建筑信息分类编码体系对铁路BIM的借鉴作用
2014-01-18朱纯瑶杨绪坤
■ 朱纯瑶 杨绪坤
建筑信息分类编码体系对铁路BIM的借鉴作用
■ 朱纯瑶 杨绪坤
铁路BIM标准体系的制定是推广和规范BIM技术在铁路行业应用的必要条件,信息分类和编码是BIM标准体系中语义标准的一种实现方法。建筑行业的信息分类编码研究起步较早,且作为BIM技术的先行领域,已有广泛应用于工程实践中的比较成熟的分类编码体系。通过对建筑信息分类编码体系发展历程和重点分类编码体系的介绍,对其编制思路、信息组织方式和应用方式进行分析,研究探讨建筑信息分类编码体系对铁路行业的借鉴作用。
铁路;BIM;建筑信息分类编码;ISO 12006—2
信息分类编码是对某一领域的事物按照一定的原则进行分类组织,并进行统一的编码。信息分类编码是BIM标准中信息语义标准的一种实现方法。通过对项目全生命周期信息数据的分类编码,实现项目各阶段、各相关方及各类信息管理平台对信息数据的规范化应用。同为建设行业的建筑领域已有相对成熟的信息分类编码体系并应用于建筑BIM标准中,建筑信息分类编码体系将为铁路BIM信息分类编码体系的制定提供参考。
1 建筑信息分类编码体系发展历程
1920年,欧美国家开始建立自己的建筑信息分类编码体系。早期的分类编码体系都是针对于某些特定的应用领域,以满足规范化设计、工程造价、建设项目管理等不同方面的需求。由于各国项目的建设和管理流程不尽相同,且各个分类体系在分类目标、分类对象、分类规则等方面有很大的差异,使得建筑信息分类编码体系无法得到广泛的规范和普及应用,但某些成熟的早期分类编码体系是现代分类体系的基础,如:美国的MasterFromat、Uniformat是现代分类编码体系Omniclass的重要组成部分。
为了实现建筑信息的统一化和集成化,更好的实现信息技术在建筑领域的应用,国际标准组织1990年开始制定建筑信息分类编码的统一标准,如:ISO/TR 14277、ISO/DIS 12006—2、ISO 12006—3等,其中,ISO 12006—2是现代建筑信息分类编码体系普遍遵从的国际标准。现代建筑信息分类编码体系中,以ISO 12006—2为框架的Omniclass体系是建筑行业的一种最新的分类编码体系,也是美国NBIMS标准中采用的分类编码体系。与传统体系不同,现代建筑信息分类体系中包含的信息更加广泛,并且可以满足不同用途的需求。
2 重要建筑信息分类编码体系介绍
2.1 ISO 12006—2
为了使建筑信息分类编码体系能够遵从相同的分类原则,对现代建筑业中包含的大量不同种类的信息数据进行
分类,并将之间的关系用一种标准化、结构化的方式进行组织,应用于项目的设计、施工、造价、管理、运营维护等不同的方面,国际标准组织定义了一个面向建设活动全生命周期的建筑信息分类组织的标准框架ISO 12006—2,该标准体系适用于建筑工程和土木工程领域,于2001年11月发布。
ISO 12006—2标准体系框架的分类对象是建设活动全生命周期中涉及到的所有信息数据,分类原则是基于一个简单的过程模型,即投入一定的资源经历特定的建设过程形成特定的建设成果(见图1)。该框架并不是一个完整的分类体系,它是依据不同特征和应用方式定义了不同类别的信息,并依据过程模型指出这些不同类别的信息应该如何关联。
图1 建设活动各个阶段投入的资源和产生的结果(译自ISO 12006—2)
表1 ISO 12006—2推荐分类表及典型实例
ISO 12006—2分类框架中对各类别信息的基本概念进行了阐述,形成了17张按照不同类别组织的推荐分类表,并给出了每张推荐表的条目示例(见表1)。在
该框架的指导下,各个国家和地区应该根据自己的项目特点、管理流程等组织自己的完整的、具有可操作性的分类编码体系。
2.2 Omniclass
Omniclass分类编码体系是目前建筑行业中比较成熟的信息分类编码体系,最初是由CSI发起的OCCS分类编码体系,2006年正式发布Omniclass1.0版,现行版本是Omniclass2012版。该分类体系以ISO 12006—2分类体系框架为基础,包含建筑设计、施工、运营、拆除等全生命周期过程的信息数据,可以用于文献信息组织检索、软件开发、项目信息数据库建立等许多方面。
Omniclass采用面分法,共有15张分类表,每张分类表内部采用线分法。既可以单独使用一个分类表表达建设项目特定方面的信息,也可将不同分类表组合使用以表达更为复杂的信息。每张分类表里对基本概念进行了阐述、列举了典型实例并对分类表的用途和使用者进行了说明(见图2)。该分类体系中包含了一些成熟的传统信息分类编码体系,如,用于组织构件表的Uniformat和组织工作成果表的MasterFormat。
通过列表的方式对Omniclass2012中各张分类表的主要用途及其与ISO12006—2的对应关系进行说明(见表2)。
图2 ISO 12006—2中的重要分类对象之间的关系(译自ISO 12006—2)
3 现代建筑分类编码与铁路传统分类编码的对比分析
以ISO 12006—2分类编码框架为基本标准,以Ominiclass为代表的现代建筑分类编码体系是建设行业分类编码逐渐走向成熟的标志。随着BIM技术的发展,这种面向建设项目全生命周期的分类编码将得到广泛的应用。在铁路行业的设计管理工作中,已有一些相对成熟的传统分类编码成果,如铁路建设项目工程量清单体系、EBS工作分解结构体系等。与这些传统的铁路分类编码体系相比,现代建筑分类编码体系在分类方法、用途等方面都存在很大差异,主要表现在以下几个方面:
(1)分类方法不同:铁路行业现有的分类编码体系以线分法为主,分解结构呈树状展开,表述能力有限,通常用来描述某个单一方面的分解结构。而基于ISO 12006—2分类框架的现代建筑分类编码体系采用面分法,每个分类表可以单独使用用来对某一特定类型的信息进行分类,也可以将不同分类表中的条目组合起来,用于表达更为复杂的对象。
(2)分类内容不同:传统的铁路信息分类体系主要用于组织构件或工项的内容,仅是关于铁路建设成果的信息组织,并不是一个完整的铁路工程信息分类体系。现代建筑分类体系是一个可以涵盖建设项目全生命周期的系统的分类体系,涉及到建设活动中各个方面的信息,如人员、工具、过程等方面。
(3)分类用途不同:传统的铁路工程信息分类体系主要用于工程量计算、造价分析、文献管理、组织规范等某一个特定的单一用途,各个不同的分类编码体系之间互不相关。现代建筑信息分类体系将不同方面的内容进行整合,可以通过不同分类表的单独或组合使用来满足工程项目设计、管理、运营维护、统计分析等多种不同的用途,并且不同用途下相同
信息的分类编码具有唯一性,可以实现建设项目信息数据准确、高效的传递。
通过以上对比分析可以看出,与铁路行业已有的传统分类编码成果相比,现代建筑分类编码体系分类方法更加科学,包含的内容更加丰富,应用范围也更加广泛。这种分类编码体系的信息组织方式和应用方式是铁路BIM信息分类编码体系的一个很好的参照范例。但是,通过深入研究发现,Omniclass虽然是一个系统科学的分类编码体系,但其本身还不够完善,在具体应用中还存在一些问题,主要原因是由于Omniclass的部分分类表是基于一些传统的信息分类编码体系,为了兼顾各类已有分类成果,分类编码存在一些混乱和重复之处,并没有完全执行应有的分类原则。另外,现有的Omniclass分类表还不完整,缺少关于属性信息等方面的分类编码和应用范例,其本身也在不断地进行修订和补充。因此,在铁路BIM信息分类编码体系的编制中,应对Omniclass等现代建筑信息分类编码体系进行批判的、有选择的学习和借鉴。
表2 Omniclass分类表的用途及其与ISO12006—2的对应关系
4 对铁路BIM信息分类编码的借鉴意义
由于铁路领域和建筑领域同属建设行业,在项目的建设过程中各阶段需要的信息数据有许多相似之处,因此,铁路行业的BIM信息分类编码的编制思路、组织方式和应用方式可以参考建筑行业的分类编码体系。但是,铁路领域比建筑领域包含的范围更广,各专业之间的关系更为复杂,铁路工程项目中以土木工程为主,并包含部分类型的建筑工程项目。应从以下几方面对建筑信息分类编码体系进行借鉴:(1)ISO 12006—2作为面向建筑和土木行业的分类编码体系框架,给出了一个适用于建设项目全生命周期的信息分类和组织结构,可以作为铁路行业BIM分类编码的依据。
(2)在对ISO 12006—2标准体系框架的具体执行方面,应参考Omniclass对ISO 12006—2推荐表根据需要采用适当整合或细化的方式组织分类表。目前要做的是基于BIM的铁路信息分类编码体系,首先应该划定铁路BIM的边界条件,哪些工作可以BIM化,哪些工作需要BIM化,再根据具体需求组织合理的分类表。
(3)BIM分类编码体系制定是为了实现铁路行业信息更加高效合理和规范化的使用。因此,在编制过程中要从实际需求出发,充分利用铁路行业已有的分类编码体系,如EBS工作分解结构体系、工程量清单体系、概预算体系等,并对相关信息进行更加合理的组织。可以参考Omniclass对已有分类编码体系的利用方式,但要注意信息分类的唯一性和表意的明确性。
(4)铁路建设项目中既包含了大量的土木工程,又包含了某些特定类型的建筑工程,在分类编码体系的编制中,建筑工程的分类编码应与建筑行业标准统一,而对于建筑行业无法全面涵盖的各类土木工程项目应形成铁路特有的分类编码体系,并根据铁路行业特点组织铁路的分类表。
[1] GB/T 7027—2002 信息分类和编码的基本原则与方法[S],2002.
[2] ISO 12006—2 Building construction-Organization of information about construction works-part2:framework for classification of information [S],2001.
[3] OmniClassTM. A Strategy for Classifying the Built Environment[S],USA,2012.
[4] 侯永春. 建设项目信息分类体系研究[D]. 南京:东南大学,2003.
[5] 芦思文. 基于建筑信息分类体系的建设项目工作分解结构研究[D]. 南昌:华东交通大学,2010.
[6] 清华大学BIM课题组. 中国建筑信息模型标准框架研究[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.
朱纯瑶:铁道第三勘察设计院集团有限公司,助理工程师,天津,300143
杨绪坤:铁道第三勘察设计院集团有限公司,高级工程师,天津,300143
责任编辑杨倩
U231+.4;TP319
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1001-683X(2014)05-0035-04
中国铁路总公司科技研究开发计划重大课题(2014X007-A)。