周鹏光; 黄炎
【期刊名称】《《交通科技》》
【年(卷),期】2019(000)005
【总页数】5页(P130-134)
【关键词】BIM; 城市轨道交通工程; 设计信息模型; 标准; 模型等级; 模型分级 【作 者】周鹏光; 黄炎二硝基甲苯
【作者单位】中交第二公路勘察设计研究院有限公司 武汉 430056金属卤化物灯镇流器
【正文语种】中 文
【中图分类】U482.4
当下，BIM技术已广泛应用于城市轨道交通项目，但由于BIM标准不够完善，其发展进程遇到了瓶颈。本文参考国内外已发布或待发布的相关BIM标准，从标准制定的核心内容之一模型分级入手，结合城市轨道交通工程专业特点和设计需求，开展以“BIM设计”模式为目标的城市轨道交通工程设计信息模型等级研究。
1 参考标准
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1.1 《LOD规范2016》
美国建筑师协会(American Institute of Architects，AIA)在最新BIM协议文档G202-2013《建筑信息模型协议表》中定义了LOD(level of development)的概念，将建筑信息模型分为LOD100、LOD200、LOD300、LOD400、LOD500这5个等级，并给出了各等级的定义，LOD版权归AIA所有。
美国综合营造公会(Association of General Contractors,AGC)的BIMForum工作小组与AIA合作进一步发展《LOD规范》(LOD Specification)，以G202-2013《建筑信息模型协议表》中定义的LOD为基础，逐步将各个建筑系统的LOD更详细地定义出来，并根据实践需要增加了LOD350等级，便形成了建筑信息模型的等级划分及LOD各等级的定义等内容。
1.2 《建筑信息模型设计交付标准》
国家标准《建筑信息模型设计交付标准》[1](以下简称《建筑标准》)由中国建筑标准设计研究院有限公司主编，目前已完成报批稿。
《建筑标准》重新定义了模型精细度(level of model definition，LOD)的概念，明确建筑信息模型应由模型单元组成，将模型精细度基本等级和模型单元分别划分成4个等级并分别与LOD1.0、LOD2.0、LOD3.0、LOD4.0一一对应。
《建筑标准》规定模型单元应以几何信息和属性信息描述工程对象的设计信息，将模型单元的几何信息划分为4个级别的几何表达精度等级；属性信息划分为4个级别的信息深度等级。 《建筑标准》将设计阶段划分为方案设计、初步设计、施工图设计、深化设计和竣工交付5个阶段，并规定交付要求，对每个阶段的模型精细度等级、几何表达精度、信息深度做出了宏观规定。
《建筑标准》列举了7类建筑常见工程对象的模型单元交付深度表，具体规定了各模型单元
所处阶段的几何表达精度和信息深度。
1.3 《制造工业工程设计信息模型应用标准》
国家标准《制造工业工程设计信息模型应用标准》(以下简称《制造标准》)由机械工业第六设计研究院有限公司主编，现已完成送审稿。
网联网《制造标准》规定各专业工程对象单元设计深度应由几何图形深度等级和属性信息深度等级组成，将几何图形深度和属性信息深度各分为5个等级，并宏观地给各等级做出了定义[2]。
《制造标准》规定制造工业工程设计信息模型应用阶段包括可行性研究、初步设计、施工图设计、施工图深化设计、竣工移交5个阶段，将制造工业工程分为12个专业，并规定了各专业工程对象单元所处阶段应该达到的几何图形深度和属性信息深度的最低等级。
《制造标准》还规定了各专业的所有工程对象单元对应的各几何图形深度等级与属性信息等级的具体深度要求。
自锁装置
《制造标准》规定在达到各专业工程对象单元设计深度等级最低要求的基础上，根据应用需要，可选择不同的几何图形深度等级和属性信息深度等级组合使用，以{GL,DL}方式标识。当设计深度介于2个等级要求之间时，可插入扩充定义模型设计深度等级，如GL350、DL350等级等。
该标准采用几何图形和属性信息2个维度之和决定模型深度等级，不仅宏观地规定了模型单元各阶段几何图形深度等级和属性信息深度等级的最低要求，还对模型单元的每个几何图形深度等级和属性信息深度等级做出了具体规定。该标准具备很强的可操作性。
2 城市轨道交通工程设计信息模型等级
笔者认为，对于设计阶段的信息模型等级划分应该按照2种情况分别进行研究。第一种是以应用为目标，即建立模型是为了完成相关应用或验证活动，此种情况就是业内常说的“后BIM”模式；另一种是采用BIM技术进行项目设计达到基于BIM模型完成专业设计、专业协调、施工图出图，设计与BIM一体化，图纸来自于模型的“BIM设计”的模式。
这2种模式下BIM模型的分级有本质区别。第一种模式的模型分级是以应用为目标，明确应
用需求才能确定模型等级，与阶段无密切关系；第二种模式的模型分级是以设计交付物为目标，与设计进程有关系。目标不同，必然造成模型分级的要求不同。“BIM设计”模式才是BIM技术在设计阶段应用的终极目标，“BIM设计”模式下的城市轨道交通工程设计信息模型等级划分应完全服务于设计过程，即使全面实现了BIM正向设计，二维图纸依然是设计阶段的重要交付物，因此多数情况下设计信息模型分级会更注重几何图形方面，更加强调几何图形随设计进程而发生演变的过程，属性信息方面相对弱化。
二联件
本文所研究的城市轨道交通工程设计信息模型等级是采用“BIM设计”模式进行城市轨道交通工程项目车站设计的模型分级问题。目前城市轨道交通工程在设计阶段的BIM应用最为成熟，且目前设计阶段运用BIM技术产生的最大效益来自于管线综合BIM设计，其根本原理就是采用了“BIM设计”的思想。目前地铁行业已经有一部分企业正在积极探索“BIM设计”模式，某地铁集团正着眼于地铁站“BIM设计”模式的实践与推广。要保证“BIM设计”模式精准落地，首先就应该明确模型的等级划分，因为只有明确了模型等级，才有条件确定模型深度，进而保证设计成果的有效性和一致性。“BIM设计”模式下的信息模型等级研究对于进一步推进BIM正向设计发展具有重大意义，因此城市轨道交通工程设计信息模型等级的提出势在必行。
鉴于版权问题，文中自定义DLOD(design level of development)用来衡量模型精细度等级。将城市轨道交通工程设计信息模型中的模型单元(元素)分为精细度不同的3大类，并采用DLOD1.0、DLOD2.0、DLOD3.0分别指代这3类模型单元(元素)的精细度等级，具体定义见表1。
表1 模型精细度基本等级划分模型精细度等级定义DLOD1.0 不以三维模型形式存在,以符号或其他通用形式表示,没有属性信息,仅表达对象的存在。DLOD1.0级别下的任何信息都可以认为是不准确的DLOD2.0 以不准确的二维图形和三维模型形式存在,具有近似的数量、大小、形状、位置和方向等信息,可以具备准确或近似的属性信息。DLOD2.0级别下的任何信息都可以认为是近似的DLOD3.0 以准确的二维图形和三维模型形式存在,具有准确的数量、大小、形状、位置和方向等信息,具备准确的属性信息。DLOD3.0级别下的任何信息都必须认为是准确的
笔者对模型精细度等级(DLOD)的定义方式和内容与《建筑标准》中对LOD的定义完全不一样。《建筑标准》中是将模型精细度分为4个等级，从LOD1.0到LOD4.0，模型单元由粗到细逐级细化，从项目级到功能级、到构件级、再到零件级，模型单元被很明确地划分，且
每个级别的模型单元都能够被具体描述，也几乎包含了所有模型单元精细度的可能性。但《建筑标准》是站在全生命周期的层面对所有模型单元进行了分级，并没有明确设计阶段模型单元的具体精细度要求，无法直接用项目级、功能级、构件级、零件级去描述设计阶段模型单元的模型等级，因为《建筑标准》没有给出他们的具体定义。
因此笔者针对设计阶段的“BIM设计”重新划分了模型精细度等级，并给出了新的定义。本文是以“BIM设计”模式为目标去研究设计阶段的模型分级问题，进一步来讲就是以设计的交付物为导向进行研究，地铁设计阶段交付物是施工图，那么“BIM设计”即是以完成施工图为目标，因此，本文对各等级定义的内容都是紧紧围绕模型出图这一核心需求进行描述的，总体原则是重几何、轻属性。文中采用3个级别对模型精细度进行分级主要出于两方面考虑：①3个级别的具体定义已经基本涵盖了设计阶段所有模型单元(元素)精细度的可能性；②出于方便沟通和使用的目的，将DLOD1.0、DLOD2.0、DLOD3.0与总体设计、初步设计、施工图设计建立大致的对应关系，便于标准使用者对于某个阶段的模型精细度要求有宏观的概念，比如初步设计阶段，大部分模型单元(元素)是DLOD2.0等级，小部分模型单元(元素)是DLOD1.0和DLOD3.0等级。
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