BIM下隧道工程機電設備編碼方法淺析

前言：本站為你精心整理了BIM下隧道工程機電設備編碼方法淺析范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要：本文以機電設施數字化、智能化運維為需求導向，從機電設備的分類編碼標準、編碼編制方法等方面進行了研究，并在太湖隧道機電工程中展開應用，為項目機電設施智能化運維奠定了基礎。

關鍵詞：bim；隧道機電工程；編碼

近年來，BIM技術已經成為工程數字化轉型的關鍵技術，以BIM模型為數據載體為工程項目的信息數據存儲與傳遞提供解決方案。通過BIM模型和信息數據庫的交互管理應用，利用構件編碼將BIM模型與信息數據庫結合，實現模型和信息數據的集成交互管理，可以將項目前期設計、采購、施工及調試等階段的數據共享傳承到后期運行維護、管理、改造等環節，確保工程全生命周期的數據互聯互通，為項目全過程的數字化應用奠定基礎。太湖隧道作為國內最長、監控等級最高的超寬水下隧道，整體機電系統復雜，除常規的給排水、通風、供配電、智能化等機電系統外，還深度融合了5G、北斗、光纖、雷達、光譜檢測、視覺喚醒、事件檢測、無極調光和通風節能等眾多機電系統，各專業相關機電設備類型多達上百種，總體數量達數萬套之多。這為后期隧道機電設施的運維帶來了巨大的挑戰。為提升隧道智能化運維管理水平及安全保障能力，全過程發揮數據驅動力，打造“國內首條未來水下智慧隧道”，實現機電設施的數字化、智能化運維至關重要。設備編碼作為連接BIM模型與信息數據庫的橋梁，在其中扮演著十分重要的角色。

1分類編碼標準

目前我國BIM領域應用最主要的分類編碼標準是GB/T51269-2017《建筑信息模型分類和編碼標準》，該標準參照美國OmniClass編碼標準制定，目的是從項目規劃、設計、施工到運營的全生命周期角度建立統一的信息編碼體系?！督ㄖ畔⒛Ｐ头诸惡途幋a標準》主要應用于建筑工程行業，采用面分類法與線分類法相結合的方式編制，內含15張分類表，如建筑產品表、功能空間表、組織角色表、專業領域表等，每張分類表格相對獨立，各分類表內部采用線分類法編制，分別代表著一種信息分類及編碼的方法。信息模型分類編碼由表代碼、大類代碼、中類代碼、小類代碼和細類代碼組成，各層級代碼采用兩位數字表示，如編碼“30-50.20.10.35”表示低壓控制柜（見表1）。同時，針對復雜對象的描述，可以使用邏輯運算符將不同分類表格中不同條目交叉重組，如使用“+”號可以將建筑產品、功能空間、參與的人、工作成果等分類表格進行編碼組合，形成各種組合編碼，用以共同描述項目中某個構件在項目全生命周期中的狀態。例如，表示“低壓控制柜”的編碼“30-50.20.10.35”和“低壓配電室”的編碼“12-17.39.48.30”可以用“+”號連起來組合使用，位于低壓配電室中的低壓控制柜就可以用組合編碼“30-50.20.10.35+12-17.39.48.30”表示。

2機電設備編碼方法及應用

2.1項目需求分析

機電設備編碼作為BIM模型與信息數據庫之間的紐帶，實體設備與其相關信息數據通過設備編碼完成映射，其編制需保證編碼的唯一性、可拓展性、普適性等。（1）唯一性：編碼作為機電設施的唯一身份識別ID，用于模型與信息數據的掛接，應確保每一個設備對應唯一的編碼，不能存在一個編碼對應多個設備或多個編碼對應同一設備的現象。（2）可拓展性：考慮后期運維階段可能出現的設備更換、新增等問題，編碼應具有擴展空間，滿足項目實際需求。（3）普適性：編碼規則體系應適合在其他同類型項目中的推廣應用，充分發揮其研究及應用價值?！督ㄖ畔⒛Ｐ头诸惡途幋a標準》中的建筑產品表雖然制定了建筑工程項目建設和使用全過程中各種材料、部品、設備及其組合的分類編碼，其中也包含了常規機電設備的分類及編碼，但未制定各機電設備的唯一性編碼規則。通過建筑產品表與功能空間表等不同分類表格組合形成組合編碼，一方面會導致編碼過于復雜冗長而不利于后續使用；另一方面仍無法形成各機電設備的唯一性編碼，無法滿足編碼使用需求。因此無法直接使用《建筑信息模型分類和編碼標準》進行項目機電設備編碼。

2.2編制方法分析

結合項目實際情況，項目機電設備編碼可以建筑產品表中已有的機電設備分類編碼為基礎，結合以下幾方面進行制定：（1）建筑產品表中的機電設備分類編碼種類無法滿足項目需求，需根據項目實際擴充機電設備分類編碼。（2）同類型機電設備規格型號眾多，需在機電設備分類編碼后添加規格型號編碼用以區分同一類型設備的不同規格型號。（3）整體隧道項目總長超過10km，同規格型號的設備分布范圍廣，為保證各設備編碼編制的準確性及統計校核的便捷性，在編碼編制時考慮加入反應設備安裝位置信息的位置編碼。（4）為同類型同規格型號同安裝區域的設備編制順序編碼，以保證設備編碼的唯一性。最終形成由機電設備分類編碼、設備規格型號編碼、位置編碼及順序編碼等組成的機電設備編碼，作為機電設備的唯一身份標識，貫穿該設備的全生命周期。

3編碼在隧道工程機電設備的應用

太湖隧道機電設備編碼采用純數字編制，共分為四級，其中，第一級10位，第二級2位，第三級2位，第四級4位，共計18位數字?；緲邮揭妶D1。第一級編碼為設備分類編碼，參照《建筑信息模型分類和編碼標準》中建筑產品表編制，取10位類目編碼，若不滿10位則添加至10位。表中未涵蓋的設備根據其專業、用途擴充，不得與其他類目相同，不同類型設備采用不同類目編碼。第二級編碼為設備規格編碼，用以區分同類型設備的不同規格型號。第三級編碼為位置編碼，用于反應設備所在位置區域。隧道工程機電設備主要分布于主體隧道及設備房兩類區域，設備房與傳統建筑工程無大差別。而主體隧道屬于線型工程，與傳統建筑工程有較大不同，其中設備的位置信息根據樁號確定，如僅依靠編碼中的位置編碼反應詳細的設備位置樁號，會導致編碼長度驟增且其編制及解釋說明變得非常繁瑣。為保證設備編碼的通用性，同時便于整體編碼的編制及校核，其中的位置編碼僅反應粗略的安裝區域，其詳細的位置信息如樁號等存儲在信息數據庫，通過設備編碼調用展示。結合隧道模型的拆分方式，項目位置編碼分為“主隧區間碼”和“設備房碼”，主隧區間碼主要用于描述主體隧道中設備位置的樁號區間，設備房碼主要用于對應項目中63個設備房。位置編碼對應規則見表2。第四級編碼為順序編碼，表示該區域同類型同規格型號不同設備的編號，自北向南由小樁號向大樁號方向由0001開始，依次順序遞增。以編碼3030101550-01-01-0001為例，該編碼表示K23+900-K25+160區間段隧道第一個規格型號為SNJ65-B的消火栓箱。其中第一級“3030101550”為消火栓箱的類目編碼，第二級“01”為規格型號SNJ65-B的編碼，第三級“01”為K23+900-K25+160區間段隧道編碼，第四部分“0001”為該隧道區間段規格型號為SNJ65-B的消火栓箱的數字編號（見表3）。此外，主體隧道中暗裝式機電設備較多，而設備編碼位數較多、編制規則相對復雜，不利于記憶和快速分辨，對于運維工作人員的后續使用并不友好。因此，針對主體隧道暗裝式機電設備制定簡易編碼，聯同圖標、名稱、二維碼等形成設備的專屬標識。簡易編碼一方面用于區分主體隧道內同一樁號位置同類型同規格型號的不同設備，另一方面用于快速識別暗裝式機電設備基本信息及二維碼的制作，輔助運維人員快速獲取其詳細信息數據。簡易編碼分三級，由字母及數字組成，共計8位，分別表示設備位置、名稱和順序編號。具體編碼形式見表4。通過太湖隧道項目應用，機電設備編碼作為各設備唯一身份標識，貫穿于設備的整個生命周期，很好地完成了連接BIM模型和信息數據庫、傳承各階段信息數據的任務。同時，結合暗裝式機電設備簡易編碼的應用，大大地方便了運維人員的使用，為項目機電設施的數字化、智能化運維打下了良好的基礎。

4結語

本文基于現有的BIM分類編碼標準，提出了“設備類型信息+規格型號信息+位置信息+順序信息”的機電設備編碼方法，并在太湖隧道項目中展開應用，取得了良好的應用效果，對隧道工程推進機電設施的數字化、智能化運維具有促進意義。

作者:莊運超 高健文 李秀霞 單位:無錫市工業設備安裝有限公司