基于CIM平台的竣工验收备案编码研究.pdf
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1、第 15 卷 第 3 期2023 年 6 月Vol.15 No.3Jun.2023引言城市信息模型(City Information Modeling,简称CIM)是以建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、数字孪生和物联网(IoT)等技术为基础,数字化重构城市空间、建筑与设施、资源与环境等实体,监测感知其发展变化、仿真表达历史现状未来多维多尺度信息,模拟城市规划、建设与管理运营过程,构建起数字空间的城市信息有机综合体1。1 CIM 平台竣工验收备案定义与需求1.1 基于 CIM 平台的竣工验收备案的定义要支撑城市信息城市信息模型的运行,需要一个能够满足城市信息模型数据在其中进行交互、
2、交汇的平台,这个平台就称之为 CIM 平台2。CIM 平台不仅是一个平台和系统,而是城市信息模型基础平台与基于城市信息模型基础平台构建的各专项应用系统的总和3。其中,竣工验收备案系统就是专项应用系统主要应用之一。旨在通过计算机技术解决竣工验收交付物分析处理与集成管理。基于 CIM 平台的竣工验收备案系统,就是在 CIM 平台上完成三维数字化竣工验收及备案等相关工作4。建设工程竣工后,建设单位将建设工程竣工资料交付规划、消防、环保、人防等多部门进行联合验收,并将出具的竣工验收认可文件或准许使用文件报建设行政主管部门审核5。最终,实现将工程竣工资料在竣工验收系统等 CIM 平台中的备案。1.2 基
3、于 CIM 平台的竣工验收备案编码需求CIM 平台竣工验收备案,对竣工验收备案时的模型和资料提出了完整性、合规性、一致性检查的多面性要求。完整性检查,即检查工程图纸、挂接文件、变更材料和属性信息的完整性。合规性检查,则是对是否符合验收规范进行检查以及对检测结果进行检查。一致性检查,则是图纸和模型、竣工验收模型与施工图审查模型、变更资料与模型差别及竣工模型与竣工现场实际模型多过程的一致性检查。基于CIM平台的竣工验收备案系统完整性检查合规性检查一致性检查工程图纸完整性工程图纸完整性工程图纸完整性工程图纸完整性验收规范合规性检测结果合规性工程图纸一致性模型一致性资料一致性现场一致性图 1 基于 C
4、IM 的竣工验收备案系统数据组织关系图如图 1 所示,CIM 平台对竣工验收模型数据及资料数据的检查和对比提出了大量地功能实现要求。研究表明,形成一套适宜的编码方案将可以很好地解决这些问题。通过定义数据和资料不同情况和表现形式,尤其是分类和表达,将大大地提高竣工验收备案数据与资料对比准确性6。因此,基于 CIM 平台上的竣工验收备案系统研究一套适宜的编码体系将必不可少7。目前,与 BIM8及 CIM 相关的编码规范9主要有【第一作者】罗冠鑫(1984-),男,工程师,EPC 设计院 BIM 负责人,主要研究方向:城市信息模型、建筑信息模型、建筑施工的应用与研究。基于 CIM 平台的竣工验收备案
5、编码研究罗冠鑫 李兵 万鹏 罗冠鑫 李兵 万鹏(中国建筑第四工程局有限公司,广州 510665)【摘 要】【摘 要】广州 CIM 平台要求涵盖建设工程竣工验收备案。而归集至 CIM 平台上的工程竣工验收备案数据均应满足完整性、合规性与一致性的要求。为实现竣工验收备案数据间对比与检查,需建立数据间的相互挂接与关联。经研究对比,采用一套适宜的编码方案体系能很好地解决这些问题。同时,通过多种唯一性编码方案体系研究比对,采用分部分项复合编码的方案更利于建设工程竣工验收备案在 CIM 平台上的实现。【关键词】【关键词】广州 CIM 平台;CIM;竣工验收备案;编码【中图分类号】【中图分类号】TU17 【
6、文献标识码】【文献标识码】A 【文章编号】【文章编号】1674-7461(2023)03-0053-05【DOI】【DOI】10.16670/11-5823/tu.2023.03.09 54GB/T 51269-2017 建筑信息模型分类和编码标准。GB/T 51269-2017 建筑信息模型分类和编码标准按照建设成果、建设进程、建设资源、建设属性 4 个内容分出 15 个分类表10。编码时,编码结构先写“表代码”,然后加上每个分类表内的对象。下分四级类目依次分为“大类”“中类”“小类”“细类”。用户可以从不同的角度选择分类编码方式来对建筑信息模型进行编码说明,该方式具有较强的面分法特点。其中
7、,建设成果的元素分类方式能够反映建筑信息模型的不同元素类别,同时由于细分的深度达到元素级,有利于计算机执行归类。而 CIM 的竣工备案分类编码时相对于其他的编码分类方式也有更强的相关性。由于 CIM 平台对竣工验收备案功能实现要求具有一定的特殊性,现有编码体系均难以满足 CIM 平台的竣工验收备案系统。基于 CIM 平台的竣工验收备案系统的特殊性主要体现在以下几个方面:(1)需加大编码深度GB/T 51269-2017建筑信息模型分类和编码标准11的编码能达到元素级,但同类元素下具体组成构件无法表达,要让基于 CIM 的竣工验收备案系统实现构件的检查,需要各个构件有独立编码。因此,需要加大编码
8、的深度使每个构件都有编码。(2)需构件编码在模型全生命周期内传递CIM 平台竣工验收备案系统要求施工图审查模型和竣工验收模型进行对比检查,两个模型构件做自动判断识别,找到变更构件(如图 2 所示)。由于设计模型和施工模型创建单位不同且各单位间的建模方式、构件编码也均不尽相同,导致模型不能上下传递。因此,就需要通过一套唯一的构件编码系统实现项目多阶段乃至全生命周期传递。图 2 模型一致性检查示例图(3)通过编码实现模型和资料有效关联CIM 平台竣工验收备案系统的一致性检查要求是将对比模型中的差别与变更资料相关联,就是需要在施工图审查模型和竣工验收模型或项目现场和竣工验收模型出现差别时,有挂接的资
9、料能够提供发生模型变更和现场变更的证据文件,证明其变更的原因。因此,利用编码能够有效地实现这个工作难题。(4)编码需结合施工过程的特点作为能在 CIM 平台进行的竣工验收备案,除要保留设计阶段的信息以外,更重要地是对于施工阶段的信息进行添加和表达,同时匹配竣工验收备案的要求。而竣工验收备案时,资料和信息是以分部分项来进行验收的,因此,编码应考虑结合分部分项验收的特点,对表现施工的信息及保证资料信息的可靠性很有必要。鉴于以上四个方面的特殊性,各个之间并不孤立,这些均需我们在探索新的编码方案时进行统筹考虑。2 基于 CIM 平台的竣工验收备案编码方案2.1 编码方案的基础2.1.1 总体思路针对基
10、于 CIM 的竣工验收备案系统的需求,所采用的编码方案应按照如下思路进行:(1)保证施工图模型已赋予唯一性编码竣工验收备案模型的主要模型信息来源是施工图模型,对施工阶段而言,施工图模型的深度比规划模型可使用性高。基于这个编码方案,施工图模型中每一构件均赋予一个唯一性编码,使每一构件的几何信息、属性信息等均与这一编码对应,从而,让计算机实现快速检索。(2)竣工图模型沿用唯一性编码唯一性编码一旦赋予给了某个构件,该编码将沿用至项目全生命期内设计阶段、施工阶段、竣工验收阶段及运维阶段,实现对模型构件的全生命期识别、修改、深化、信息添加,使每一构件在模型各阶段应用时,对模型的各种信息进行更新完善。因此
11、,在施工阶段,对构件信息的深化过程中,构件的唯一性编码不应改变。对同一位置的同一构件,应保持竣工图模型与施工图模型唯一性编码的一致性,以便计算机能通过编码识别相同构件。(3)通过唯一性编码进行对比审查竣工图模型交付后,通过对竣工图模型和施工图模型中唯一性编码相同的构件逐一进行属性信息和几何信息的对比审查,其中以几何信息和重点属性信息对比为重点。长宽高、位置等几何信息的变化,通过布尔运算,标识出变化的构件,方便审查人员核对;类似混凝土的标号等重点属性信息,通过赋值对比,标识出变化的属性信息。有几何信息和属性信息偏差55基于 CIM 平台的竣工验收备案编码研究的地方应当有必要的变更单、联系函等资料
12、作为对比差异的合法性支撑。2.1.2 编码原则要满足编码的有效性,需要在编码的思路中体现如下原则:(1)施工图模型及竣工图模型中的每一个构件需要有唯一性编码。只有保证模型每个构件都存在唯一性的编码,才能在平台中准确区分和定位每一个模型,这是进行对比审查的基础;(2)唯一性编码应当在单一模型中唯一。以单一模型为考虑对象,模型内构件的唯一性编码应当唯一,这样才能准确区分每一个模型中的构件;(3)唯一性编码应当赋予到模型中可拆分的最小构件。对于模型中的构件唯一性编码,应当赋予至最小不可拆分层次,保证对比审查的精细程度;(4)唯一性编码原则应在设计阶段、施工阶段、运维阶段等各阶段统一。各阶段唯一性编码
13、统一,才能进行各阶段信息的表达。如无法保持统一,也应当建立对应的指向关系;(5)唯一性编码应当遵循统一规则。由于采用线分法,可以建立比较简单的编码层次关系,编码宜采用线分法进行分类。按照统一的规则进行唯一性编码的结构组织,方便读取编码和检查编码;(6)唯一性编码应当考虑存在一定的弹性。施工图模型到竣工图模型,可能会存在构件的拆分和替换,宜在唯一性编码中体现这种变化,唯一性编码中应有能让构件继续进行新增编码的操作弹性;(7)唯一性编码录入考虑机器为主,人工为辅。由于施工图模型、竣工图模型中添加唯一性编码的工作量较大,且容易出错。因此唯一性编码的录入考虑以机器录入为主,人工录入为辅,且考虑信息的复
14、用;(8)唯一性编码用来检查构件变化,施工过程的特征信息用来匹配该构件的挂接资料。可考虑按照竣工验收的分部分项辅助资料挂接。2.1.3 审查对比实现施工图模型与竣工图模型同一性对比审查包含唯一性编码对比审查、几何信息对比审查、属性信息对比审查等三方面内容。唯一性编码对比审查。通过软件识别构件的唯一性编码,标识出施工图模型和竣工图模型中唯一性编码不一致的构件,包括前后编码不一致、编码缺失等问题,方便审查人员核对前后模型差异部分。(1)几何信息对比审查。对于模型中唯一性编码相同的构件,通过软件对构件进行布尔运算,如前后构件存在偏差,则对构件予以标识,方便审查人员进一步核对构件的区分。(2)属性信息
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