CN106327362A - 一种水工bim模型构件交付物细节层级分类编制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，对水工BIM模型构件按照BIM信息相似性原则进行分类归并，形成各大类构件；对水工BIM模型构件模型细节层级的定义，并结合水利水电工程对于设计施工阶段的规定对模型细节层级与国内设计施工阶段进行一一对应；对水工BIM模型构件在不同的设计施工阶段所需要提供的图形元素和非图形元素按照水利水电工程在不同阶段的精度要求进行内容规定。本发明将模型细节层级作为实施标准关于交付物等级划分的核心内容，使实施标准满足实际生产需要，实现了BIM交付物的质量评定方法、内容、细节表现及展示效果。
Description
技术领域
本发明涉及抽水蓄能电站水工BIM模型构件的交付要求，提出水工BIM模型构件在不同的设计施工阶段所包含内容的分类编制方法。
背景技术
BIM技术作为二十一世纪建筑业领域最大的革新技术，在欧美等国已经发展超过二十个年头，但在我国还属于新生事物。在BIM标准的制定过程中，现有的BIM标准制定主要集中于建筑领域，而对于其他的建筑业领域，如水利水电领域、市政领域、工业建筑领域等甚少涉及。
我国自2015年起，BIM技术的应用进入了快车道，特别是随着住房与城乡建设部在2015年6月提出的《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中明确给出了我国BIM技术应用普及的时间期限，让BIM技术的应用在2015年下半年开始了爆发式增长。但随着BIM技术的应用，没有相关标准可以遵循的问题也突显出来，并实质上拖慢了我国BIM技术应用大规模推广的步伐。
在所有BIM标准中，模型细节层级作为实施标准关于交付物等级划分的核心内容之一，是实施标准能否满足实际生产需要的重点，它决定了BIM交付物的质量评定方法、内容、细节表现及展示效果。对于抽水蓄能电站来说，建筑部分(如业主营地、施工营地等)可以按照现行国标规范(征求意见稿)进行实施，但水工部分(主要是水工建、构筑物)必须结合现有BIM模型构件分类原则和水利水电工程特点，在现有模型细节层级定义的基础上，通过提取现有水利水电相关行业规范对于测量、勘察、技术条件、存档资料等的要求，提出适应抽水蓄能电站水工BIM模型构件交付的模型细节层级分类编制方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种对抽水蓄能电站水工BIM模型构件在不同设计施工阶段交付物内容进行分类编制的方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，包括以下步骤：
第一、对抽水蓄能电站相关水工BIM模型构件按照具有相似的BIM模型构件特性和近似水工构筑物类型的原则进行分类归并，形成支挡衬砌结构、线性穿越结构、地下围护结构、土石挡水结构、导引水结构、大体积混凝土结构、场区整治等7大类构件。
第二、提出抽水蓄能电站相关水工BIM模型构件模型细节层级的定义：LOD100层：概化模型，仅用于表达构件的大致形状、所占位置等图形属性及用于进行投资匡算等的非图形属性。
LOD200层：近似模型，构件模型元素简化后必须具备代表数量、形状、位置及控制性尺寸的图形信息，且不得小于最终模型的最大外形尺寸；构件模型应具备明显的标志性，能通过外观判断出其代表的部件；构件模型附加的非图形属性应包含本阶段所需要进行的分析计算及投资概算所需的内容。
LOD300层：精确模型，即构件的图形元素细节与施工详图设计阶段出图要求一致，具备所有构件元素应具备的数量、形状、位置、细节尺寸，以及不同构件间协同所需的逻辑关系、装配关系、连接及支撑等，且可以直接从构件上测得；构件模型附加的非图形属性应包含本阶段所需要进行的配筋计算及招投标所需的内容。
LOD350层：制造模型，即构件根据施工及加工制造所需，进一步进行细节处理的模型，包括钢筋下料处理、预制构件细化、机电细化、洞室衬砌动态管理等；构件的精度和细节能保证其可通过模型进行生产制造所需的细节信息、制造信息、组装信息及安装信息等；构件模型的非图形属性除制造信息外，还应包含本阶段所需要进行的施工措施的分析计算及施工预算所需的内容。
LOD400层：施工动态管理模型，即构件具备施工管理所需的进度、安全及成本相关的信息；模型元素除图形信息满足施工管理要求外，还应包含施工进度管理、职业健康及环境安全、施工成本管理、施工合同管理等所需的一系列非图形信息。施工动态管理模型中应包含分项验收的资料信息，以便下一等级模型的创建。
LOD500层：竣工模型，即构件的图形信息及非图形信息以实际建成后的数据为基础构成；本阶段的非图形属性除包含设施设备的安装、维护、保养等后期运维所需的资料外，还应包括竣工决算所需的信息；模型构件采用激光三维扫描、数字成像等技术为基础，并通过后期处理完成。
第三、结合水利水电工程对于设计施工阶段的规定，对模型细节层级与国内设计施工阶段进行一一对应：
| 模型细节层级等级 | 设计施工阶段 |
| LOD100层 | 预可行性研究阶段 |
| LOD200层 | 可行性研究阶段 |
| LOD300层 | 施工详图阶段 |
| LOD350层 | 施工深化设计阶段 |
| LOD400层 | 施工阶段 |
| LOD500层 | 竣工阶段 |
第四、对抽水蓄能电站相关水工BIM模型构件在不同的设计施工阶段所需要提供的图形元素和非图形元素按照水利水电工程在不同阶段的精度要求进行内容规定；所述图形元素包括：构成构件几何组成的几何形状、数量、尺寸、位置、方向、角度、连接关系、装配关系等及为表现物理属性所需的颜色、材质、纹理等；所述非图形元素包括：对构件的功能分析计算、加工方式、施工安装、维修保养等必须的、且无法通过图形元素予以体现的内容。所述非图形元素还包括：水力学计算、稳定分析、光照分析、能耗分析、绿色节能、水保环评等设计过程中需要附加的信息；机电暖通所需的流体的流向、电力功能、功耗、控制性能、流量、温升、系统稳定性等设计过程所需内容；金属加工所需的公差、刀具线路、焊接方式、下料分析等信息；投资匡算、概算、预算及决算所需的资金情况，成本管理所需的资源分析情况；施工过程中的进度、安全、合同管理所需的信息，以及分部分项验收资料；竣工验收所需的安装、验收、试运行等资料。
关于“精度要求”，设备厂家可根据提供的技术资料制定各建设管理单位自身的企业标准。
有益效果：本发明提出水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法适用于所有抽水蓄能电站的BIM标准中，将模型细节层级作为实施标准关于交付物等级划分的核心内容之一，使实施标准满足实际生产需要，实现了BIM交付物的质量评定方法、内容、细节表现及展示效果。使抽水蓄能电站的水工部分(主要是水工建、构筑物)在现有模型细节层级定义的基础上，通过提取现有水利水电相关行业规范对于测量、勘察、技术条件、存档资料等的要求，提供了适应抽水蓄能电站水工BIM模型构件交付的模型细节层级分类编制方法。
具体实施方式
实施例1：以水利水电工程中常用的地形面构件为基础说明具体分类方法的实施步骤。
第一步：根据附表1，找出地形面构件属于“场区整治”大类。具体地，对抽水蓄能电站相关水工BIM模型构件按照BIM信息相似性原则进行分类归并，形成支挡衬砌结构、线性穿越结构、地下围护结构、土石挡水结构、导引水结构、大体积混凝土结构、场区整治等7大类构件。
附表1 水工建筑物BIM模型构件大类表
本表1主要用来通过BIM构件特性，对抽水蓄能电站水工BIM模型构件进行分类，并归并为7大类。
第二步：地形面构件在全部设计施工阶段均需反映，因此根据附表2，可知，其所涉及的模型细节层级等级为LOD100层～LOD500层；
附表2 模型细节层级与设计施工阶段对照表
| 模型细节层级等级 | 设计施工阶段 |
| LOD100层 | 预可行性研究阶段 |
| LOD200层 | 可行性研究阶段 |
| LOD300层 | 施工详图阶段 |
| LOD350层 | 施工深化设计阶段 |
| LOD400层 | 施工阶段 |
| LOD500层 | 竣工阶段 |
本表2主要用于提供不同等级的模型细节层级与设计施工阶段的对照。
第三步：根据附表1中，关于场区整治BIM构件的非图形信息要点，以及附表3中，LOD100层～LOD500层对于模型细节层级对图形信息和非图形信息的规定。
附表3 模型细节层级的定义
本表3主要用于对不同的模型细节层级进行基本内涵定义。
第四步：结合《水电工程可行性研究报告编制规程》(DL/T 5020-2007)、《水电工程预可行性研究报告编制规程》(DL/T 5206-2005)、《水电水利工程施工测量规范》(DL/T5173-2012)及《水利水电工程测量规范》(SL 197-2013)中关于地形测量的相关精度信息，可以制定出如下模型细节层级内容表：
实施例2：在实施例1基础上，步骤四中，对抽水蓄能电站相关水工BIM模型构件在不同的设计施工阶段所需要提供的图形元素和非图形元素按照水利水电工程在不同阶段的精度要求进行内容规定。
所述图形元素包括：构成构件几何组成的几何形状、数量、尺寸、位置、方向、角度、连接关系、装配关系等及为表现物理属性所需的颜色、材质、纹理等。
所述非图形元素包括：对构件的功能分析计算、加工方式、施工安装、维修保养等必须的、且无法通过图形元素予以体现的内容。主要包括：水力学计算、稳定分析、光照分析、能耗分析、绿色节能、水保环评等设计过程中需要附加的信息；机电暖通所需的流体的流向、电力功能、功耗、控制性能、流量、温升、系统稳定性等设计过程所需内容；金属加工所需的公差、刀具线路、焊接方式、下料分析等信息；投资匡算、概算、预算及决算所需的资金情况，成本管理所需的资源分析情况；施工过程中的进度、安全、合同管理所需的信息，以及分部分项验收资料；竣工验收所需的安装、验收、试运行等资料。
水利水电工程不同设计施工阶段的精度要求主要依据以下规范：
《水电工程可行性研究报告编制规程》DL/T 5020-2007
《水电工程预可行性研究报告编制规程》DL/T 5206-2005
《水利水电工程项目建议书编制规程》SL 617-2013
《水利水电工程可行性研究报告编制规程》SL 618-2013
《水利水电工程初步设计报告编制规程》SL 619-2013
《岩土工程勘察规范》GB 50021-2009
《工程测量规范》GB 50026-2007
《水利水电工程地质勘察规范》GB 50487-2008
《水电水利工程施工测量规范》DL/T 5173-2012
《水利水电工程施工测量规范》SL 52-2015
《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL 55-2005
《水利水电工程测量规范》SL 197-2013
《公路勘测规范》JTG C10-2007
《公路工程地质勘察规范》JTG C20-2011
《铁路工程地质勘察规范》TB 10012-2007
《铁路工程不良地质勘察规程》TB 10027-2012
《铁路工程测量规范》TB 10101-2009
《改建铁路工程测量规范》TB 10105-2009
设备厂家所提供的技术资料，以及各建设管理单位自身的企业标准。
Claims (10)
1.一种应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一、对抽水蓄能电站相关水工BIM模型构件按照BIM信息相似性原则进行分类归并，形成支挡衬砌结构、线性穿越结构、地下围护结构、土石挡水结构、导引水结构、大体积混凝土结构、场区整治7大类构件；
第二、提出抽水蓄能电站相关水工BIM模型构件模型细节层级的定义：
LOD100层：概化模型，仅用于表达构件的大致形状、所占位置图形属性及用于进行投资匡算的非图形属性；
LOD200层：近似模型，构件模型元素简化后必须具备代表数量、形状、位置及控制性尺寸的图形信息，且不得小于最终模型的最大外形尺寸；构件模型应具备明显的标志性，能通过外观判断出其代表的部件；构件模型附加的非图形属性应包含本阶段所需要进行的分析计算及投资概算所需的内容；
LOD300层：精确模型，即构件的图形元素细节与施工详图设计阶段出图要求一致，具备所有构件元素应具备的数量、形状、位置、细节尺寸，以及不同构件间协同所需的逻辑关系、装配关系、连接及支撑，且可以直接从构件上测得；构件模型附加的非图形属性应包含本阶段所需要进行的配筋计算及招投标所需的内容；
LOD350层：制造模型，即构件根据施工及加工制造所需，进一步进行细节处理的模型，包括钢筋下料处理、预制构件细化、机电细化、洞室衬砌动态管理；构件的精度和细节能保证其可通过模型进行生产制造所需的细节信息、制造信息、组装信息及安装信息；构件模型的非图形属性除制造信息外，还应包含本阶段所需要进行的施工措施的分析计算及施工预算所需的内容；
LOD400层：施工动态管理模型，即构件具备施工管理所需的进度、安全及成本相关的信息；
LOD500层：竣工模型，即构件的图形信息及非图形信息以实际建成后的数据为基础构成；本阶段的非图形属性除包含设施设备的安装、维护、保养后期运维所需的资料外，还应包括竣工决算所需的信息；
第三、结合水利水电工程对于设计施工阶段的规定，对模型细节层级与国内设计施工阶段进行一一对应：
第四、对抽水蓄能电站相关水工BIM模型构件在不同的设计施工阶段所需要提供的图形元素和非图形元素按照水利水电工程在不同阶段的精度要求进行内容规定；所述图形元素包括：构成构件几何组成的几何形状、数量、尺寸、位置、方向、角度、连接关系、装配关系及为表现物理属性所需的颜色、材质、纹理；所述非图形元素包括：对构件的功能分析计算、加工方式、施工安装、维修保养必须的、且无法通过图形元素予以体现的内容。
2.根据权利要求1所述的应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，步骤二中的施工动态管理模型，模型元素除图形信息满足施工管理要求外，还应包含施工进度管理、职业健康及环境安全、施工成本管理、施工合同管理所需的一系列非图形信息。
3.根据权利要求2所述的应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，施工动态管理模型中应包含分项验收的资料信息，以便下一等级模型的创建。
4.根据权利要求1所述的应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，步骤二中的竣工模型，模型构件采用激光三维扫描、数字成像技术为基础，并通过后期处理完成。
5.根据权利要求1所述的应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，步骤四中所述非图形元素还包括：水力学计算、稳定分析、光照分析、能耗分析、绿色节能、水保环评设计过程中需要附加的信息；机电暖通所需的流体的流向、电力功能、功耗、控制性能、流量、温升、系统稳定性设计过程所需内容；金属加工所需的公差、刀具线路、焊接方式、下料分析信息；投资匡算、概算、预算及决算所需的资金情况，成本管理所需的资源分析情况；施工过程中的进度、安全、合同管理所需的信息，以及分部分项验收资料；竣工验收所需的安装、验收、试运行资料。
6.根据权利要求1所述的应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，步骤一中所述支挡衬砌结构包括三大类，分别为线性支挡结构、点状强化结构和面状衬砌结构，或者采用三大类组合的形式形成不同的组合衬砌结构；此类结构非图形信息需关注于是否满足设计上的抗倾覆和抗滑稳定性要求。
7.根据权利要求1所述的应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，步骤一中所述线性穿越结构包括两大类，一类是满足水流、人员在不同地点间穿行的建构筑物，另一类是提供穿越障碍物的通道的建构筑物；这两类建构筑物在体型上需要体现出以下特点：(1)、结构呈现线性，断面结构较为简单；(2)、为提供通道，均在断面上进行了衬砌；此类结构非图形信息需关注于所穿越结构的地形地质条件，以及与之相关的结构稳定性计算。
8.根据权利要求1所述的应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，步骤一中所述地下围护结构包括深埋地下围护结构和浅埋地下围护结构；此类建构筑物在体型上需要体现出来以下特点：(1)、在地下形成一定的空腔，承受岩土压力；(2)、空腔长宽比不大，非线性布置；此类结构非图形信息需关注于地下洞室开挖顺序、是否存在复杂地质构造以及防渗排水措施。
9.根据权利要求1所述的应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，步骤一中所述大体积混凝土结构，其混凝土结构的厚度与宽度及高度较为接近，混凝土结构内部多具有分层结构，或者具有内部空腔和通道，以满足设备安置与结构功能要求；此类结构非图形信息除体现在抗倾覆及抗滑稳定性外，还体需现在防渗、温控的要求上。
10.根据权利要求1所述的应用于水工BIM模型构件交付的细节层级分类编制方法，其特征在于，步骤一中所述场区整治构件包括三类，分别为基础构件、场地强化构件以及场地防护构件；此类结构非图形信息的关注点在强化或挖填后的基础应力、抗渗指标、防排水指标是否满足其他建筑物对场地的要求。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170111 |