城市轨道交通BIM技术
石继斌，杨勇，孙贺升
（中铁一院集团山东建筑设计院有限公司，山东青岛266111）
摘要：BIM技术已在各行各业广泛应用，但标准体系的缺失成为制约其发展的重要障碍之一，使BIM技术在城市轨道交通工程行业的发展面临挑战。基于BIM标准体系的编制意义及必要性，结合国内外BIM标准编制的发展历程，对现行标准体系存在的问题进行分析并提出解决建议，为BIM标准体系框架编制提供了可实施性新思路。
关键词：BIM；标准体系；IFC；全生命周期
中图分类号：U29文献标识码：A文章编号：1672-061X（2020）04-0084-06 DOI：10.19550/j.issn.1672-061x.2020.04.084
0引言
BIM技术的应用使信息在城市轨道交通项目中从勘察、设计、施工到运维整个过程中实现无损传递，并以此为依托，在标准化、专业化、集成化3个方向实施深化应用。BIM技术实现的前提，需要一个集信息集成、共享和协作为一体的基准线，即BIM技术应用标准体系（简称BIM标准体系），用以引导BIM技术在城市轨道交通工程中的应用。因此，BIM标准体系的存在是一切技术实施的根本保障。 基于现阶段国内外已发布或待发布的城市轨道交通BIM标准，重点突出BIM标准体系在项目实施过程中的必要性，为后期城轨项目应用BIM技术提供理论依据。1标准体系的编制意义
结合城市轨道交通实际情况建立BIM标准体系，是制定工程BIM发展规划的根基，是开展试点示范性项目应用的基础，是逐步推动各参建方共享BIM信息，进而实现工程设计、施工、运维应用至关重要的一步。
完善BIM标准体系是BIM技术推广应用的重要性因素，对提高BIM建模的效率和应用水平以及整个BIM 技术行业的发展有非常重要的意义和作用。
BIM标准体系的缺乏是制约BIM在我国城市轨道交通行业切实应用与发展的主要障碍之一。缺少BIM标准体系，将无法实现信息共享及协同；缺少BIM标准体系，整个BIM建设过程将无章可循，软件开发也将受到约束，导致大量工作重复、效率低下。
因此，BIM标准在城市轨道交通工程行业中的成功
第一作者：石继斌（1984—），男，工程师。
我听到了春天的声音E-mail：
应用可实现全生命周期各参建单位在同一多维建筑信息模型基础上的数据共享，促进建筑产业链贯通和工业化建造，对城市轨道交通工程BIM技术进步及对国家技术体系的建立有重要意义。 2标准体系的必要性
BIM技术的应用离不开标准体系支撑，完善的标准体系是解决相关项目参与单位之间存在信息壁垒的根本途径，也是各相关单位之间进行数据交换和相互操作的基础。
BIM标准体系是推进BIM技术落地、规范应用、快速推广的重要手段，成熟完备的标准体系是BIM技术在城市轨道交通工程行业持续发展的基础。
目前，国内各城市轨道交通行业单位需充分认识新型标准体系建设对建筑行业发展的重要意义。2015年12月，国务院办公厅印发《国家标准化体系建设发展规划（2016—2020年）》，明确提出新型标准体系由政府主导制定的标准和市场自主制定的标准共同构成。2017年12月，全国人大通过新修订的
标准化法，明确了团体标准的法律地位，从而为国家新型标准体系建设提供了法律保障。新型国家标准体系建设是广大建筑行业单位的新机遇，甚至可作为衡量一家单位是否建成创新型、现代化标准单位的重要指标之一。
除积极认识标准体系创建的意义，尚需探索新型标准体系建设实践的思考。推动新型标准体系建设，须充分认识我国社会主义现状，须以习近平新时代中国特社会主义思想为指导，牢固树立和贯彻落实新发展理念。具体表现为加强研究新时代标准化的应用需求，分析政府标准和团体标准研制及推广方法，深入研究“自主制定”和“等同采用”这两种路径之间的差异［1］。
3国内外标准概况
3.1国外标准编制
BIM标准的起源可追溯至1995年，美国Autodesk 公司组织12家企业成立封闭式联盟，探讨软件间的信息共享问题，并于1996年宣告成立开放性组织Industry Alliance for Interoperability（IAI），于1997年1月发布首
个BIM标准—工业基础类Industry Foundation Classes （IFC）1.0版本，用于支持BIM数据交换。该组织2008年更名为building SMART International（简称bSI）。2013年，IFC标准被接纳为International Standardization
Organization（ISO）标准，标志着一个具有权威性的国际BIM数据交换标准的出现［2］。
从本质上讲，IFC标准的主要功能是指导数据交换。基于三维建筑模型，支持建筑工程多阶段、多参与方、多专业人员之间进行数据共享应用。同时，基于计算机自动化处理，IFC标准支持不同系列BIM软件之间的数据交换［3］。
关于国家级BIM标准，美国标准的研究与编写走在世界前端。其由国家建筑科学研究院发布，采用bSI 提出的BIM标准框架，至今已更新完善3个版本。目前BIM标准已包含7个参考标准、7个信息共享标准以及7个应用指南。
美国国家级BIM标准具备包含多类、多个标准，标准之间为有机联系体，另相互支持基于计算机自动化处理的数据交换等特点。为保证BIM技术的可持续应用，避免高新技术发展落后，英国、新加坡、韩国、芬兰等国家相继推出国家级BIM标准。
3.2国内标准编制
鉴于行业发展趋势，国内政府主管部门逐渐加强对BIM标准编制工作的重视，并开展一系列国家级、行业级BIM标准的编制。住房和城乡建设部先后发布的《关于印发2012年工程建设标准规范修订计划的通知》（建标〔2012〕5号）与《关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知》（建标
〔2013〕6号），共发布6项BIM国家标准制定项目，这2个通知的发布正式开启了我国BIM标准的制定工作［4］。自工作开展以来，已发布或报批过程中的BIM国家级标准，包括以下内容：
（1）GB/T51212―2016《建筑信息模型应用统一标准》为国家标准，于2017年7月1日起实施（见图1）。该标准是我国第1部正式发布的建筑信息模型应用工程建设标准，其性质是建筑信息模型技术应用的规章标准，对信息模型在工程项目全生命周期各个阶段的建立、共享和应用进行了统一规定，包括模型的数据要
求、模型的交换及共享要求、模型的应用要求等，其他标准应遵循统一标准的要求和原则［5］。
该标准着重于“统一”，类似于建筑信息模型行业的“宪法”，规定应用核心原则，不规定具体细节。该标准的使用，需参与BIM 的全专业人员学习了解，并进行深入研究。
（2）GB/T 51269―2017《建筑信息模型分类和编码标准》为国家标准，于2018年5月1日起实施（见图2）。该标准基于Omniclass ，规定了各类信息的分类方式和编码方法，对于信息的整理、关系的确立、信息的使用都起到关键性作用
［6］
。
该标准借鉴美国OmniClass ，并根据国情做出本土化调整。该标准分类框架基本与OmniClass 一致，但具体分类编码编号有所不同（见表1）。同时，该标准对应细类也发生改变，如挡土墙的国内编码进行了更改（见表2）。
分类和编码内容涵盖建筑全生命周期，不仅要求对模型和信息进行编码，同时对建设工程项目中涉及到的人、事、物进行相应的编码，以及工程项目中的自建构件或制造商根据要求提供的产品构件，都需要添加相应的编码。
该标准是进行建筑信息模型应用软件开发的基础。编码分类中，模型和信息部分都需要由软件开发商、第三方工具的开发商协助，由开发商自己或相关参建单位填写到相应的BIM 软件中。
（3）《建筑工程信息模型存储标准》目前处于报批状态，为国家标准（见图3）。该标准基于IFC 并针对
工程项目对象的数据描述架构做出规定，以一定数据格式进行准确、高效的数据存储和交换。
该标准服务于信息模型的传递，主要侧重于BIM 模型存储格式与软件格式更新换代问题。模型文件的格式是进行传递的基础，而软件的更新换代是影响文
件格式的主要途径。
图1《建筑信息模型应用统一标准》发布
唯物主义认识论
表1
OmniClass
与国内分类编码对比
渔业水质标准表2
OmniClass
与国内分类细类编码对比
钢铁钒钛图2《建筑信息模型分类和编码标准》发布
（4）GB/T 51301―2018《建筑信息模型设计交付标准》为国家标准，于2019年6月1日起实施（见图4）。该标准规定了交付准备、交付物及交付协同要求和内容，其中包括信息模型的基本架构、模型精度、信息深度及表达方法等。同时，该标准诠释了设计BIM 内容成果交付的本质，即对建筑物自身的数字化描述，对BIM 成果数据的存储、应用与流转起指导作用。
该标准主要侧重于建筑项目模型在全生命周期中的命名规则、版本管理、精细度要求，以及交付物所
具备的信息等。对全生命周期各个阶段以及模型所对应的几何表达精度和信息深度等级进行了详细规定，并对交付物成果所包含的信息进行了规定，作为设计人员需根据项目所处阶段查规范对应的模型精细度
要求，并进行成果全面的收集及交付。
（5）GB/T 51235―2017《建筑信息模型施工应用标准》为国家标准，于2018年1月1日起实施（见图5）。该标准规定在施工过程中的BIM 应用，以及施工模型信息交付，包括深化设计、施工模拟、预加工、进度管理、成本管理等方面［7］。
该标准主要侧重于施工阶段BIM 技术应用所需注意的要点，以及如何交付施工模型。应用范围全面，涵盖建筑工程施工全过程、全专业的BIM 应用。与国外同类标准相比，该标准内容更加细致全面、丰富，标准中表述的BIM 模式比国外标准中包含的应用点更多、更细，在应用点上具有领先地位。
但该标准也存在一定局限性，总体上讲侧重于指南作用，受目前技术限制，不能完全实现基于计算机自动化处理的BIM 数据共享，缺乏基础支撑、与基础性标准的联动。同时，因缺乏成熟软件支持，该标准中的少数应用点实现起来还有一定困难。
（6）JGJ/T 448―2018《建筑工程设计信息模型制图标准》为行业标准，于2019年6月1日起实施（
见图6）。该标准可操作性、兼容性强，用于指导建筑工程设计过程模型单元表达及交付物的表达形式。
该标准规定了模型单元表达形式，包括模型单元的几何信息、属性信息及装配式部分表达形式。几何信息表达详细规定了空间定位、空间占位和几何表达精度，协助解决行业内对于模型工作量协调不足的问
题。属性信息表达规定了属性信息表的样式，辅助工
图3《建筑工程信息模型存储标准》
发布
图4《建筑信息模型设计交付标准》
发布
图5《建筑信息模型施工应用标准》发布
程参与单位快速查阅信息并对基于信息开展应用。针对装配式建筑部品、部件表达，规定了装配式建筑特有的集成化、系统化预制化等观念。
该标准还规定了交付物表达形式，其交付物包括信息模型、属性信息表、工程图纸、项目需求书、建筑信息模型执行计划、建筑指标表和模型工程量清单，并应根据设计阶段和应用需求的交付内容及特点选取交付物表达方式。
（7）GB/T 51362―2019《制造工业工程设计信息模型应用标准》为国家标准，于2019年10月1日起实施（见图7）。该标准作为我国制造工业工程设计领域第1部正式发布的BIM 应用执行标准，主要规定了制造业在设计、施工、运维等阶段的具体应用，内容包括制造工业领域的BIM 设计标准、模型命名规则，数据交换方法、各阶段单元模型的拆分规则、模型轻量化与简化方法，如何交付项目及交付模型精细度要求等。
同时，该标准是第一批国家立项的建筑信息模型标准之一，是国家级BIM 标准体系的重要组成部分。结合制造工业工程特点，该标准主要从模型分类、工程设计特征信息、模型设计深度、模型交付和数据安全等方面入手，对具体应用要求做出了统一规定，提升数字化工厂建设水平和实现工厂设施全生命周期管理。
3.3城轨标准编制
在城市轨道交通工程方面，BIM 技术应用标准体系
成型较晚，国家级标准体系还在编制阶段。目前仅住建部印发了《城市轨道交通工程BIM 应用指南》，针对城市轨道交通工程新建、改建、扩建等项目的BIM 创建、使用和管理给出了指导性意见。对城市轨道交通工程的BIM 技术的应用阶段进行了划分，并提出了部署数据集成与管理平台以及实现工程数字化交付的基本路线及要求［8］。
4
标准体系现状及建议
圣贞德女子学院4.1
现状
经研究发现，现行的标准体系在以下几个方面尚
需完善：
（1）虽然国家与各省市已根据相关经验开展了标准的编制项目，但BIM 的发展速度非常快，标准的编制处于快速发展期，一定程度跟不上技术的进步。且由于新技术发展不成熟，致使标准在编制的时候未能考虑涵盖全面，应用内容会出现欠缺；
（2）目前城市轨道交通行业未形成统一、适用的标准体系，多数存在空缺，且对相关工程项目存在不适用性。我国铁路BIM 标准体系包括技术标准和实施标准两大部分，技术标准分为数据存储标准、信息语义标准、信息传递标准；实施标准主要指导和规范铁路行业BIM 标准实施，体系较为全面［9］。反观城市轨道交通行业，比如单指建筑信息模型分类与编码标准
宋坚
方面，因其涉及内容多、范围广，可借鉴内容较少，
图6《建筑工程设计信息模型制图标准》
发布图7《制造工业工程设计信息模型应用标准》发布
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议