精细度管控——美标LOD系统与国内建筑信息模型精细度标准的对比研究

吴润榕 张翼 WU Runrong,ZHANG Yi

1 华南理工大学建筑设计研究院

2 同尘建筑设计咨询有限公司

1 关于“模型深度等级”与LOD

《美国国家BIM标准》（National BIM Standard）是目前国际上最系统、最详实的一套BIM标准，其不止是为BIM相关工作提供指导性和控制性的规范，还是一部非常系统的教材——介绍BIM的发展历史，分析行业的现状和趋势，讲解关于分类法、信息数据交互及模型显示深度等各个方面的技术要点。到目前为止，很多国家和地区的BIM标准或多或少都继承了美标的框架及方法，甚至直接以美标技术条文为基础，通过深化（其实多数是简化）和改写来获得自己的规范蓝本。近年来，我国陆续推出了一系列国家级和地区级的BIM标准，从模型应用到信息分类编码再到模型成果交付，这些标准也都不同程度地借鉴了美标的基本方法和思路，再结合国情和各地区特点编写完成。

在各类BIM标准中，都必然涉及到对信息模型的工作深度和表达细度的控制和管理。对信息模型的精细度管控是BIM标准中最核心的内容，不仅规范了行业中从业者的工作标准，同时还影响着行业本身的发展趋势。在国际上现行的多数BIM标准中，对信息模型的精细度都采用“分级管控”的方法，当前分级的指标在不同标准中有着不同的称谓：如美国标准中直译称“发展等级”（Level of Development），我国广东省编写的《广东省建筑信息模型应用统一标准》（DBJT 15-142-2018）以及台湾大学编写的《BIM模型发展程度规范（2017版）》都直接沿用了这一术语提法；而在英国的《英国建筑、工程、建设BIM技术草案》（AEC（UK）BIM Technology Protocol）、韩国的《建筑信息模型指南》（Architectural BIM Guide）以及中国香港2009年第一版的《香港房屋署发展建设部BIM使用指南》（Building Information Modelling（BIM）User Guide for Development and Construction Division of Hong Kong Housing Authority）中则称作“细度等级”（Level of Detail）。有趣的是，《香港房屋署发展建设部BIM使用指南》在2018年推出的第二版中将术语改为与美标一致的“Level of Development”。

其中，美国标准中“Level of Development”的完整含义宜译作“发展精细度等级”，简称“LOD”，是目前被沿用最多的关于信息模型精细度的管控系统。美国的LOD标准有着目前国际上最全面的系统性和完整性，与多数其他国家和地区标准中将模型精细度等级标准嵌入BIM统一标准作为某一个章节或者附录的做法不同，当前的美国LOD标准是由美国建筑师学会（AIA，American Institute of Architects）提出的，它相对独立于《美国国家BIM标准》（NBIMS）。

其实，AIA的LOD标准从深度和内容细度上，与其他国际标准相比并没有太大差异。真正让美标LOD系统得以脱颖而出的，是由美国“BIM论坛”（BIMForum）主持编写的《发展等级（LOD）说明》（Level of Development（LOD）Specifications，后简称《LOD说明》）。这是一本数百页的“大部头”技术手册，内容达到了行业级的“全覆盖”标准，分10个大类（如“地下结构”“外形”“室内”等）、30余个分项（如“外形”中又可再分为“上部结构”“外部竖向围护”等分项）、上百个子项（如“上部结构”又再分为“楼层结构”“屋顶结构”和“楼梯”等子项），这些项几乎涵盖了BIM工作中的模型以及相关建筑信息所可能涉及的所有单项对象，是目前国际上最全面和详实的一套LOD控制标准。此外，《LOD说明》还保持着非常高的动态更新和优化的频率——美国国家BIM标准平均每3～5年更新一个版本，而《LOD说明》则从2013年初起拟逐年更新版本（截止到笔者截稿已更新至“2019版”）。恰恰得益于这部《LOD说明》的存在，国际上其他国家和地区的同类标准往往仅需要在标准文本中规范精细度等级的分级指标，而不必提供进一步展开的标准细则——因为只要标准中的分级与美标LOD的分级之间能建立某种对应关系，就可以在《LOD说明》中查阅到相关的拓展内容。因此，当下对美标LOD系统的参考或许是一项不可避免的工作。

可见，深入研究和解读美标LOD规范以及“BIM论坛”的《LOD说明》，可以帮助我们更深刻地理解自己的国家标准和各地方标准，并补足简练概括的标准条文所无法阐释的细化内容。无论是拟定标准、执行标准还是基于现行标准来制定下一层级的企业级、项目级的个例标准，对美标LOD体系的研究都是不可或缺的一步。

然而可惜的是，目前由这些重要的标准以及相关说明文本所构成的LOD理论体系，并没有得到国内专业人士的足够重视，相关知识在行业中的普及度并不高，这样的现状就限制了整个行业对近年来国内颁布的各类BIM标准的理解深度，继而标准被执行的效果显得参差不齐，也就更谈不上基于行业标准派生各类企业级和项目级标准了。

本文拟针对美标中信息模型发展精细度（LOD）的标准和《LOD说明》的相关内容、框架、精神以及应用要领等问题展开浅略的研究和介绍，以美标LOD体系所提供的视角，重新审视和解读我国有代表性的国家及地方标准，希望能为信息模型的深度管控提供更广阔的视野和更深入的观察。

2 美国LOD标准的系统与方法

2.1 AIA与BIMForum的LOD系统

美标LOD的核心概念以及基准分级，是由美国建筑师学会（AIA）于2008年在《E202-2008，建筑信息模型附录》（E202-2008,Building Information Modeling Protocol Exhibit）中首次提出来的。在这份框架性的规范里，模型的精细度被分成5个基准等级：LOD100、LOD200、LOD300、LOD400和LOD500——奠定了关于模型精细度管理的最基本范式。迄今为止的实践表明：4～5个等级的切分是最有效的分级方式，这样不仅建立了循序渐进的等级梯度，还能隐约地与传统设计项目的不同阶段对应起来；而三位数的编码系统，则为深度等级的进一步细化预留了充裕的可能性。

但是，在这一版LOD的标准中也还存在着许多明显的缺陷。首先，在2008版的LOD分级中，LOD300是整套分级系统的起点。在AIA对分级的定义说明中，破天荒地将该等级与传统行业中施工图深度的成果（“Shop Drawings”或“Construction Documents”）相参照——这当然更容易让人建立起对这一级标准的直观印象，并由此出发分别理解之前和之后的等级。但这种描述所带来的弊端也是显而易见的，BIM模型成果与传统的图纸成果在精细度特征上是有着本质差异的，一旦LOD的分级被粗暴地与传统的项目阶段对应起来，那么LOD系统本身就失去了意义。第二，五种深度的分布不合理，由于LOD100的深度仅适用于极其粗略的概念化信息，那么在相当于施工图深度的LOD300之前就只剩下一个深度等级了，这显然与合常规的设计阶段分布不符；相应的，LOD400深度的要求是“精确”（Accurate）“详细”（Specific）地表达建筑信息，其对应比施工图更深一步的“实施文件”（Implementation Documents）深度；那么，LOD500该如何定义呢？LOD500的精细度表述也是“精确”和“详细”，只是多了一项“真实”（Actual），这相当于我国行业里通称的“竣工图”——但必须注意的是：竣工图只是在信息来源（数据来自竣工现场）上与实施文件或施工图（数据来自设计）不同，但绝不是在内容精细度上的深化——这样一来，在LOD400与LOD500之间其实并未形成实质上的梯度差。最后，在LOD500之上有可能出现的极端深度状况，并没有被定义的空间。

出于对上述缺陷的考虑，这套AIA的精细度分级体系在2013年进行了一次重要的改版，在AIA发表的《G202-2013，建筑信息模型附表》（G202-2013,Building Information Modeling Protocol Form）中，在2008版的5个分级中插入了一个作为常规等级的LOD350，并从实操的精细度等级序列中“架空”了LOD500，而前文提到的由BIMForum编纂的《LOD说明》正是基于这一版标准建立起来的庞杂而详实的注释和图解体系。这两份文件配合起来，就构成了目前国际上最完善的一套BIM模型精细度管控体系。

2013版很有针对性地修正了前一版本存在的缺陷：首先，取消了LOD等级与项目阶段之间的直观对应，这样才能建立起BIM独特的精细度管控标准；第二，新插入的LOD350相当于2008版中的LOD300，这样就丰富了从概念设计到技术设计之间的分级梯度；最后，在LOD350之后，用于指导实操的精细度等级仅保留LOD400，适用于针对施工的最深层次的技术设计，同时适用于详尽的竣工记录，它合理覆盖了2008版中LOD400和LOD500两个等级的内容。至于LOD500，它表达了一种极致的“等于”实际状况的状态，即模型中所有的信息都可以在现场得到验证——原则上，这样的深度是不可能真正达成的，它只存在于理论层面或者哲学层面。因此，BIMForum的《LOD说明》并不为LOD500提供细化的注释和图解，其表述如下：

“由于LOD500与现场验证有关，并且其几何信息和非图形信息都不再向更高级别的模型元素发展，所以该规格没有定义或图解。”

尽管2013版的LOD500无法真的指导实操，但是这个哲学化的LOD500的存在，在LOD400之上保留了一个罕见却又极其广阔的“可能性的空间”（即迄今为止尚未真正出现过的“LOD450”），这令整套精细度分级体系得以完全覆盖BIM工作可能出现的一切情形。

AIA的《G202-2013，建筑信息模型附表》提供了一套成熟、合理的模型精细度分级管控的框架，同类的分级规则很快出现在各国、各地区的BIM标准中，这极大地提升了BIM技术在国际范围内的管控水平。而BIMForum对这套LOD标准的注释与图解工作，则真正令美标的LOD标准具备了不可取代的参考价值。

2.2 关于《LOD说明》

LOD350的提出，是2013版LOD标准的重大进展，其概念恰是BIMForum的研发成果。在《LOD说明》中的《LOD基本定义》（Fundamental LOD Definitions）一章里提到：

“本规范中包含的LOD100、200、300、400和500的定义，描述了出现在AIA（美国建筑师学会）最新的BIM规范文件《G202-2013，建筑信息模型附表》中的最新语汇。LOD100、200、300、400和500的定义是由AIA拟定并批准通过的，而LOD 350则是由BIMForum（BIM论坛）工作组开发的。

由于《LOD说明》中几乎包含了《G202-2013，建筑信息模型附表》中的正文内容，而其注释和图解的内容又更为丰富，所以在参考学习和指导实操的过程中，我们其实只需要一本《LOD说明》就足够了。下文，我们就简要介绍一下BIMForum在《LOD说明》中对《G202-2013，建筑信息模型附表》的LOD系统所做的详实的阐释工作。

（1）首先，是细化了LOD标准所作用的模型元素。

在AIA的《G202-2013，建筑信息模型附表》中，并没有以规范条文的形式为LOD标准所定义的模型元素指定正式的分类和编码规则；但是在文件的末尾，作为对LOD标准应用形式的示范，提供了一个基于虚拟项目的模型元素列表的样例（图1），表中的主干信息恰是由分类的模型明细（表格纵列）和分阶段的LOD分级标准（表格横行）构成的（其他诸如“里程碑”“模型元素简写”和“信息栏”等表格项主要用于模拟项目应用的情境）。在示范样例里提供模型元素的编码和分类（样例中采用了Uniformat分类系统），表达了一种略显暧昧的态度——提供建议，却并不写入标准。《G202-2013，建筑信息模型附表》对模型元素的态度不难理解，因为在国际上针对建筑元素进行分类和编码的系统有很多种，令标准中的元素分类能够同时兼顾不同分类系统的特征，是一项非常繁重和复杂的工作。

而BIMForum在《LOD说明》中的工作重点，则恰是提供了更完善、更全面的模型元素明细以及分类和编码系统。在BIMForum的注释中，对模型元素的编码平行并置了Uniformat和Omniclass两套系统，其中Uniformat是北美最惯用的分类系统，更匹配行业习惯；而Omniclass则是国际上应用更普遍的系统，比起Uniformat系统针对性略逊，但它涵盖范围更广、更全面。正是得益于引入了Omniclass所带来的全面性，《LOD说明》中的模型元素明细中才增补了超出Uniformat范畴的“办公资源”（Office Resource）和“结构及外围护配件”（Structural and Exterior Enclosure Products）（这两大类元素仅有Omniclass编码而Uniformat编码空缺）；此外，BIMForum还增补了上述两套系统都未涉及的“城市”元素（Civil）——对于模型元素的覆盖面而言，这已经足够全面了。Uniformat和Omniclass两套系统的共性在于，它们的分类逻辑都更匹配设计逻辑（因此平行并置这两套系统并没有导致在分类原则上的冲突），为了丰富这套标准所能兼容的分类系统的多样性，在模型元素的概述文本之下，还附有一行注释，列明了该项元素在Masterformat分类系统中有所涉及的章节（Masterformat系统的分类逻辑更匹配施工逻辑，之所以不与上述两套系统并列编码而是仅以注释方式呈现，是因为它与前两者在分类逻辑上无法匹配）（图2）。

在补充了系统、全面的模型元素明细之后，《LOD说明》将《G202-2013，建筑信息模型附表》中“一维线性结构”的LOD梯度分级推向了“二维正交结构”的分项列表，其细度和有效性都不可同日而语。

（2）第二，在模型元素的明细分项与LOD分级相匹配后，以细则文本的形式针对每一分项阐释LOD控制的详细含义和要点。

《G202-2013，建筑信息模型附表》中仅对不同LOD等级的定义进行了宏观、抽象的概述，并未针对具体元素描述其特征，因此在应用者将LOD标准落实到具体个例的过程中，必然会产生困惑，对具体条文在理解上也会出现巨大的偏差。《LOD说明》因为建立了模型元素与LOD分级的匹配关系，就具备了分项阐释标准细则的机会。

对于分项细则的阐释，是以文本条文的方式呈现的。这些细则条文从模型元素的几何细度、分类细度、表达内容、定位和尺寸精度、信息的内容、信息可信度和信息来源等诸多方面来围合模型元素在特定LOD分级下的精细度标准。下面仅选译“外壳/竖向外围护/外墙/外墙构造（砌体）”在精细度达LOD350的细则条文作为示例。

需建模的元素包括：

1）建出构件与墙端顶、底、侧边的所有交接或穿墙开口；

2）依毛坯开口的实际尺寸建出所有开口；

3）建出开口周边的支撑框架；

4）一切可能影响其与其他系统协调的区域，包括但不限于：圈梁及过梁区域、加强及嵌入区域、封堵区域及其他灌浆区域。

（3）第三，在上述框架下，针对每一个子项的每一个LOD分级提供用于展示其精细度的图样示例。

图样无法像细则文本那样作为规范性、普适性的标准条文，从而对模型精细度施加精准的限定。但是图像示范刚好可以弥补文字描述过于抽象的不足，让不同精细度的控制成果直观地呈现出来，这对于加深标准执行者对LOD标准的理解有着不可替代的作用（图3）。

1 《G202-2013，建筑信息模型附表》中的LOD应用样例

2 《LOD说明》中的编码示例

3 砌体外墙在不同LOD等级下的图解示例

4 LOD分项细则示例

值得注意的是，在美标中现行的6个常规LOD分级中：LOD100与其说是“深度”，不如说是表达了一种非常宽泛的“浅度”——它描述了一种相对抽象的、概念化的、尚不及物的几何表达或信息传达，在城市、建筑、形体、空间、布局位置、指标分配等不同层面会呈现出千差万别的特征，它很难被具体化的典型范例所代表；而LOD500如前文所讨论的，它并非真实有效的精细度等级，而是一个理论层面的极限状态。所以在《LOD说明》里，仅在第二级分类（Uniformat系统有4个层级）中对LOD100进行概述，且通常不附图样（除“空间”“场地”等几个有限的特例配有LOD100的图样以外）；而在各级的总则和细则中，就都不再提及LOD500，而是将LOD400作为终极精细度的表达。

下面仅从选取《发展深度等级（LOD）说明》中的“外壳/竖向外围护/外墙/外墙构造（砌体）”作为一个典型的独立分项单元，配合笔者的注释，为读者提供一个直观的样例（图4）。

2.3 打破“项目阶段”的成见

在传统的“图纸深度”惯例之外开创如今所见的LOD体系，其实就是为了针对BIM技术的自身特征来重新建立更有针对性和支持更丰富维度的成果管控标准。

在传统的工作惯例中，图纸深度通常可以由项目阶段来描述，如“方案深度”“初设深度”“施工图深度”等。这样的深度控制之所以行之有效，是因为在传统的工作方法中，从工作界面到工作成果都是以图纸为主的，这种工作形式与成果形式的一致性，让成果深度自然而然地追随工作进展同步加深。

而基于BIM技术的设计过程，则在两个方面发生了本质的变化。第一个方面，因为当下的行业惯例仍然以图纸深度来界定工作成果，但当基于BIM技术来输出图纸时，相同的图纸深度有可能是基于截然不同的模型细度来完成的，这导致我们不可能用项目阶段来简单定义成果的深度和内容。第二个方面更加重要，三维模型比起二维图纸，不止在几何表达上存在差异，BIM技术本身作为一套信息系统，其中各类专业信息十分庞杂，这导致BIM成果的变数远远超出项目阶段所能描述的范畴，即基于空间构思、材料构造、施工工艺、成本控制等各种不同信息目的所完成的BIM成果，在不同阶段以及相同阶段内的不同技术环节中，对模型工作和信息工作的要求都存在着极大的差别。总之，BIM工作的技术特性决定了它的成果无法用传统的“项目阶段”来定义。

因此，我们可以看到在《LOD说明》所展开的细则里，完全切断了模型深度与项目阶段的关联，将LOD的精细度控制落实到“构件级”甚至更精细级别的类型对象上。这样，基于不同的项目类型、不同的项目目标以及不同的项目阶段，都可以更有针对性地将这些构件级的细则重新定义并组织起来，从而拟定出有效的工作计划。通过定义模型对象而非项目阶段来实现成果控制——这是LOD标准体系最核心的精神。譬如，在一个方案设计阶段的成果中，结构框架的模型精细度可能是LOD200，建筑构造的精细度可能在LOD300，幕墙的精细度完全可能根据设计需求而达到LOD350；而一个在传统的施工图阶段展开的模型工作中，当模型创建以成本控制为使命时，完全有可能要求模型创建的材料分类细度达到LOD400，而对细节构造的表达细度只需要达到LOD200。

这样的方法，不仅有助于建立类型更多样、针对性更强的工作框架，还可以最大限度地控制不必要的工作投入。当下国内对BIM成果有一种很常见的误区，即企图通过尽量提高模型精细度来保障成果质量——其实这样做往往适得其反。理论上讲，尽量提高模型精细度必然有助于保障成果质量；但结合实际来评估，一切模型精细度的提高，都必然是以增加时间成本和劳动成本的投入为前提的。所以，只有提高“有效精细度”才能真正提升成果质量，而与项目目标无关的“冗余精细度”，则只能导致成本追加。因此，基于LOD标准的工作框架目标，是在保障“必要精细度”的前提下，尽可能降低模型工作量——只有将精细度标准落实到构件级的细度，才有可能实现这样的目标。

2.4 几何细度与信息精度

《LOD说明》的细则部分如直译可称作“元素几何”（Element Geometry），它含义很宽，几何学、几何形、几何结构……其核心似乎都在于它的“形”。但如果仔细对比和归类全部细则条文，会发现其中只有一部分条文是用来控制几何表达的，如是否创建倒角，是否创建线脚，是否创建钢筋、变形缝、加劲板等，这些都是通过几何形态和精细度来传达的设计特征。而另一部分细则条文所规范的内容，尽管或多或少与元素的几何特质有所关联，但其实它们所控制的因素都是信息性的。

有些信息与几何特征关联很有限，属于非常典型的“非几何信息”属性。例如，混凝土的标号、骨料尺寸等，是不需要通过创建几何模型来传达的属性参数；产品的出厂标号和装配编码等更与几何因素无关。这些信息类型往往是“写入”的，并且不受几何因素的影响。

其实，更多的细则条文不那么典型，很难明确区分“几何”或“非几何”，有些细则尽管看起来与几何数据相关，但是并不控制几何模型本身，而是规定其信息的确定性，如模型几何数据是“粗略的”（Approximate）、“精确的”（Accurately）或是“真实的”（Actual）；有些细则是描述几何数据的思维阶段和数据来源，如模型几何数据是“示意性的”（Schematic）或“可变的”（Flexible），是“设计确定的”（Design-Specified）还是“支持安装的”（Support the Fabrication）等。这样的区分有什么意义呢？例如，模型创建的几何细节也许达到了精确的LOD350深度，但这些细节可能只是设计构思的一个示意，那么信息的确定性所能匹配的等级就只能达到LOD300乃至LOD200；同理，模型创建的几何体量可能仅表达外形的标准控制尺寸，但是这些尺寸可能来自确定产品的具体批次，那么这些LOD200细度的几何形体所传达的信息在可信度上就达成了LOD400的等级标准。

可见，尽管这些控制几何细度和信息精度的细则在《LOD说明》中被平等地列入某一LOD分级之下，但在许多情境下它们仍然无法用相同的LOD标准来完成控制。在实操过程中，对这些细则的组织和应用仍然是一项复杂的工作——不同的企业或不同的项目都可能以不同的方式来应用这些细则。

2.5 企业级标准和项目级标准

综上所述，《LOD说明》中呈现的细则，是一套内容全面、普适性强的LOD标准阐释系统，它与《G202-2013，建筑信息模型附表》共同搭建起一套模型精细度管控的“行业级”标准。然而在执行这套标准的过程中，不同的企业有着不同的从业方向和技术特点，不同项目的目标更是千差万别，用这一套庞杂的行业级系统来控制具体工作，会是非常吃力的事情。

因此在实操过程中，基于“行业级”标准，结合企业自身的专业特点和技术管理模式，拟定“企业级”LOD通行标准，是非常必要的环节；同时，在必要时基于具体项目来拟定“项目级”的个例标准，则更有助于精准的制定模型计划。

3 国内相关标准的探索

3.1 地方标准中的理论探索

我国对各类BIM标准的拟定稍迟于BIM技术在国内的推广，这是由于在BIM技术落地的初期阶段BIM标准的复杂使命所决定的。BIM标准一方面要约束和规范行业的工作规则，另一方面又要保护第一批尝试应用BIM技术的专业团队——标准定低了则起不到规范的作用，定高了又会打击最早“吃螃蟹”的人，分寸极难拿捏。相应的，对模型精细度管控规则的拟定，也正经历着一个艰难探索的过程。

较早推出的是北京地方标准《民用建筑信息模型设计标准》（DB11T-1069-2014），当时2013版成熟的美标LOD标准才推出不久，模型精细度管控的观念在全球范围内刚刚得到重视。在北京标准中，明确提出了“模型深度等级”（Level of Detail of BIMmodels）的概念，并与美标一样划分了5个等级梯度（从1.0到5.0）；但是，标准中并未给这5个等级提出任何定义或是描述，这样的等级标准尚处于理论框架的阶段，很难为具体实操提供有效的支持。但是，在这版北京标准中实现了一项极有价值的理论性突破，标准中列出了一条很有趣的“公式”：专业BIM 模型深度等级=[GIm，NGIn]，其中GIm是该专业的几何信息深度等级，NGIn是该专业的非几何信息深度等级，m和n的取值区间为[1.0～5.0]——明确地区分了“几何信息”和“非几何信息”这两种重要的不同概念。尽管这是一个无法运算的公式，但是能够明确提出“非几何信息”的概念在当时算是非常了不起的见地——毕竟，即便是对信息的运算和评估堪称“痴迷”的英国标准，也是在一年后（2015年）的第二版《英国建筑、工程和施工行业BIM技术草案》（AEC（UK）BIM Technology Protocol）中才提出了“Level of Definition=LOD+LOI”的双信息概念，其中LOD即“（几何）细度等级”（Level of Detail），LOI即“信息等级”（Level of Information）。

在2016年施行的上海地方标准《建筑信息模型应用标准》（DG/TJ08-2201-2016）中，直接沿用了美标LOD（Level of Development）的概念以及LOD100、LOD200、LOD300、LOD350、LOD400、LOD500的6个分级梯度。其实，直接关联《G202-2013，建筑信息模型附表》中的标准，有助于快捷地为实操提供成熟有效的标准支持，并且有条件充分参考《LOD说明》中的细则条文。但是，在关于模型细度要求的分项列表中，却将这6个等级与“方案设计阶段”“初步设计阶段”“施工图设计阶段”“深化设计阶段”“施工实施阶段”“竣工验收”6个项目阶段对应起来，这无形中又瓦解了LOD标准的存在价值，不能不说是一种遗憾。

采取类似做法的还有2018年施行的广东地方标准《广东省建筑信息模型应用统一标准》（DB/JT 15-142-2018）。在这版标准中，不仅像上海标准那样沿用了美标LOD的概念和分级，还前所未有地增加了一个LOD600的级别，凭此比上海标准增加了一个“运营维护阶段”。广东标准的可取之处在于条文中区分了“几何”与“非几何”信息——这也是自北京地方标准以来中国在BIM标准方面的重要进展。

在成熟的国家标准完备之前，不同版本的地方标准为业界提供了卓有成效的探索。而2019年正式实施的两本国标规范，或许才真正标志着中国的BIM发展正在走向成熟。

3.2 国家相关标准的进展与意义

最早推出的国家BIM标准是2017年7月施行的《建筑信息模型应用统一标准》（GB/T 51212-2016），这册薄薄的标准从起草到推行经历了数年的斟酌和反复，可见作为第一本国家标准是承受了不小压力的。《建筑信息模型应用统一标准》的内容以非常框架性的概述为主，多数条文并不是规范性的技术要求和管控规则，而更像是提纲挈领的科普文本。标准中也为很多纲要性的概念提供了定义，可惜并未将模型精细度等级列为术语条目，只是在罗列BIM实施策略的内容时提到“工程概况、工作范围和进度，模型应用的深度和范围”[9]。

2018年2月施行的《建筑信息模型分类和编码标准》（GB/T 51269-2017）是关于BIM模型元素分类法和编码规则的专项技术标准。尽管它的内容并不直接涉及模型精细度等级，但是如前文所述，对模型元素的分类与编码不恰恰是BIMForum在《LOD说明》中做的最有价值的增补、注释工作之一么？而作为关于模型分类的专项标准，《建筑信息模型分类和编码标准》里提供了更多元的分类方式，即针对15类不同的对象，标准中拟定了15个不同逻辑的分类列表。其中，以“元素”为分类对象的分类系统（即“表14”）与《LOD说明》中综合了Uniformat和Omniclass两种分类法所建立的分类系统相当。每类不同的分类表中又可再细分成4个树状展开的层级——这是与Uniformat非常相似的分类结构。相应的，编码系统也构建于这种分类结构之上，即以“表代码-大类代码.中类代码.小类代码.细类代码”的规则构成各级子类编码，如“建筑外墙”的编码为“14-10.20.03.06”。至于《建筑信息模型分类和编码标准》中搭建的分类和编码规则的有效性，固然尚待实践检验，但这套标准的提出给BIM模型元素的标记和细分提供了充分的理论支持，对未来必然推进的行业级和各企业级的技术流程以及数据库的建设，都提供了极有价值的参考范本。从本文的视角出发，这正为“国产LOD”细则体系的建设铺平了道路。

表1 《建筑信息模型设计交付标准》中的“模型精度基本等级划分”列表

表2 《建筑信息模型设计交付标准》中的“几何表达精度的等级划分”列表

表3 《建筑信息模型设计交付标准》中的“信息深度等级划分”列表

3.3 《建筑信息模型设计交付标准》

2019年6月施行的《建筑信息模型设计交付标准》（GB/T 51301-2018），是我们研究国内BIM模型精细度管控规则的核心文本。标准中明确了作为模型细度分级管控指标的术语提法为“模型精细度”，其英文缩略术语为“LOD”（Level of Model Definition，与英国标准中的术语提法类似）。

本标准在分级梯度上所作的工作是很突出的亮点。模型单元根据精细度一共被分成4级，分级标准的定义非常清晰——“项目级”（LOD1.0）、“功能级”（LOD2.0）、“构件级”（LOD3.0）和“零件级”（LOD4.0）（表1）。这样的分级在梯度上比美国标准及绝大多数国际和各地方标准都更少，但鉴于我国仍尚处于BIM技术的推广阶段，这种更简明和直观的分级规则其实是更容易落地执行的。值得关注的一点是，如果我们仔细研究这4个精细度等级会发现，这些分级梯度并不是均匀分布的，在LOD2.0和LOD3.0之间存在一个明显的技术难度的断层，“项目级”和“功能级”都是相对粗略的，而“构件级”到“零件级”则指向了非常高的设计精度。这样的分级规则非常匹配我国当前BIM发展的现状：前两级适用于尚处于初级阶段的项目标准及团队水准，这类项目往往并不苛求BIM工作对项目提供太尖端的帮助，通常只要求“用到”；而后两级则适用于对BIM技术有高阶掌握甚至创新能力的团队所完成的对BIM应用有明确和深度要求的项目。在行业实操过程中，对BIM实施计划的编制、技术条款拟定及合同计价等，都可以通过国标LOD标准的分级得到更准确的评估；而在分级“断层”的两端，恰恰平衡着对行业下限的保护以及对行业上限的指引。

其实，上述LOD分级系统只是国标模型精细度管控规则的宏观分级指标，在实操中的精细度管控并不直接应用LOD分级，而是像如前述北京标准和英国标准的做法，将这套分级分别对应于“几何表达精度等级”（Level of Geometric Detail）和“信息深度等级”（Level of Information Detail），形成了“Gx”和“Nx”两套指导实操的分级系统（表2，3）。这样的系统框架，从信息分类的角度上更加清晰明确，甚至更胜美国标准一筹。

最后值得一提的是，标准后附的“附录C——常见工程对象的模型单元交付深度”。在这份附录的列表里，提供了可用于创建等值于美标《LOD说明》条文细则的条目框架。这套框架的独到之处在于，它列出了“方案设计”“初步设计”“施工图设计”“深化设计”和“竣工移交”5个项目阶段，但是并不把模型元素（即表中“工程对象”）的精细度分级与这些阶段简单挂钩；相反，在每个项目阶段里，不同的模型元素都会根据它自身的技术特点被指定不同的“G”等级（几何表达精度等级）和“N”等级（信息深度等级）（表4）。如前文指出的，以模型元素为对象而非项目阶段来管控工作精细度，是LOD标准系统的核心精神——《建筑信息模型设计交付标准》在附表中所展示的方法，正是这一精神的生动写照。

表4 《建筑信息模型设计交付标准》中的“建筑工程对象模型单元交付深度”列表选录

至此，综合国标《建筑信息模型分类和编码标准》与《建筑信息模型设计交付标准》的内容，诸如美标《LOD说明》中的条文细则体系的框架就已经出现端倪了。在此框架下，只需要依据技术需求填写相应的细则条文，就能拟定出详尽的用于阐释标准的细则体系。细则条文的国标范本在哪里呢？在2019年6月施行的《建筑工程设计信息模型制图标准》（JGJ/T 448-2018）的“附录A”中。《建筑工程设计信息模型制图标准》与《建筑信息模型设计交付标准》同时推出，尽管它的规范目标是以制定成果标准为主，但“附录A——常用构件级模型单元几何表达精度”中所展示的细则条文，或许是这本标准中最具理论价值的部分。这套细则的描述方法展现了某些独到之处，在美标《LOD说明》的细则文本中，对深度的限定都以诸如“粗略的”（Approximate）、“精确的”（Accurately）或是“真实的”（Actual）之类的形容词来完成，而在国标《建筑工程设计信息模型制图标准》中的细则文本，则引入了更精确的定量指标：如对场地地形精度的表达规定，G2、G3和G4相对应的等高距分别提出了建议值2m、1m和0.5m；对于外墙构造层次表达，G3的精度描述为“构造层厚度不小于20mm时，应按照实际厚度建模”，G4的精度描述为“构造层厚度不小于10mm时，应按照实际厚度建模”等。这类独特的细则描述，在模型精细度管控的有效性上，亦有美标条文所不及处。

4 综述与展望

在系统地对比、研究了美国和中国的BIM模型精细度管控体系之后，我们一方面能从国际顶尖的标准系统中获益匪浅，另一方面也能看到国内在同一领域内所展开的探索及成就。我国的BIM发展尚处于推广阶段，但是在LOD分级管控方面已经达到了相对较高的成熟度，在某些关键性的技术层面，如几何精度与信息深度的区分和细则文本的定量等，甚至处于国际领先水准。再如《建筑信息模型设计交付标准》中，条文指出“在满足设计深度应用需求的前提下，应选取较低等级的几何表达精度”[11]，这类条文的拟定都必然建立在足够的认知深度和高度之上。

综合现行的三册国标文本——《建筑信息模型分类和编码标准》（GB/T 51269-2017）、《建筑信息模型设计交付标准》（GB/T 51301-2018）和《建筑工程设计信息模型制图标准》（JGJ/T 448-2018），已经可以围合出一套卓有成效的LOD细则体系了。从分类系统方面，三本国标标准并不完全统一，但这也给后续的企业级和项目级标准的拟定保留了充分的选择空间和开放性。毕竟在当下的信息化时代，让系统具备“兼容”多种标准的机制，比建立所谓“统一”的标准显得更有价值。

目前国内尚未出现如美标《LOD说明》中的图解系统，但这样的系统不必苛求在行业级的标准中建立，如前文所讨论的，建立企业级和项目级的标准才是切实实施BIM模型精细度管控的正确途径。随着未来企业级和项目级标准样本的不断丰富，更完善的行业标准系统，是指日可待的。