綜合管廊信息模型構(gòu)建問題分析

張 勝 國

(煙臺市地理信息中心，山東 煙臺 264002)

1 概述

綜合管廊信息模型是以綜合管廊項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，包括幾何信息和非幾何信息。綜合管廊BIM交付物宜以模型、文檔、視頻為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)交付，在執(zhí)行數(shù)據(jù)交付之前應(yīng)滿足以下5條要求，即交付的BIM模型具有準(zhǔn)確性、與圖紙的一致性、信息的完整性。模型在交付之前應(yīng)滿足相關(guān)條件。該模型應(yīng)由一個(gè)有資質(zhì)人員審查。交付的BIM模型的幾何形狀和非幾何信息應(yīng)有效傳遞。交付的BIM模型應(yīng)符合不同階段的精致要求。BIM模型的信息及其相應(yīng)的其他交付產(chǎn)品應(yīng)保持一致。常用表達(dá)的內(nèi)容深度應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求；交付的BIM模型宜經(jīng)過輕量化處理。綜合管廊信息模型中信息的分類與編碼應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。各階段綜合管廊信息模型宜與管廊地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，完善模型信息[1]。下面就如何做好綜合管廊信息模型的構(gòu)建工作談?wù)剛€(gè)人一些粗淺的認(rèn)識。

2 協(xié)同要求與模型構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目宜建立基于綜合管廊信息模型的協(xié)同管理制度，模型提供方和應(yīng)用方應(yīng)明確項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)人員結(jié)構(gòu)和職責(zé)劃分。綜合管廊BIM模型數(shù)據(jù)的交付協(xié)同宜包括項(xiàng)目需求定義、模型實(shí)施和模型實(shí)現(xiàn)。應(yīng)滿足我國現(xiàn)行GB/T 51301建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。綜合管廊BIM應(yīng)用程序的交付導(dǎo)致其包括需求定義、模型實(shí)現(xiàn)和BIM應(yīng)用結(jié)果，應(yīng)滿足相應(yīng)的三個(gè)流程，并應(yīng)符合我國現(xiàn)行GB/T 51301建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。項(xiàng)目參與者應(yīng)在使用集成圖庫信息模型時(shí)識別和審查模型單元的系統(tǒng)類別及其對模型單元編碼的要求，涉及模型單元屬性的分類、命名及其編碼；涉及模型單元的屬性值；涉及模型單元屬性值的計(jì)量單元；涉及模型單元屬性值的數(shù)據(jù)源。當(dāng)模型單元的幾何信息與屬性信息不一致時(shí)應(yīng)該優(yōu)先考慮相應(yīng)的屬性信息。BIM模型建立與交付應(yīng)采取措施保證信息安全；交付物宜集中管理并設(shè)置數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，不宜采用移動介質(zhì)或其他方式分發(fā)交付。綜合管廊信息模型及交付物提供方應(yīng)保障所有文件鏈接、信息鏈接的有效性。綜合管廊BIM應(yīng)用成果交付的需求定義過程應(yīng)由模型應(yīng)用方完成，并應(yīng)根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)確定應(yīng)用類別[2]。

3 模型的基本要求

綜合管廊信息模型在項(xiàng)目實(shí)施不同階段，可分為方案設(shè)計(jì)模型、初步設(shè)計(jì)模型、施工圖設(shè)計(jì)模型、深化設(shè)計(jì)模型、施工過程模型和竣工驗(yàn)收模型，各階段模型的創(chuàng)建宜具有傳遞性和遞增性。應(yīng)根據(jù)綜合管廊信息模型單元的功能及構(gòu)成關(guān)系，將其進(jìn)行系統(tǒng)分類，并應(yīng)在屬性信息中表示。系統(tǒng)分類宜符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。各階段綜合管廊信息模型的精細(xì)度等級要求應(yīng)滿足模型接收方的應(yīng)用需求。綜合管廊信息模型的創(chuàng)建應(yīng)采用統(tǒng)一的城市坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)，并應(yīng)使用統(tǒng)一的度量單位。更改管廊項(xiàng)目信息時(shí)應(yīng)根據(jù)更改進(jìn)行相應(yīng)的模型信息修改，應(yīng)指示模型的版本號。綜合管廊信息模型的版本管理應(yīng)符合我國現(xiàn)行GB/T 51301建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)中的各種相關(guān)規(guī)定。綜合管廊信息模型的命名及其交付物的命名應(yīng)該簡潔且易于識別。模型單元及其屬性命名應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。電子文件夾的命名和電子文件命名，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 51301建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)符合下列三方面要求，設(shè)計(jì)階段應(yīng)分為方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工繪圖設(shè)計(jì)等3個(gè)階段。施工階段應(yīng)分為建筑準(zhǔn)備和施工實(shí)施階段。專業(yè)守則應(yīng)遵守相關(guān)規(guī)范規(guī)定，這些規(guī)定可以與許多專業(yè)的主要方面平行銜接。模型視圖的命名應(yīng)由段、空間位置、專業(yè)代碼、子空間位置、查看名稱、創(chuàng)建代碼組成，并由半角的下劃線“-”分隔。同樣，字段內(nèi)的單詞組應(yīng)由半角的下劃線“-”分隔，并應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。標(biāo)段用于描述模型單元所處的地理位置并可參考設(shè)計(jì)圖紙中的樁號進(jìn)行命名，空間位置用于描述模型單元所屬管廊的空間位置并應(yīng)滿足模型單元系統(tǒng)分類的要求，專業(yè)代碼應(yīng)符合相關(guān)要求，子空間位置用于描述當(dāng)“空間位置”為“廊體節(jié)點(diǎn)”時(shí)的廊體模型單元，視圖名稱應(yīng)符合要求，創(chuàng)建者代碼應(yīng)由創(chuàng)建者姓名拼音首字母組成[3]。

綜合管廊信息模型應(yīng)由模型單元組成，可以根據(jù)模型單元定義分割等級，并應(yīng)符合我國現(xiàn)行18GL102綜合管廊工程BIM應(yīng)用中的各種相關(guān)規(guī)定。綜合管廊信息模型的拆分應(yīng)符合以下4個(gè)要求，即統(tǒng)一模型并驗(yàn)證每個(gè)分割模型之間的定位參考關(guān)系。分配項(xiàng)目的實(shí)際需求，確保模型在后續(xù)階段和專業(yè)間的專業(yè)協(xié)同作用。分割模型對BIM應(yīng)用的需求充分滿足。不應(yīng)重復(fù)那些包含在分割模型中的模型單元和相應(yīng)的分離模型。包含在集成圖庫信息模型中的模型單元應(yīng)設(shè)置嵌套[4]。模型單位的評分應(yīng)遵守相關(guān)規(guī)定。包含綜合管廊信息模型的最小模型單元應(yīng)通過模型的精確度來衡量，而該模型的基本級別應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。根據(jù)項(xiàng)目的應(yīng)用需求，可以在基本額定值之間擴(kuò)展模型細(xì)度。應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的應(yīng)用要求選擇綜合管廊信息模型的施工方法，應(yīng)使用以下5個(gè)步驟來確定建模方案和模型細(xì)度，即收集信息、配置硬件和軟件設(shè)備、造型、平臺評論模式。應(yīng)收集預(yù)造型，包括地形地貌、周圍建筑物、地質(zhì)勘探材料、狀態(tài)線檢測材料、設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)有綜合管廊信息模型。綜合管廊信息模型應(yīng)輸入項(xiàng)目基本信息，包括項(xiàng)目名稱、工程概述、地理信息和項(xiàng)目的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。綜合管廊信息模型組件的構(gòu)造應(yīng)在以下5步中使用，即“分析組件類型”，選擇相應(yīng)的組件模板并定義組件類別；繪制組件幾何形態(tài)；定義或約束對應(yīng)于布局組件幾何的參考點(diǎn)、參考線和參考平面；執(zhí)行預(yù)設(shè)組件類型；關(guān)聯(lián)組件參數(shù)、調(diào)整參數(shù)值和模型、驗(yàn)證參數(shù)性能。應(yīng)調(diào)整并確認(rèn)組件參數(shù)。設(shè)置組件屬性包括組件子類別、可見性、視圖、保存狀態(tài)和歸一化。應(yīng)添加大小標(biāo)簽并與參數(shù)關(guān)聯(lián)。應(yīng)選擇合適的參考線或參考平面標(biāo)簽大小并關(guān)聯(lián)相應(yīng)的幾何參數(shù)。應(yīng)深化設(shè)計(jì)模型并在施工過程中添加或更改模型信息來創(chuàng)建施工過程模型。應(yīng)通過基于建筑過程模型中的項(xiàng)目完成接受的需要，通過增加或刪除相應(yīng)的信息來形成完成驗(yàn)收模型。完成驗(yàn)收模型的信息應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的各種要求。完成驗(yàn)收模型應(yīng)與綜合管廊工程實(shí)體一致。當(dāng)集成的管道庫、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、幾何信息等各類數(shù)據(jù)超過完成驗(yàn)收的限制時(shí)，或者當(dāng)存在非幾何信息錯(cuò)誤時(shí)，綜合管廊庫的位置信息、一般分布應(yīng)校正集成封閉性的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?。操作和維護(hù)模型應(yīng)基于完成驗(yàn)收模型構(gòu)建，完成驗(yàn)收模型可以再現(xiàn)完成驗(yàn)收狀態(tài)，可以添加操作和維護(hù)信息。當(dāng)沒有完成驗(yàn)收模型時(shí)，可以配合綜合管廊的幾何信息和分割線，并輸入材料信息，在數(shù)據(jù)處理之后形成集成的流水線傳送模型。

4 模型的相關(guān)內(nèi)容及質(zhì)量控制要求

綜合管廊信息模型應(yīng)包含下列五方面內(nèi)容。即應(yīng)符合我國現(xiàn)行GB/T 51301建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)的各種規(guī)定和要求。應(yīng)符合模型單元的系統(tǒng)分類要求。應(yīng)明確表達(dá)各個(gè)模型單元之間的關(guān)系和聯(lián)系。應(yīng)確保模型單元的幾何信息和幾何表達(dá)式精度滿足相關(guān)規(guī)范要求。應(yīng)確保模型單元屬性信息和信息深度符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。屬性值的數(shù)據(jù)源應(yīng)準(zhǔn)確、可靠。綜合管廊信息模型單元的幾何表達(dá)精度的等級劃分應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。模型單元的屬性應(yīng)分類設(shè)置，模型單元的屬性分類和信息深度等級的劃分應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。綜合管廊工程中常見工程對象的模型單元交付深度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求，相關(guān)規(guī)范中未列出的模型單元交付深度可自定義，并應(yīng)在綜合管廊信息模型執(zhí)行計(jì)劃中寫明。

綜合管廊信息模型的處理和傳遞，應(yīng)確保信息的正確與完整。綜合管廊信息模型的校審，應(yīng)明確審核主體和模型處理方式。綜合管廊信息模型的質(zhì)量檢查應(yīng)包括以下兩方面內(nèi)容，即模型單元的幾何表達(dá)精度與信息深度是否符合模型執(zhí)行計(jì)劃的要求；模型屬性信息命名、分類和編碼是否符合模型執(zhí)行計(jì)劃的要求。各階段綜合管廊信息模型的逐級審核主體宜滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定。模型質(zhì)量審核結(jié)果應(yīng)以書面記錄的方式提交至相關(guān)單位，可采用相關(guān)的模型校審記錄單，并抄報(bào)業(yè)主。審核不通過的模型應(yīng)拒絕接收，并明確問題和整改時(shí)間，整改后的結(jié)果應(yīng)以書面記錄的方式提交至相關(guān)單位。審核通過的模型，由業(yè)主或業(yè)主授權(quán)的BIM團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人接收，并應(yīng)以書面記錄的方式提交至相關(guān)單位。

綜合管廊土建系統(tǒng)、附屬設(shè)施系統(tǒng)和場地環(huán)境模型的重點(diǎn)審核內(nèi)容以及碰撞檢查內(nèi)容，應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求。綜合管廊管線系統(tǒng)模型的重點(diǎn)審核內(nèi)容以及碰撞檢查內(nèi)容應(yīng)滿足相關(guān)要求。綜合管廊各專業(yè)組合模型的重點(diǎn)審核內(nèi)容以及碰撞檢查內(nèi)容應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定。模型的格式和命名應(yīng)符合規(guī)定要求。模型視圖的設(shè)置與命名應(yīng)符合相關(guān)要求。模型應(yīng)體現(xiàn)相關(guān)的本地修改，確保實(shí)時(shí)性。

5 模型數(shù)據(jù)交付的基本要求

各階段綜合管廊BIM交付物應(yīng)包括BIM模型數(shù)據(jù)與BIM應(yīng)用成果。綜合管廊信息模型提交時(shí)應(yīng)符合下列四方面要求，即模型質(zhì)量已審核通過；模型數(shù)據(jù)格式符合相關(guān)規(guī)范的相關(guān)要求；模型為最終版本；模型數(shù)據(jù)已清理。綜合管廊信息模型在施工圖設(shè)計(jì)階段和深化設(shè)計(jì)階段交付前，應(yīng)進(jìn)行碰撞檢查，并編制碰撞檢查報(bào)告，碰撞檢查報(bào)告可作為交付物。

綜合管廊信息模型的表達(dá)方式宜包括模型視圖、表格、文檔、圖像、點(diǎn)云、多媒體及網(wǎng)頁，各種表達(dá)方式間應(yīng)具有關(guān)聯(lián)訪問關(guān)系[5]。方案設(shè)計(jì)階段模型交付內(nèi)容宜包括整體模型文件，模型精細(xì)度等級不宜低于LOD1.0。初步設(shè)計(jì)階段模型交付內(nèi)容宜包括整體模型文件(模型精細(xì)度等級不宜低于LOD2.0)、節(jié)點(diǎn)模型文件及設(shè)計(jì)文件。施工圖設(shè)計(jì)階段模型交付內(nèi)容宜包括整體模型文件(模型精細(xì)度等級不宜低于LOD3.0)、場地模型及設(shè)計(jì)文件、節(jié)點(diǎn)模型及設(shè)計(jì)文件、各專業(yè)專項(xiàng)計(jì)算分析模型。施工準(zhǔn)備階段模型交付內(nèi)容宜包括整體模型文件，模型精細(xì)度等級不宜低于LOD3.0，具有加工要求的模型單元模型精細(xì)度不宜低于LOD4.0。

竣工移交階段模型交付內(nèi)容宜包括整體模型文件，模型精細(xì)度等級不宜低于LOD3.0，且應(yīng)包括但不限于以下4類信息，即采購信息、設(shè)計(jì)信息、施工信息、運(yùn)維信息。設(shè)計(jì)信息包括幾何信息、材質(zhì)信息、類型信息、技術(shù)信息、清單、圖紙、變更。施工信息包括建造信息、施工技術(shù)資料、過程驗(yàn)收資料、竣工驗(yàn)收資料。采購信息包括廠商技術(shù)信息、產(chǎn)品信息、設(shè)備材料信息、供應(yīng)商信息。運(yùn)維信息包括維保信息、設(shè)備管理信息、系統(tǒng)調(diào)試、記錄人員及工單信息。方案設(shè)計(jì)階段按相關(guān)規(guī)范規(guī)定需要移交的配套數(shù)據(jù)應(yīng)包括項(xiàng)目需求書，宜包括工程圖紙和模型執(zhí)行計(jì)劃。初步設(shè)計(jì)階段移交的配套數(shù)據(jù)應(yīng)包括項(xiàng)目需求書、模型執(zhí)行計(jì)劃，宜包括屬性信息表、工程圖紙和模型工程量清單。施工圖設(shè)計(jì)階段移交的配套數(shù)據(jù)應(yīng)包括工程圖紙、項(xiàng)目需求書、模型執(zhí)行計(jì)劃和模型工程量清單，宜包括屬性信息表。施工準(zhǔn)備階段移交的配套數(shù)據(jù)應(yīng)包括模型執(zhí)行計(jì)劃和模型工程量清單，宜包括屬性信息表、工程圖紙和項(xiàng)目需求書。竣工移交階段的配套數(shù)據(jù)應(yīng)包括屬性信息表、工程圖紙、項(xiàng)目需求書、模型執(zhí)行計(jì)劃和模型工程量清單。屬性信息表內(nèi)容應(yīng)包含版本相關(guān)信息、模型單元基本信息和模型單元屬性信息。工程圖紙應(yīng)基于綜合管廊信息模型的視圖和表格加工而成，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50001房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和18GL102綜合管廊工程BIM應(yīng)用的相關(guān)規(guī)定。

項(xiàng)目需求書宜在綜合管廊信息模型建立之前制定，并應(yīng)包含下列五方面內(nèi)容，即項(xiàng)目計(jì)劃概要，至少包含項(xiàng)目地點(diǎn)、規(guī)模、類型，項(xiàng)目坐標(biāo)和高程；模型的應(yīng)用需求；項(xiàng)目參與方協(xié)同方式、數(shù)據(jù)存儲和訪問方式、數(shù)據(jù)訪問權(quán)限；交付物類別和交付方式；綜合管廊信息模型的權(quán)屬。

綜合管廊信息模型執(zhí)行計(jì)劃應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目需求書制定，應(yīng)包括以下八個(gè)方面。應(yīng)闡述該項(xiàng)目是一個(gè)什么項(xiàng)目，包括項(xiàng)目的代碼、項(xiàng)目的名稱、項(xiàng)目的簡稱、項(xiàng)目的規(guī)模、項(xiàng)目的類型、項(xiàng)目的應(yīng)用程序要求等信息。與項(xiàng)目相關(guān)的模型屬性信息應(yīng)該完整。包括分類和編碼、命名以及使用的標(biāo)準(zhǔn)名稱和版本。模型細(xì)度描述應(yīng)詳細(xì)全面。當(dāng)不同的型號單元具有不同的建模精度要求時(shí)，其子集中應(yīng)列出精致的模型。模型單元的幾何表達(dá)式精度和信息深度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。交貨類別應(yīng)清晰明確。軟件和硬件工作環(huán)境應(yīng)交代清楚，文檔簡要說明應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。項(xiàng)目的基本資源分配、人力資源分配應(yīng)合理并符合相關(guān)要求。為非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指定的自定義內(nèi)容應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。模型工程量清單應(yīng)基于綜合管廊信息模型導(dǎo)出，并應(yīng)包含項(xiàng)目簡述、模型工程量清單應(yīng)用目的和模型單元工程量及編碼。

6 結(jié)語

信息模型是面向?qū)ο蠓治龅幕A(chǔ)。其基本思想是描述三個(gè)內(nèi)容，即對象、對象的屬性、對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。對象之間是存在一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系的，并且這種關(guān)聯(lián)關(guān)系是以屬性的形式表現(xiàn)出來的。信息模型描述采用了兩個(gè)基本形式，一個(gè)是文本描述表單，包括所有對象的描述和描述系統(tǒng)中的關(guān)系;一個(gè)是圖形表示，它提供了全局的觀點(diǎn)，考慮到了系統(tǒng)一致性、完整性和相干性等問題。綜合管廊信息模型交付應(yīng)規(guī)范，應(yīng)提高建筑信息模型技術(shù)在綜合管廊中的應(yīng)用水平。