模型编码规则应用于BIM竣工模型验收技术研究

胡威 黄建莹 黄伟文

（广东电网有限责任公司，广东广州 510050）

1.研究背景

BIM技术近几年得到了广泛认可，在建筑全生命周期不同阶段、不同使用场景下，对BIM模型精细度要求不同。如设计阶段需要BIM构件外形及尺寸信息，施工时需要BIM构件的性能参数及材料厂商信息，在运维阶段更关注资产和使用等信息。模型作为BIM技术应用的交付成果，必须有相应的交付等级和数据格式标准，以便BIM技术应用参与方在交付成果标准上形成共识。编码是对某一项事物统一观点、统一认识和信息交换的一种技术手段，最大限度地减少对信息命名、描述不一造成的误解与损失，信息编码直接关系到信息处理、传递和 检索的自动化效率与水平[1]。

项目进行建模，在竣工交付时是否满足交付要求，如何判断和检验，目前还没有统一相对便捷的检验方式，这样，就导致交付的竣工模型精细度参差不齐，为后续的运维全生命周期应用带来困难。

广东电网生产调度中心项目位于海珠区琶洲大道以北，琶洲东轴线绿地以南。包含调度中心、信息中心等，面积约16万m2，最高建筑达150m，计划于2022年底竣工验收。研究针对BIM竣工模型如何进行交付时模型验收的问题，基于示范工程，在BIM模型从设计到施工阶段应用，在交付时，研究通过编码规则对竣工模型进行初步验收，开发相应的软件工具自动判断，探索一种相对简便的方式作为BIM竣工模型的细度评判措施。

2.研究路线与研究内容

BIM构件繁多，信息数据复杂，并且数量内容庞大，管理起来日渐困难。为了能够使得BIM编码编入计算机软件中进行管理，需要对各个构件进行编码。为规范行业标准，建筑行业拥有的国家标准已经涵盖到行业方方面面。其中国家标准《建筑信息模型设计交付标准》对模型的交付等级做了详细的约定，在交付等级从模型精细度（LOD1.0-LOD4.0）做了规定：主要衡量BIM模型包含的最小模型单元。在编码技术应用方面，采用《建筑信息模型分类和编码标准》，《建筑信息模型设计交付标准》规定了交付标准。课题研究技术路线：结合竣工模型验收标准，依据制定的编码规则，要实现模型的自动检验，自主研发专用工具，可以实现将BIM模型轻量化上传网络云平台，通过解析竣工BIM模型的编码信息数据，利用数据分析与比对辅助开展竣工阶段BIM模型深度检验。

结合项目的重难点，相关的业务骨干人员组成了科研攻关团队，以问题为导向，落地应用为目标，进行了技术攻关。模型精度指的是建筑信息模型中所容纳的名单元丰富长度的衡量指标，根据工程项目的应用需求，把BIM模型在不同阶段的发展以及该阶段构件所应该包含的信息定义为4个级别，分别为LOD1.0、LOD2.0、LOD3.0、LOD4.0。模型精细度校验步骤：

（1）建模时根据编码规则将模型构件进行等级分类依次编码，导出模型文件。

（2）将模型文件上传到解析平台，系统根据规则自动解析模型构件编码，结合页面展示查看构件编码所满足的等级、及整个模型精细度等级划分，如图1所示。

图1 项目BIM三维模型深度验收工具

2.1 将建模软件建立的三维模型实现轻量化并解析编码数据

由设计单位建立的BIM模型按照设计深度进行了编码，施工单位在结合施工过程中的分部分项检验BIM模型应用过程中进行拆分和深化，编码也进行了修正。本项目将设计阶段模型纳入自主研发的“小型基建项目工程动态造价及质量核查工具”，B/S架构，设计和施工阶段的BIM模型实现协同管理，在网页端查看，浏览和剖切等，施工过程中的进度、质量和造价信息也进行了一体化研发应用。首先将模型上传平台后，通过验收工具，读取模型信息，解析后，导出编码数据库；将编码信息与国家标准编码信息比对，生成相应的核验报告。

2.2 开发自动检验工具实现对比分析应用研究

信息分类的基本方法有两种：线分类法与面分类法。在实际使用中常将两种方法搭配在一起使用，称为混合分类法。线分类法是树状结构分类法，将要分类的对象（被划分的事物或概念）按其所选择的若干个属性或特征，按最稳定本质属性逐次地分成相应的若干层类目，并排列成一个树状的逐级展开的分类体系。 面分类法是将所选定的分类对象的若干属性或特征视为“面”，每个“面”中又可分成彼此独立的若干个类目，排列成一个由若干个面构成的平行分类体系。使用时，根据需要将这些“面”中类目组合在一起，形成一个复合类目。课题依托项目结合实际需求，按照项目的应用特点，结合两种方法进行的编码。

按照规范，BIM构件编码采取五级编码，一般设13位阿拉伯数字来表示，前9位编码为刚性编码，后4位编码为流水编码。刚性编码采用工程量清单计价规范前九位编码，按照清单附录进行设置，是固定不变的；流水编码不同于工程量清单计价规范后3位编码，并非根据工程量清单项目进行设置，而是根据同一型号构件按照不同细部构造、不同尺寸等进行流水形式的自由编码。不同型号构件流水编码可以相同，满足构件编码扩展需要。编码技术可被应用于对于 BIM 模型的构件层级管理，即在应用平台上可让用户方便地根据工程专业、楼层、设施设备的类型等属性快速定位到某些相应的构件上，极大地提升业务工作效率[2]，如表1所示。

表1 编码示意图

将BIM软件建立的BIM模型在轻量化平台的进行模型解析，编码如图2所示。

图2 项目BIM三维模型编码信息解析

依据行业规范以及项目实际要求BIM模型深度，制定本项目BIM模型编码标准以及竣工模型交付标准，主要规范BIM模型建立过程中要遵循的标准；将竣工模型导入工具，通过相关算法自动解析模型数据，通过与编码规则分析对比，得出模型的编码是否齐备，是否符合建模深度要求。如模型编码位数是否与规则一致，是否存在没有编码的构件，编码的信息与实际应用是否一致。也在解决后期运维管理方面发挥作用，解决目前建筑市场对建筑类物资均采用比较粗放的管理模式，对物资的规格、型号等属性定义模糊，尤其是在企业内部的物资管理中更是缺少关于物资属性的准确定义，使得基层单位对所使用建筑类物资的认识过于粗浅，造成物资种类管理混乱的现象[3]。

3.实施效果及创新亮点

BIM的引入对建筑工程有里程碑的意义，这个趋势也是不可避免的，依托项目研发的基于BIM模型编码规则的竣工模型验收工具，有助于规范设计、施工和运维阶段的BIM技术深度应用，规范各个使用者的编码习惯，自动化检验模型的交付深度，使得管理者更加简便透明化管理，发挥BIM技术的更大价值。

本项目将BIM编码规则作为模型竣工验收的检验方法探索研究和应用，创新亮点是在BIM技术一体化管理工具下，研发竣工模型的自动校验工具，可以提升效率，依据规范的编码规则研判，在规范化建模深度，编码规则的执行准确性方面，起到了很好的促进作用。

4.结语

通过BIM深度建模，将各专业信息统一到一个管理平台，大大提高了项目的管理效率。研发“小型基建项目工程动态造价及质量核查工具”，B/S架构，与其他BIM技术应用大而全的平台不同，专注于解决工程应用中的重点问题，进行定制研发应用，在进度、质量、造价和竣工验收方面做出特色，积累经验。通过实际工程数字化，实现了BIM竣工模型交付检验效率，智能化自动检验功能，推动了BIM数字化技术的落地应用。