文｜中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 王勇

1 引言

BIM 如今在工程建设行业内得到了广泛的关注与应用，建设各方都逐渐认识到BIM 在建设过程中的重要作用。为保证BIM 信息化的标准化，需建立统一的标准体系。BIM 标准就是建立一种BIM 使用规则，为工程全生命周期的信息共享与协作提供保障。但是，由于目前建筑信息模型标准体系与标准的缺失和不足，造成BIM也未能大规模的实施应用[1]。

本文通过对目前BIM 技术及BIM 相关标准的现状解读，提出目前结合水利水电工程领域BIM 标准体系的认识。

2 国内BIM 技术及BIM 标准发展现状

2.1 BIM 技术的发展

BIM 最初是以美国和原苏联等大国为主为了提升军事能力，才积极研发投入，最早使用是在军工企业中。后随着国际冲突趋于缓和，逐渐也从军事方面转移到了土木工程行业。我国目前在建筑、城市规划、市政及道路交通均有日益广泛的应用。在水利水电行业，BIM 技术的应用也正处于起步期，不仅缺乏大量的统一的技术标准，而且应用经验也颇显不足[2]。

2.2 国内BIM 标准的发展

随着BIM 在国内的广泛应用，为使BIM 技术的规范化和便于管理，国内已相继出台了建筑信息模型相关的标准。目前几项主要的国家标准内容和实施进度如表1。

表1 国家标准汇总表

以上标准目前还仅限于建筑工程，对于其他土木工程如水利水电、市政路桥、水务等方面，目前还暂未有实施的国家BIM标准，仅有部分团体标准。

3 对标准框架结构的介绍

目前国际通用的BIM 标准内容一般BIM 标准框架应包括3 部分：分类标准、数据交换、信息交付。

其中基础类数据标准（IFC），目前是认可程度最高范围最广的一项标准，主要规定了信息数据统一标准的格式。目前大部分的行业协会或者是国家层面，都在此标准的基础上，制定自己的BIM 实施规范。IFC 是对适用对象所公开的数据文件的交互标准，包含工程项目的全生命周期及每一个阶段的全部信息，包含具体的和抽象的描述，如实物工程，计划的组织、造价的成本等，要求数据信息完整全面，还要包含属性方面的信息。

信息交付手册（IDM），主要存在模型信息传递交换的过程中。保障了模型的不同阶段不同的对象，具有一定联系的模型信息的交互的准确性和使用的正确性。

术语词典国际框架（IFD）是指工程项目的每一个对象信息、名称等相关的内容进行标识码设置，并且保证了这一标识码的唯一性，能够唯一对应，保障在信息数据交换过程中的一致，使得用于交换的各方信息的匹配。其主要目的就是对各种名称等进行格式的统一。

IFC、IDM、IFD 这三类数据标准是BIM 平台进行信息交换的基础，对工程项目信息之间的交换、共享提供了便利[3]。他们三者之间的关系如图1所示。

图1 BIM 数据标准关系图

4 水利水电工程BIM 标准

在水利水电行业，我国的BIM 技术起步较晚，应用经验也还不足。为了BIM 技术在水利水电行业的全面推广应用，做好水利水电BIM 标准顶层设计，统一指导、规范BIM 技术应用，2017年11月，在中国水利水电勘测设计协会的领导下，由水利水电BIM 设计联盟组织，在国内外相关BIM 标准体系的基础上，结合水利水电工程的专业性特点，组织编制完成了《水利水电BIM 标准体系》[4]。

4.1 主要框架结构

本次由中国水利水电勘测设计协会发布的水利水电BIM 标准体系，借鉴了国内外成熟的BIM 标准体系，从BIM 在水利水电工程全生命周期应用的角度出发，覆盖了水利水电工程全生命周期涉及的所有BIM标准，聚焦于通用及基础BIM 标准和规划及设计BIM 标准，兼顾建造与验收BIM 标准、运行维护BIM 标准和全过程BIM 应用标准。

其基本组成框架如图2。

图2 水利水电BIM 标准体系基本框架图

4.2 框架层次设置

根据上列框架图可以看出，水利水电工程标准体系主要由三部分组成。

（1）水利水电工程数据标准

实现水利水电工程建设项目全生命周期内不同参与方信息间的互通交互，指导和规范水利水电工程BIM 技术软件的开发，水利水电通用语言数据的标准化。

（2）水利水电工程BIM 应用标准

在水利水电工程专业分类、项目分类方面规定的BIM 技术的标准。根据水利水电工程特点和对BIM 技术的应用需求，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”四个类别，每项类别下设标准，共设置62 项标准。

（3）水利水电工程BIM 管理标准

指导和规范水利水电工程项目管理BIM 技术应用的标准。

4.3 标准体系编号

BIM 标准体系中，对编制的每项BIM标准，均制定了唯一的“标准体系编号”，“标准体系编号”的命名方式由“标准体系分类号”和“标准顺序号”组成，中间用“-”隔开。其中“标准体系分类号”的命名方式按照“标准类别编码”“专业序列编码”和“子专业序列编码”编制，采用英文字母与数字混合编号的形式，其中“标准类别编码”以一个大写英文字母表示；“专业序列编码”和“子专业序列编码”以阿拉伯数字表示，中间用“.”隔开。子专业序列是在专业序列分类的基础上按照水利水电工程行业细化的各专业分类。“标准顺序号”是指子专业下的各BIM 应用标准的排列顺序号，以阿拉伯数字表示。

编号示意如图3。

图3 水利水电BIM 标准体系编号示意图

4.4 相关标准内容

（1）数据标准

包括水利水电工程信息模型数据字典库、信息模型分类和编码标准、存储标准、交换标准等共4 项。如“数据字典库”，对水利水电工程中的概念语义在标准中进行了规范；“信息模型分类和编码标准”是为了规范水电工程信息的分类、编码与组织，实现建筑工程全生命周期信息的交换、共享，推动水电工程信息模型的应用发展而制定的，适用于新建、改建和扩建的水电工程设计信息模型的分类、编码及组织，其他阶段的信息模型可参考执行。标准中规定了分类对象和分类方法，其中分类对象包括水利水电工程中的建设资源、建设进程、成果和其他等。分类方法采用面分类法，并且参照不同的分类表进行分类。水利水电建筑物可按功能分，按形态分，建筑空间也可按功能和形态进行划分。针对元素、工作成果、行为、专业领域、组织角色、属性、材料等等方面，引用建筑工程分类编码标准，针对水利水电工程构件、水利水电工程工项、阶段、产品特性、施工机械等，按照相应的需求在标准中进行了规定。标准规定了水利水电工程信息模型的编码方式，采用全数字的编码方式，模型分类表的代码用两位数字表示，每个单独的分类表内各层级的代码数字用两位数，各代码之间用“.”隔开。分类对象编码由分类表代码和各层级代码组成，分类表编码与各层级代码之间用“-”连接；各层级代码不足6 位时需要用“00”补齐。

（2）应用标准

水利水电工程BIM 应用标准分4 大类别，共设置了62 项标准。

其中T-通用及基础，共分通用、安全监测、环保水保等7 大类，共10 项标准，如T03-1～2 水利水电工程水土保持和环境保护工程信息模型应用标准，在水利水电工程水土保持、环境保护工程信息模型的建立、使用等进行规定，包括项目的实施组织、模型数据的要求、工作流程协同、建模、信息、交付等的要求。

A-规划及设计分为通用、工程规划、工程勘察、水工建筑物等7 大类，共36 项标准。如A01-2，水利水电工程设计信息模型交付标准，本标准是为了规范水利水电工程信息模型的设计交付，提高水利水电工程设计信息模型的应用水平而特制的，主要适用于水利水电工程的新建、改建、扩建和除险加固项目，规定了水利水电工程信息模型的设计信息建立和交付，以及涉及规划及设计阶段BIM 产品归档的相关条款等。该标准对水利水电工程设计信息模型交付的一般规定、交付模型的命名规则、更新迭代的版本管理，交付的准备、需求和方案等，交付协同、工程量清单编码等都做了详细的规定；A01-3，水利水电工程设计信息模型制图标准，改标准规定了水利水电工程设计信息模型的设计方式、三维模型工程量的计取方式和量的表达、模型的颜色及各类剖视图等相关制图呈现要求等。

B-建造与验收分为通用、土建工程、机电等5 类，共11 项标准。如B01-2，水利水电工程施工信息模型交付标准，该标准主要针对水利水电工程施工过程的信息模型，规定了模型的交付过程、各设计阶段主要成果的精度要求，施工阶段信息模型的归档；如B02-3，水利水电工程混凝土工程施工信息模型应用标准，该标准主要针对水利水电工程建造过程中的混凝土工程，规定了混凝土工程在前期设计过程中的数据成果导入方法，施工阶段BIM 模型的建模方法、信息模型的格式、信息模型交付要求，竣工信息交付标准等等。

C-运行维护分为通用、项目类两大类，共5 项标准。如C02-3，供水工程运行维护信息模型应用标准，该标准规定BIM 技术在供水工程建设及运行管理过程中的应用方法和原则，对运行维护信息模型的命名、交互、保存格式、交付形式和标准等一系列参数进行了说明和统一，保障了供水工程的各阶段模型信息交互保存的统一性。

（3）管理标准

包括水利水电工程审批核准信息模型应用标准、总承包项目管理信息模型应用标准、全过程咨询信息模型应用标准等4 项。如编号为G-03，水利水电工程总承包项目管理信息模型应用标准，该标准主要是针对水利水电工程总承包项目的管理全过程，规定了总承包项目中信息模型的管理流程、管理内容、各参与方BIM 应用能力要求等，对各参与方的工作职责、项目管理、工作协同等作出统一要求，保障总承包项目管理过程中信息的一致性。

5 结论

绿色环保是目前中国经济发展的主基调，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。如今，BIM 技术已在各行各业中大量的应用，可以预见，BIM在将来会呈现爆发式增长，但国内目前针对各行业还未有明确的BIM 标准体系，造成BIM 信息的混乱和不统一标准，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。