BIM模型的资源管理：实用技巧

(1)基本概念及要求

BIM资源一般是指企业在BIM实施过程中开发、积累并经过加工处理,形成可重复利用的BIM模型及其构件的总称。对BIM资源的有效开发利用将大大降低企业BIM实施的成本,促进资源共享和数据重用,也是实施BIM技术的优势之一。在实施BIM过程中,BIM模型资源一般以库的形式体现,如BIM模型库、BIM构件库、BIM户型库等,我们将其统称为BIM资源库。随着BIM的普及,BIM资源库将成为企业信息资源的核心组成部分^[3]。

BIM资源标准化涉及模型及其构件的产生、获取、处理、存储、传输和使用等多个环节,贯穿于企业生产、经营和管理的全过程。BIM资源管理的核心工作包括两个方面,BIM资源的信息分类及编码和BIM资源管理。

①BIM资源分类及编码

由于BIM应用可以涵盖建筑领域全过程、全方位的信息,信息规模庞大、信息内容复杂,因此,单纯的线分法已不能满足BIM模型信息的组织要求。企业的BIM资源分类编码应整体规划、分步实施,应当遵循信息分类编码的一些基本原则。在分类方法和分类项的设置上,应尽量以相关国家、行业分类标准为依托。

②BIM资源管理

为保证BIM资源的完整性与准确性,应采用如下控制方法:①规范BIM资源的检查标准。主要是检查BIM模型及构件是否符合交付内容及细度要求,BIM模型中所应包含的内容是否完整,关键几何尺寸及信息是否正确等;②规范BIM资源入库及更新。对于任何BIM模型及构件的入库操作,都应经过仔细的审核方可进行。工程人员不能直接将BlM模型及构件导入到BIM资源库中,一般应对需要入库的模型及构件先在本专业内部进行校审,再提交BIM资源库管理团队进行审查及规范化处理后,由BIM资源库管理团队完成入库操作。对于需要更新的BIM模型及构件,也应采用类似审核方式进行,或提出更新申请,由BIM资源库管理团队进行更新;③建立BIM资源入库激励制度。在BIM资源库的应用过程中,特别是在资源库建设的初期,企业应考虑建立一定的激励制度,如鼓励提供新的BIM模型及构件,鼓励无错误提交,鼓励在库中发现问题。这样可以提高工程人员的积极性,以达到企业BIM资源库的不断完善。

以BIM资源的重用性为出发点,应对BIM资源进行通用化、系列化、模块化整合。通对BIM资源的系列化整理,对同一类构件规律性进行分析和研究,根据模型主要参数的驱动,自动生成该类构件各类型尺寸的模型,并将其类型名称、编码、主要尺寸参数、关键信息等从模型中剥离。其整理方法主要分为以下三项内容。

①确定BIM资源标准构件的基本参数。标准构件的基本参数是其基本性能或基本技术特征的标志,是选择或确定标准构件功能范围、规格、尺寸的基本依据。标准构件基本参数系列化是标准构件系列化的首要环节,是进行系列设计的基础。对于一类BIM标准构件,一般可选择一个或几个基本参数并确定其上下限。

②建立BIM资源标准构件的参数系列表。先基于BIM标准构件的基本参数,形成该类构件的参数系列,之后增加其他所需的信息(如类型名称、编码等)。

③完成BIM资源标准构件的参数化建模。应基于基本参数,充分考虑到尺寸系列变化可能对模型产生的影响,通过公式的方式描述其他几何参数,逐步完成构件模型的建模。之后应对参数系列中的各项逐一生成模型,检查模型造型是否正确。

(2)BIM资源存储管理

确定BIM资源的数据存储机制。企业以及大型项目一般会部署BIM数据管理平台,集中存储BIM资源,通过平台为项目参与各方提供单一的访问BIM数据的入口。通过在系统中定义各种应用角色,把登录用户、各种功能权限和角色进行整合,实现企业的员工、分包商、业主和供应商等都可以通过这个入口整合管理流程、各种资源以及相应数据,实现包含BIM模型、图形图片以及文档在内的数据协同管理,实现BIM数据在项目各个参与单位、多个业务阶段的信息传递与数字移交。

BIM资源的存储规则需考虑以下几个因素。

①安全管理:首先需要规划角色和权限,使得他们只能在规定的权限下处理规定范围内的BIM资源文件,保证各类文件不被非法盗用和修改。若采用信息化管理平台,在系统中电子数据的发布和变更必须经过事先定义的审批流程后才能生效。此外,系统还提供定期数据备份的功能。

②数据唯一性控制:为了保证数据的安全性、正确性和一致性,用户在存取共享数据时,需要验证机制,保证同一时间只能有一个用户可以编辑BIM资源。BIM协同信息化系统一般都要通过检入(Check ln)与检出(Check out)操作以及相应权限检验。系统通过这种方式为控制其内部管理环境和外部应用之间的数据传递提供了一种安全的管理手段。

(3)模型组织管理

鉴于目前计算机软件和硬件的性能限制,整个项目都使用单一模型文件进行工作是难以实现的,必须对模型进行拆分。不同的建模软件和硬件环境对于模型的处理能力有所不同,模型拆分也没有硬性的标准和规则,需根据实际情况灵活处理,以下是实际项目操作中比较常用的模型拆分方法^[4]。

①一般模型拆分原则

模型拆分的主要目的是协同工作,以及降低由于单个模型文件过大造成的工作效率降低。通过模型拆分达到以下目的:多用户访问;提高大型项目的操作效率;实现不同专业间的协作。

②模型拆分方式

模型拆分时采用的方法,应尽量考虑所有相关BIM应用团队(包括内部和外部的团队)的需求。应在BIM应用的早期,由具有经验的工程技术人员设定拆分方法,尽量避免在早期创建孤立的、单用户文件,然后随着模型的规模不断增大或设计团队成员不断增多,被动进行模型拆分的做法。

一般按建筑、结构、水暖电专业来组织模型文件,建筑模型仅包含建筑数据(对于复杂幕墙建议单独建立幕墙模型),结构模型仅包含结构数据,水暖电专业要视使用的软件和协同工作模式而定。以Revit为例,使用工作集模式,则水暖电各专业都在同一模型文件里分别建模,以便于专业协调;使用链接模式,则水暖电各专业分别建立各自专业的模型文件,通过链接的方式进行专业协调。

基于目前硬件和软件技术的条件,模型组织应按表7-6的模型拆分方法进行,尽可能地减少单个文件的模型量,以提高电脑运行的性能。如果基于模型拆分方法拆分后的单个模型面积超过5 000～8 000 m2,建议再进行拆分。为了避免重复或协调错误,应明确规定并记录每部分数据的责任人。如果一个项目中要包含多个模型,应考虑创建一个“容器”文件,其作用就是将多个模型组合在一起,供专业协调和冲突检测时使用。

表7-6　典型的模型拆分方法示例

(续表)

(4)BIM资源文件管理

在项目的整个生命周期中与BIM资源相关的信息是多种多样的。而这些信息多以模型、文件或图档的形式存在,如果按照文档存在状态进行划分,可以将其分为基础BIM模型文件、应用BIM模型文件、文本文件、图形图像文件、表格文件和视频多媒体文件。

基础BIM模型文件:主要包括由BIM建模工具生成的工程模型文件以及建筑构件文件。如Autodesk Revit等软件生成的模型文件。

应用BIM模型文件:为利用基础BIM模型进行BIM应用而形成的模型文件。如碰撞检查模型文件、4D模型文件、性能分析模型文件等。

文本文件:设计说明、BIM实施规划等。

图形文件:工程的二维、三维图纸,模型导出的视图文件等。

图像文件:扫描得到的点阵数据文件、照片等文件。

表格文件:指验收审批表、设计变更单等。

多媒体文件:渲染动画文件等。

BIM资源文件的管理一般关注以下三个方面。

①文档对象的浏览导航

一般情况下,通过对文件夹的分类来达到对各种不同的文档进行浏览和导航的目的。不同角色的用户会有不同的文件导航需求。例如,设计单位一般习惯按照建筑、结构、水、暖、电,通过设计专业进行文件的分类与导航;而建设单位更习惯通过工程部位进行文件的分类与导航。多方参与的BIM信息化平台,一般都是在每个文档对象标记多个属性标签,这些属性用做导航到该文档的指针,我们也称之为元数据,即管理文档对象的数据。不同角色的人员可以按照年份、角色、项等属性,自定义文件目录“视图”,同一文档可出现在符合属性过滤条件的所有目录视图中,这种方式非常有利于文件版本的有效控制,降低不必要的BIM资源存储空间的占用开支。

下面为某会展中心项目的文件夹结构具体实例^[5]。

某会展中心项目参照美国LACCD—BIM的BIM标准设置文件夹结构,这个结构特点是以区域为主线进行目录组织,避免各专业模型整合时要跨目录链接的问题,在一个区域里存放所有专业的文件,更容易管理。如图7-7所示。

图7-7　某建筑工程项目的BIM文件目录设置(www.xing528.com)

②资源文件的版本管理

在BIM实施过程中,模型文件会根据图纸的变更、模型应用主体变更等因素不断迭代,非常有必要对模型在不断演变过程中产生的过程文件进行控制。版本不仅包含了BIM模型在当时的全部信息,而且还反映了该版本的BIM模型和与其相关联的对象的联系。例如,结构BIM模型的版本与机电模型版本以及设计图纸变更文档版本的关联性。一个模型的多个版本间应该有联系,版本应有标识号。模型文件的名称通常用模型的名称和版本号两个属性表示。不再改变的版本都需要归档保存,称为归档版本。BIM重大成果、重大事件都应该进行分门别类整理,归档保存。

③BIM资源文件命名规则

通常条件下BIM应用涉及的参与人员较多,大型项目模型进行分拆后模型数量也比较多,因此清晰规范的文件命名有助于众多参与者提高对文件名标识理解的效率和准确性。针对不同类型的模型及构件,信息应涵盖尽量多的范围,以便于工程人员从不同角度检索到该对象。如对于门构件,可设定类别、名称、规格、编码、材料、等级、高度、宽度等。

一般规则:

☆　文件命名以扼要描述文件内容,简明、明了为原则;

☆　命名方式应有一定的规律性;

☆　可使用中英文、数字等计算机操作系统允许的字符;

☆　不要使用空格;

☆　可使用字母大小写、中划线“-”或下划线“_”来隔开单词。

模型文件命名:

在香港房屋署(Hong Kong Housing Authority)的BIM标准手册里,把文件命名分8个字段24个字符进行命名,见图7-8:

图7-8　香港房屋署BIM标准手册的文件命名标准

从文件名就可以很容易地解读出该文件的来源,如表7-7所示。

TM18__BLKAA-M-1F________

其中:

表7-7　文件名设置原则举例

下面以某会展中心项目文件命名以及BIM构件命名的规范为例加以说明,该项目制定命名规范时参考了上述香港BIM实施指导标准。

a.文件命名标准

模型依照设计系统的拆分原则,将模型分为工作模型和整合模型两大类。工作模型指设计人员输入包含建筑内容的模型文件;整合模型指根据一定规则将工作模型整合起来成为结构系统的模型(成果模型或浏览模型格式)

工作模型文件命名规则:

【项目名称】-【区域】-【专业代码】-【子类代码】-【定位楼层】-【版本】-【版本修改编号】

命名细则如下。

☆　项目名称:简称统一为TJGZ;

☆　区域:综合配套区采用P+两位数字,展馆区采用Z+两位数字。例如P01,表示配套区01区域;

☆　专业代码:ARCH用A代替,STRU用S代替,MEP还是用MEP;

☆　子类代码:天花板—C,室内—I,幕墙—CW,坡道—R,体量—V,暖通风—MD,暖通水管—MP,给排水—P,消防—FE,强电—E,弱电—T,没有则留空;

☆　定位楼层:楼层数+F,例如1F,1_3F,没有则留空;

☆　版本:A～Z,没有则留空;

☆　版本修改编号:001,002…

整合模型文件命名规则:

【项目名称】-【整合目的代码】-【版本】-【版本修改编号】

命名细则如下。

☆　项目:项目名称拼音大写缩写TJGZ;

☆　整合目的:两位字母或数字大写;

☆　版本:A～Z,没有则留空;

☆　版本修改编号:001,002…

b.构件命名标准

☆　混凝土梁:【材质类型】-【区域】-【楼层】-【尺寸】例如,混凝土-A-B1-200×500 mm

☆　楼板:【材质类型】-【区域】-【楼层】-【厚度】例如,混凝土-A-B1-200 mm

☆　结构柱:【材质类型】-【柱编号】-【尺寸】例如,混凝土矩形柱-KZ1-200×500 mm

☆　墙体:【材质类型】-【位置】-【厚度】例如,混凝土-核心筒-400 mm