综合管廊信息模型构建问题分析

张 胜 国

(烟台市地理信息中心，山东 烟台 264002)

1 概述

综合管廊信息模型是以综合管廊项目的各项相关信息数据为基础，包括几何信息和非几何信息。综合管廊BIM交付物宜以模型、文档、视频为载体进行数据交付，在执行数据交付之前应满足以下5条要求，即交付的BIM模型具有准确性、与图纸的一致性、信息的完整性。模型在交付之前应满足相关条件。该模型应由一个有资质人员审查。交付的BIM模型的几何形状和非几何信息应有效传递。交付的BIM模型应符合不同阶段的精致要求。BIM模型的信息及其相应的其他交付产品应保持一致。常用表达的内容深度应符合现行标准的要求；交付的BIM模型宜经过轻量化处理。综合管廊信息模型中信息的分类与编码应符合国家现行有关标准的规定。各阶段综合管廊信息模型宜与管廊地理信息系统相结合，完善模型信息[1]。下面就如何做好综合管廊信息模型的构建工作谈谈个人一些粗浅的认识。

2 协同要求与模型构建标准

项目宜建立基于综合管廊信息模型的协同管理制度，模型提供方和应用方应明确项目团队人员结构和职责划分。综合管廊BIM模型数据的交付协同宜包括项目需求定义、模型实施和模型实现。应满足我国现行GB/T 51301建筑信息模型设计交付标准的相关规定。综合管廊BIM应用程序的交付导致其包括需求定义、模型实现和BIM应用结果，应满足相应的三个流程，并应符合我国现行GB/T 51301建筑信息模型设计交付标准的相关规定。项目参与者应在使用集成图库信息模型时识别和审查模型单元的系统类别及其对模型单元编码的要求，涉及模型单元属性的分类、命名及其编码；涉及模型单元的属性值；涉及模型单元属性值的计量单元；涉及模型单元属性值的数据源。当模型单元的几何信息与属性信息不一致时应该优先考虑相应的属性信息。BIM模型建立与交付应采取措施保证信息安全；交付物宜集中管理并设置数据访问权限，不宜采用移动介质或其他方式分发交付。综合管廊信息模型及交付物提供方应保障所有文件链接、信息链接的有效性。综合管廊BIM应用成果交付的需求定义过程应由模型应用方完成，并应根据应用目标确定应用类别[2]。

3 模型的基本要求

综合管廊信息模型在项目实施不同阶段，可分为方案设计模型、初步设计模型、施工图设计模型、深化设计模型、施工过程模型和竣工验收模型，各阶段模型的创建宜具有传递性和递增性。应根据综合管廊信息模型单元的功能及构成关系，将其进行系统分类，并应在属性信息中表示。系统分类宜符合相关标准的规定。各阶段综合管廊信息模型的精细度等级要求应满足模型接收方的应用需求。综合管廊信息模型的创建应采用统一的城市坐标系统和高程系统，并应使用统一的度量单位。更改管廊项目信息时应根据更改进行相应的模型信息修改，应指示模型的版本号。综合管廊信息模型的版本管理应符合我国现行GB/T 51301建筑信息模型设计交付标准中的各种相关规定。综合管廊信息模型的命名及其交付物的命名应该简洁且易于识别。模型单元及其属性命名应符合相关规范规定。电子文件夹的命名和电子文件命名，应符合现行国家标准GB/T 51301建筑信息模型设计交付标准的规定，并应符合下列三方面要求，设计阶段应分为方案设计、初步设计、施工绘图设计等3个阶段。施工阶段应分为建筑准备和施工实施阶段。专业守则应遵守相关规范规定，这些规定可以与许多专业的主要方面平行衔接。模型视图的命名应由段、空间位置、专业代码、子空间位置、查看名称、创建代码组成，并由半角的下划线“-”分隔。同样，字段内的单词组应由半角的下划线“-”分隔，并应符合相关规范要求。标段用于描述模型单元所处的地理位置并可参考设计图纸中的桩号进行命名，空间位置用于描述模型单元所属管廊的空间位置并应满足模型单元系统分类的要求，专业代码应符合相关要求，子空间位置用于描述当“空间位置”为“廊体节点”时的廊体模型单元，视图名称应符合要求，创建者代码应由创建者姓名拼音首字母组成[3]。

综合管廊信息模型应由模型单元组成，可以根据模型单元定义分割等级，并应符合我国现行18GL102综合管廊工程BIM应用中的各种相关规定。综合管廊信息模型的拆分应符合以下4个要求，即统一模型并验证每个分割模型之间的定位参考关系。分配项目的实际需求，确保模型在后续阶段和专业间的专业协同作用。分割模型对BIM应用的需求充分满足。不应重复那些包含在分割模型中的模型单元和相应的分离模型。包含在集成图库信息模型中的模型单元应设置嵌套[4]。模型单位的评分应遵守相关规定。包含综合管廊信息模型的最小模型单元应通过模型的精确度来衡量，而该模型的基本级别应符合相关规范规定。根据项目的应用需求，可以在基本额定值之间扩展模型细度。应根据项目的应用要求选择综合管廊信息模型的施工方法，应使用以下5个步骤来确定建模方案和模型细度，即收集信息、配置硬件和软件设备、造型、平台评论模式。应收集预造型，包括地形地貌、周围建筑物、地质勘探材料、状态线检测材料、设计图纸和现有综合管廊信息模型。综合管廊信息模型应输入项目基本信息，包括项目名称、工程概述、地理信息和项目的技术与经济指标。综合管廊信息模型组件的构造应在以下5步中使用，即“分析组件类型”，选择相应的组件模板并定义组件类别；绘制组件几何形态；定义或约束对应于布局组件几何的参考点、参考线和参考平面；执行预设组件类型；关联组件参数、调整参数值和模型、验证参数性能。应调整并确认组件参数。设置组件属性包括组件子类别、可见性、视图、保存状态和归一化。应添加大小标签并与参数关联。应选择合适的参考线或参考平面标签大小并关联相应的几何参数。应深化设计模型并在施工过程中添加或更改模型信息来创建施工过程模型。应通过基于建筑过程模型中的项目完成接受的需要，通过增加或删除相应的信息来形成完成验收模型。完成验收模型的信息应符合相关规范的各种要求。完成验收模型应与综合管廊工程实体一致。当集成的管道库、设计数据、几何信息等各类数据超过完成验收的限制时，或者当存在非几何信息错误时，综合管廊库的位置信息、一般分布应校正集成封闭性的试验模型。操作和维护模型应基于完成验收模型构建，完成验收模型可以再现完成验收状态，可以添加操作和维护信息。当没有完成验收模型时，可以配合综合管廊的几何信息和分割线，并输入材料信息，在数据处理之后形成集成的流水线传送模型。

4 模型的相关内容及质量控制要求

综合管廊信息模型应包含下列五方面内容。即应符合我国现行GB/T 51301建筑信息模型设计交付标准的各种规定和要求。应符合模型单元的系统分类要求。应明确表达各个模型单元之间的关系和联系。应确保模型单元的几何信息和几何表达式精度满足相关规范要求。应确保模型单元属性信息和信息深度符合相关规范规定。属性值的数据源应准确、可靠。综合管廊信息模型单元的几何表达精度的等级划分应符合相关规定。模型单元的属性应分类设置，模型单元的属性分类和信息深度等级的划分应符合相关规范规定。综合管廊工程中常见工程对象的模型单元交付深度应符合相关规范要求，相关规范中未列出的模型单元交付深度可自定义，并应在综合管廊信息模型执行计划中写明。

综合管廊信息模型的处理和传递，应确保信息的正确与完整。综合管廊信息模型的校审，应明确审核主体和模型处理方式。综合管廊信息模型的质量检查应包括以下两方面内容，即模型单元的几何表达精度与信息深度是否符合模型执行计划的要求；模型属性信息命名、分类和编码是否符合模型执行计划的要求。各阶段综合管廊信息模型的逐级审核主体宜满足相关规范规定。模型质量审核结果应以书面记录的方式提交至相关单位，可采用相关的模型校审记录单，并抄报业主。审核不通过的模型应拒绝接收，并明确问题和整改时间，整改后的结果应以书面记录的方式提交至相关单位。审核通过的模型，由业主或业主授权的BIM团队负责人接收，并应以书面记录的方式提交至相关单位。

综合管廊土建系统、附属设施系统和场地环境模型的重点审核内容以及碰撞检查内容，应满足相关规范要求。综合管廊管线系统模型的重点审核内容以及碰撞检查内容应满足相关要求。综合管廊各专业组合模型的重点审核内容以及碰撞检查内容应满足相关规范规定。模型的格式和命名应符合规定要求。模型视图的设置与命名应符合相关要求。模型应体现相关的本地修改，确保实时性。

5 模型数据交付的基本要求

各阶段综合管廊BIM交付物应包括BIM模型数据与BIM应用成果。综合管廊信息模型提交时应符合下列四方面要求，即模型质量已审核通过；模型数据格式符合相关规范的相关要求；模型为最终版本；模型数据已清理。综合管廊信息模型在施工图设计阶段和深化设计阶段交付前，应进行碰撞检查，并编制碰撞检查报告，碰撞检查报告可作为交付物。

综合管廊信息模型的表达方式宜包括模型视图、表格、文档、图像、点云、多媒体及网页，各种表达方式间应具有关联访问关系[5]。方案设计阶段模型交付内容宜包括整体模型文件，模型精细度等级不宜低于LOD1.0。初步设计阶段模型交付内容宜包括整体模型文件(模型精细度等级不宜低于LOD2.0)、节点模型文件及设计文件。施工图设计阶段模型交付内容宜包括整体模型文件(模型精细度等级不宜低于LOD3.0)、场地模型及设计文件、节点模型及设计文件、各专业专项计算分析模型。施工准备阶段模型交付内容宜包括整体模型文件，模型精细度等级不宜低于LOD3.0，具有加工要求的模型单元模型精细度不宜低于LOD4.0。

竣工移交阶段模型交付内容宜包括整体模型文件，模型精细度等级不宜低于LOD3.0，且应包括但不限于以下4类信息，即采购信息、设计信息、施工信息、运维信息。设计信息包括几何信息、材质信息、类型信息、技术信息、清单、图纸、变更。施工信息包括建造信息、施工技术资料、过程验收资料、竣工验收资料。采购信息包括厂商技术信息、产品信息、设备材料信息、供应商信息。运维信息包括维保信息、设备管理信息、系统调试、记录人员及工单信息。方案设计阶段按相关规范规定需要移交的配套数据应包括项目需求书，宜包括工程图纸和模型执行计划。初步设计阶段移交的配套数据应包括项目需求书、模型执行计划，宜包括属性信息表、工程图纸和模型工程量清单。施工图设计阶段移交的配套数据应包括工程图纸、项目需求书、模型执行计划和模型工程量清单，宜包括属性信息表。施工准备阶段移交的配套数据应包括模型执行计划和模型工程量清单，宜包括属性信息表、工程图纸和项目需求书。竣工移交阶段的配套数据应包括属性信息表、工程图纸、项目需求书、模型执行计划和模型工程量清单。属性信息表内容应包含版本相关信息、模型单元基本信息和模型单元属性信息。工程图纸应基于综合管廊信息模型的视图和表格加工而成，并应符合现行国家标准GB/T 50001房屋建筑制图统一标准和18GL102综合管廊工程BIM应用的相关规定。

项目需求书宜在综合管廊信息模型建立之前制定，并应包含下列五方面内容，即项目计划概要，至少包含项目地点、规模、类型，项目坐标和高程；模型的应用需求；项目参与方协同方式、数据存储和访问方式、数据访问权限；交付物类别和交付方式；综合管廊信息模型的权属。

综合管廊信息模型执行计划应根据项目需求书制定，应包括以下八个方面。应阐述该项目是一个什么项目，包括项目的代码、项目的名称、项目的简称、项目的规模、项目的类型、项目的应用程序要求等信息。与项目相关的模型属性信息应该完整。包括分类和编码、命名以及使用的标准名称和版本。模型细度描述应详细全面。当不同的型号单元具有不同的建模精度要求时，其子集中应列出精致的模型。模型单元的几何表达式精度和信息深度应符合相关规范规定。交货类别应清晰明确。软件和硬件工作环境应交代清楚，文档简要说明应符合相关规范要求。项目的基本资源分配、人力资源分配应合理并符合相关要求。为非相关标准指定的自定义内容应符合相关规范规定。模型工程量清单应基于综合管廊信息模型导出，并应包含项目简述、模型工程量清单应用目的和模型单元工程量及编码。

6 结语

信息模型是面向对象分析的基础。其基本思想是描述三个内容，即对象、对象的属性、对象之间的关联关系。对象之间是存在一定的关联关系的，并且这种关联关系是以属性的形式表现出来的。信息模型描述采用了两个基本形式，一个是文本描述表单，包括所有对象的描述和描述系统中的关系;一个是图形表示，它提供了全局的观点，考虑到了系统一致性、完整性和相干性等问题。综合管廊信息模型交付应规范，应提高建筑信息模型技术在综合管廊中的应用水平。