并且數量內容龐大，管理起來日漸困難。為了能夠使得BIM編碼編入計算機軟件中進行管理，需要對各個構件進行編碼。為規范行業標準，建筑行業擁有的國家標準已經涵蓋到行業方方面面。其中國家標準《建筑信息模型設計交付標準》對模型的交付等級做了詳細的約定，在交付等級從模型精細度（LOD1.0-LOD4.0）做了規定：主要衡量BIM模型包含的最小模型單元。在編碼技術應用方面，采用《建筑信息模型分類和編碼標準》，《建筑信息模型設計交付標準》規定了交付標準。課題研究技術路線：結合竣工模型驗收標準，依據制定的編碼規則，要實現模型的自動檢驗，自主研發專用工具，可以實現將BIM模型輕量化上傳網絡云平臺，通過解析竣工BIM模型的編碼信息數據，利用數據分析與比對輔助開展竣工階段BIM模型深度檢驗。

結合項目的重難點，相關的業務骨干人員組成了科研攻關團隊，以問題為導向，落地應用為目標，進行了技術攻關。模型精度指的是建筑信息模型中所容納的名單元豐富長度的衡量指標，根據工程項目的應用需求，把BIM模型在不同階段的發展以及該階段構件所應該包含的信息定義為4個級別，分別為LOD1.0、LOD2.0、LOD3.0、LOD4.0。模型精細度校驗步驟：

（1）建模時根據編碼規則將模型構件進行等級分類依次編碼，導出模型文件。

（2）將模型文件上傳到解析平臺，系統根據規則自動解析模型構件編碼，結合頁面展示查看構件編碼所滿足的等級、及整個模型精細度等級劃分，如圖1所示。

圖1 項目BIM三維模型深度驗收工具

2.1 將建模軟件建立的三維模型實現輕量化并解析編碼數據

由設計單位建立的BIM模型按照設計深度進行了編碼，施工單位在結合施工過程中的分部分項檢驗BIM模型應用過程中進行拆分和深化，編碼也進行了修正。本項目將設計階段模型納入自主研發的“小型基建項目工程動態造價及質量核查工具”，B/S架構，設計和施工階段的BIM模型實現協同管理，在網頁端查看，瀏覽和剖切等，施工過程中的進度、質量和造價信息也進行了一體化研發應用。首先將模型上傳平臺后，通過驗收工具，讀取模型信息，解析后，導出編碼數據庫；將編碼信息與國家標準編碼信息比對，生成相應的核驗報告。

2.2 開發自動檢驗工具實現對比分析應用研究

信息分類的基本方法有兩種：線分類法與面分類法。在實際使用中常將兩種方法搭配在一起使用，稱為混合分類法。線分類法是樹狀結構分類法，將要分類的對象（被劃分的事物或概念）按其所選擇的若干個屬性或特征，按最穩定本質屬性逐次地分成相應的若干層類目，并排列成一個樹狀的逐級展開的分類體系。 面分類法是將所選定的分類對象的若干屬性或特征視為“面”，每個“面”中又可分成彼此獨立的若干個類目，排列成一個由若干個面構成的平行分類體系。使用時，根據需要將這些“面”中類目組合在一起，形成一個復合類目。課題依托項目結合實際需求，按照項目的應用特點，結合兩種方法進行的編碼。

按照規范，BIM構件編碼采取五級編碼，一般設13位阿拉伯數字來表示，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價規范前九位編碼，按照清單附錄進行設置，是固定不變的；流水編碼不同于工程量清單計價規范后3位編碼，并非根據工程量清單項目進行設置，而是根據同一型號構件按照不同細部構造、不同尺寸等進行流水形式的自由編碼。不同型號構件流水編碼可以相同，滿足構件編碼擴展需要。編碼技術可被應用于對于 BIM 模型的構件層級管理，即在應用平臺上可讓用戶方便地根據工程專業、樓層、設施設備的類型等屬性快速定位到某些相應的構件上，極大地提升業務工作效率[2]，如表1所示。

表1 編碼示意圖

將BIM軟件建立的BIM模型在輕量化平臺的進行模型解析，編碼如圖2所示。

圖2 項目BIM三維模型編碼信息解析

依據行業規范以及項目實際要求BIM模型深度，制定本項目BIM模型編碼標準以及竣工模型交付標準，主要規范BIM模型建立過程中要遵循的標準；將竣工模型導入工具，通過相關算法自動解析模型數據，通過與編碼規則分析對比，得出模型的編碼是否齊備，是否符合建模深度要求。如模型編碼位數是否與規則一致，是否存在沒有編碼的構件，編碼的信息與實際應用是否一致。也在解決后期運維管理方面發揮作用，解決目前建筑市場對建筑類物資均采用比較粗放的管理模式，對物資的規格、型號等屬性定義模糊，尤其是在企業內部的物資管理中更是缺少關于物資屬性的準確定義，使得基層單位對所使用建筑類物資的認識過于粗淺，造成物資種類管理混亂的現象[3]。

3.實施效果及創新亮點

BIM的引入對建筑工程有里程碑的意義，這個趨勢也是不可避免的，依托項目研發的基于BIM模型編碼規則的竣工模型驗收工具，有助于規范設計、施工和運維階段的BIM技術深度應用，規范各個使用者的編碼習慣，自動化檢驗模型的交付深度，使得管理者更加簡便透明化管理，發揮BIM技術的更大價值。

本項目將BIM編碼規則作為模型竣工驗收的檢驗方法探索研究和應用，創新亮點是在BIM技術一體化管理工具下，研發竣工模型的自動校驗工具，可以提升效率，依據規范的編碼規則研判，在規范化建模深度，編碼規則的執行準確性方面，起到了很好的促進作用。

4.結語

通過BIM深度建模，將各專業信息統一到一個管理平臺，大大提高了項目的管理效率。研發“小型基建項目工程動態造價及質量核查工具”，B/S架構，與其他BIM技術應用大而全的平臺不同，專注于解決工程應用中的重點問題，進行定制研發應用，在進度、質量、造價和竣工驗收方面做出特色，積累經驗。通過實際工程數字化，實現了BIM竣工模型交付檢驗效率，智能化自動檢驗功能，推動了BIM數字化技術的落地應用。