水利水电工程BIM标准体系研究

水利水电工程BIM标准体系研究

滕佳佳

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摘要：随着国家对水利水电工程建设事业发展的日益关注,水利水电工程建造也日益获得了新的成果。在BIM信息技术日益普遍的大背景下,为了进一步提高水利与水电工程的设计制造效益和水利与水电行业信息化管理水平,BIM(建筑信息模型)科学技术开始大量运用于水利与水电工程上。就目前BIM信息技术在中国水利水电工程建造上的实际运用情况看来,仍面临着信息技术协同性不强、"信息孤岛"现象等问题。本章着重研究了中国水利水电工程建设的BIM技术标准架构系统以及部分核心内容,供专业人员参考。

关键字：水利；水电；工程；BIM标准；

引言

    BIM如今在工程领域中受到了普遍的重视和使用,施工单位也越来越意识到BIM在施工流程中的关键意义。为了确保BIM信息化的标准化,需要形成系统的规范管理体系。BIM标准是形成一个BIM应用规范,为项目企业的资源共享和合作提供保证。不过,因为目前的技术模型规范系统和技术标准的匮乏与不足,导致BIM也无法规模化的进行应用。

一、 BIM 概述

    BIM采用三维数字技术为核心,整合了建筑与工程技术中所有有关统计的工程数据模式,同时也是一门广泛应用于工程设计、施工、质量管理领域的数字化信息技术。国际组织工程技术会议给予比较确切的界定:BIM是在开放的工程技术标准下对基础设施的物理与结构特征以及相应的工程技术在寿命阶段数据分析的可统计、可操作的形象展示,以便为决策提供帮助,从而更好的体现工程技术的功能。

二、水利水电工程BIM标准

    对于水利水电企业,由于我国的BIM技术发展还起步得比较晚,实际使用经验也还欠缺。为BIM技术在中国水利水电建设领域的全面推广与应用,并进行我国水利水电BIM的顶层设计,以系统引导、规范BIM技术的使用,于二零一七年十一月,在中国全国水利水电勘察设计学会的主导下,由我国水利水电BIM工程设计学会负责,在参考了国外的BIM技术标准框架的基础上,根据水利水电项目的专业性特征,统一编写并完成了《水利水电BIM标准体系》。

2.1主要框架结构

    这个由中国水利水电勘察设计协会推出的水利水电BIM技术标准系统,主要参考了中国国内完善的BIM技术标准系统,从BIM技术在水利与水电工程建设中全生命周期运用的视角入手,涵盖了在水利与水电工程建设中全生命周期涵盖的全部基础BIM技术标准,专注于工程应用与管理基础BIM技术标准和城市规划与建筑设计基础BIM技术标准,同时兼顾了施工设计与验收基础BIM技术标准、工程运营维护基础BIM技术标准,以及全过程BIM应用技术标准。

2.2框架层次设置

(1)水利水电工程数据标准

    实现了水利水电工程整个生命周期中各种参与方数据之间的互联交换,并引导和规范了水利水电工程BIM技术应用的发展,水利水电工程通用语言数据的统一规范。

(2)水利水电工程BIM应用标准

    在水利水电建筑工程学科划分、工程项目分类等方面,规定的BIM技术的规范。针对水利水电工程建设特性以及对BIM技术标准的使用要求,划分为"T-通用及基础""A-规划及设计""B-建造与验收""C-运行维护"等四大类,每项分类设置国家标准,总共设定了六十二个技术标准。

2.3标准体系编号

    BIM规范框架中,对建立的每个BIM规范体系,都建立了一套独立的"技术标准管理体系序号","技术标准管理体系序号"的定名方法由"技术标准管理体系类型号"和"技术标准排序号"构成,之间用"-"分隔。当中"技术标准管理体系类型号"的定名方法根据"技术标准类型编码""学科专业排序解码"和"子学科专业排序解码"制作,采取英文字母与数值混杂序号的表现形式,当中"技术标准类型解码"以一组大写英文字母代表;"学科专业排序解码"和"子学科专业排序解码"以阿拉伯数字代表,之间用"."分隔。子学科专业排序是在学科专业排序分级的基石上根据水利水电工程行业细分的各专业类型。"标准顺序号"是指子领域下的各BIM应用参数的排列顺序号,通常用阿拉伯数字代表。

2.4相关标准内容

(1)数据标准

    含水利水电工程项目共建设信息技术系统建模数据字典库、信息系统模式划分和程序标准、数据库系统技术标准、数据交换准则等共四项。如"数据字典库",对水利水电系统工程中的概念术语在标准中加以了完善;"信息系统模型分类和编码标准"是为完善水电工程建设信息系统的分级、编号及组织,实现建设全生命周期信息系统的交流、共享,推动水电设计信息建模的应用开发而提出的,对适合于建设、改造和扩展的水电建筑工程设计信息技术系统建模的分级、编号和管理,各层次的工程信息系统建模均可参照使用。规范中明确了划分内容的划分方式,主要划分内容为水利水电建设工程使用的建筑材料、施工程序、成果以及其他内容。划分方式主要为面分类法,并根据不同的功能分类表加以划分。水利水电工程构筑物则可按功用分,按形式分,而其空间范围也可根据功用与形式加以分类。针对技术元素、工作成果、行为、学科范畴、团队角色、产品属性、结构材料类型等方面,借鉴国际建筑工程类别编码标准,并针对水利水电建筑结构、水利水电建筑工项、建设阶段、产品特征、建筑机械类型等,根据具体的技术要求在规范中作出了规范。

(2)应用标准

    水利水电建筑BIM应用规范分为四大分类, 包括T-通用及基础,共分为工程应用、质量安全监督、环境水保等七大部分,共十个规范项目,水利水电工程项目土壤维持和环境保护工程信息建模使用规范,就水利水电工程项目土壤维持、环境保护工程信息系统模块的建设、应用等方面作出规范,内容涉及工程项目的信息系统实现机构、建模数据的技术要求、工作过程协调方式、模型、数据、设备交付条件等的规定。

    A-规划及建筑设计分通用、工程规划、工程勘测、水工建筑等七大部分,共三十六个规范项目。水利水电工程设计信息建模交付规范,本标准是为规范水利水电工程设计信息建模的设计交付,提升水利水电工程设计信息建模的使用水平而特制的,主要应用于水利水电工程项目的新建、改造、再建设以及除险加固等工程项目,同时规范了水利水电工程设计信息建模的设计信息创建与移交,包括了有关总体规划和工程设计阶段BIM产品归档管理的有关规定等。该规范对水利水电工程设计信息模型提交的一般规则、交付模块的命名规范、更新迭代中的版本管理,以及提交的准备时间、要求与方法等,提交协同、工程量清单编码等均作了详尽的规范;水利水电工程设计信息模型的制图规范,改规范中要求了水利水电工程设计信息模型的设计方法、三维建模工程量的计算方法和量的表示、建模的颜色和各种剖视图,以及有关制图呈现的规定等。

    B-施工与检验包括通用、土建工程、机械等五级,共十一个指标。水利水电项目施工信息建模交付规范,该标准主要面向水利水电项目施工阶段的工程信息建模,规范了信息模板的提交流程、各期设计阶段中主要数据的精度要求,以及施工过程中信息模板的归档技术;水利水电项目砼工程施工信息建模应用规范,该标准主要面向水利水电工程建设阶段中的砼项目,规范了砼项目施工过程前期设计阶段中的信息数据导入技术,施工过程BIM模式的构建技术、信息模板的格式、信息模板提交要求,以及竣工数据提交要求等。

    C-运行与维护分应用、项目类二大类,共五个标准。供水工程及运营管理维护信息建模技术使用规范,该标准规定了BIM技术在供水工程及运营管理流程中的具体使用方式和准则,对运营管理信息系统建模的命名、交互、存储形式、交换方式,以及所要求的各种数据等做出了描述与明确,从而保证了在供水工程项目的各个阶段建模数据之间相互保持的一致性。

结语

    BIM技术作为“绿色智能建造”的支撑核心，将是行业未来发展的主趋势，是国家和社会各界的发力点。相信在未来，从立法到标准，国家将有持续性的支持，随着标准体系的不断成熟，BIM技术也将替代以往传统的应用技术，达到一个新的地位，进入一个崭新的发展时期。

参考文献

[1]郑华海,刘匀,李元齐.BIM技术研究与应用现状[J].结构工程师,2015,31(04):233-241.DOI:10.15935/j.cnki.jggcs.2015.04.033.

[2]王勇.水利水电工程BIM标准体系研究[J].中国建设信息化,2022(05):74-76.

[3]韩配. 水利水电工程BIM标准框架的研究[D].华北水利水电大学,2018.