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摘要：本文以機(jī)電設(shè)施數(shù)字化、智能化運(yùn)維為需求導(dǎo)向，從機(jī)電設(shè)備的分類編碼標(biāo)準(zhǔn)、編碼編制方法等方面進(jìn)行了研究，并在太湖隧道機(jī)電工程中展開應(yīng)用，為項(xiàng)目機(jī)電設(shè)施智能化運(yùn)維奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：bim；隧道機(jī)電工程；編碼

近年來，BIM技術(shù)已經(jīng)成為工程數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)，以BIM模型為數(shù)據(jù)載體為工程項(xiàng)目的信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳遞提供解決方案。通過BIM模型和信息數(shù)據(jù)庫的交互管理應(yīng)用，利用構(gòu)件編碼將BIM模型與信息數(shù)據(jù)庫結(jié)合，實(shí)現(xiàn)模型和信息數(shù)據(jù)的集成交互管理，可以將項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)、采購、施工及調(diào)試等階段的數(shù)據(jù)共享傳承到后期運(yùn)行維護(hù)、管理、改造等環(huán)節(jié)，確保工程全生命周期的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，為項(xiàng)目全過程的數(shù)字化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。太湖隧道作為國內(nèi)最長、監(jiān)控等級(jí)最高的超寬水下隧道，整體機(jī)電系統(tǒng)復(fù)雜，除常規(guī)的給排水、通風(fēng)、供配電、智能化等機(jī)電系統(tǒng)外，還深度融合了5G、北斗、光纖、雷達(dá)、光譜檢測、視覺喚醒、事件檢測、無極調(diào)光和通風(fēng)節(jié)能等眾多機(jī)電系統(tǒng)，各專業(yè)相關(guān)機(jī)電設(shè)備類型多達(dá)上百種，總體數(shù)量達(dá)數(shù)萬套之多。這為后期隧道機(jī)電設(shè)施的運(yùn)維帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為提升隧道智能化運(yùn)維管理水平及安全保障能力，全過程發(fā)揮數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)力，打造“國內(nèi)首條未來水下智慧隧道”，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)施的數(shù)字化、智能化運(yùn)維至關(guān)重要。設(shè)備編碼作為連接BIM模型與信息數(shù)據(jù)庫的橋梁，在其中扮演著十分重要的角色。

1分類編碼標(biāo)準(zhǔn)

目前我國BIM領(lǐng)域應(yīng)用最主要的分類編碼標(biāo)準(zhǔn)是GB/T51269-2017《建筑信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)參照美國OmniClass編碼標(biāo)準(zhǔn)制定，目的是從項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營的全生命周期角度建立統(tǒng)一的信息編碼體系?！督ㄖ畔⒛Ｐ头诸惡途幋a標(biāo)準(zhǔn)》主要應(yīng)用于建筑工程行業(yè)，采用面分類法與線分類法相結(jié)合的方式編制，內(nèi)含15張分類表，如建筑產(chǎn)品表、功能空間表、組織角色表、專業(yè)領(lǐng)域表等，每張分類表格相對(duì)獨(dú)立，各分類表內(nèi)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(xì)類代碼組成，各層級(jí)代碼采用兩位數(shù)字表示，如編碼“30-50.20.10.35”表示低壓控制柜（見表1）。同時(shí)，針對(duì)復(fù)雜對(duì)象的描述，可以使用邏輯運(yùn)算符將不同分類表格中不同條目交叉重組，如使用“+”號(hào)可以將建筑產(chǎn)品、功能空間、參與的人、工作成果等分類表格進(jìn)行編碼組合，形成各種組合編碼，用以共同描述項(xiàng)目中某個(gè)構(gòu)件在項(xiàng)目全生命周期中的狀態(tài)。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(hào)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(jī)電設(shè)備編碼方法及應(yīng)用

2.1項(xiàng)目需求分析

機(jī)電設(shè)備編碼作為BIM模型與信息數(shù)據(jù)庫之間的紐帶，實(shí)體設(shè)備與其相關(guān)信息數(shù)據(jù)通過設(shè)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(jī)電設(shè)施的唯一身份識(shí)別ID，用于模型與信息數(shù)據(jù)的掛接，應(yīng)確保每一個(gè)設(shè)備對(duì)應(yīng)唯一的編碼，不能存在一個(gè)編碼對(duì)應(yīng)多個(gè)設(shè)備或多個(gè)編碼對(duì)應(yīng)同一設(shè)備的現(xiàn)象。（2）可拓展性：考慮后期運(yùn)維階段可能出現(xiàn)的設(shè)備更換、新增等問題，編碼應(yīng)具有擴(kuò)展空間，滿足項(xiàng)目實(shí)際需求。（3）普適性：編碼規(guī)則體系應(yīng)適合在其他同類型項(xiàng)目中的推廣應(yīng)用，充分發(fā)揮其研究及應(yīng)用價(jià)值?！督ㄖ畔⒛Ｐ头诸惡途幋a標(biāo)準(zhǔn)》中的建筑產(chǎn)品表雖然制定了建筑工程項(xiàng)目建設(shè)和使用全過程中各種材料、部品、設(shè)備及其組合的分類編碼，其中也包含了常規(guī)機(jī)電設(shè)備的分類及編碼，但未制定各機(jī)電設(shè)備的唯一性編碼規(guī)則。通過建筑產(chǎn)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(huì)導(dǎo)致編碼過于復(fù)雜冗長而不利于后續(xù)使用；另一方面仍無法形成各機(jī)電設(shè)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(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行項(xiàng)目機(jī)電設(shè)備編碼。

2.2編制方法分析

結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，項(xiàng)目機(jī)電設(shè)備編碼可以建筑產(chǎn)品表中已有的機(jī)電設(shè)備分類編碼為基礎(chǔ)，結(jié)合以下幾方面進(jìn)行制定：（1）建筑產(chǎn)品表中的機(jī)電設(shè)備分類編碼種類無法滿足項(xiàng)目需求，需根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際擴(kuò)充機(jī)電設(shè)備分類編碼。（2）同類型機(jī)電設(shè)備規(guī)格型號(hào)眾多，需在機(jī)電設(shè)備分類編碼后添加規(guī)格型號(hào)編碼用以區(qū)分同一類型設(shè)備的不同規(guī)格型號(hào)。（3）整體隧道項(xiàng)目總長超過10km，同規(guī)格型號(hào)的設(shè)備分布范圍廣，為保證各設(shè)備編碼編制的準(zhǔn)確性及統(tǒng)計(jì)校核的便捷性，在編碼編制時(shí)考慮加入反應(yīng)設(shè)備安裝位置信息的位置編碼。（4）為同類型同規(guī)格型號(hào)同安裝區(qū)域的設(shè)備編制順序編碼，以保證設(shè)備編碼的唯一性。最終形成由機(jī)電設(shè)備分類編碼、設(shè)備規(guī)格型號(hào)編碼、位置編碼及順序編碼等組成的機(jī)電設(shè)備編碼，作為機(jī)電設(shè)備的唯一身份標(biāo)識(shí)，貫穿該設(shè)備的全生命周期。

3編碼在隧道工程機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用

太湖隧道機(jī)電設(shè)備編碼采用純數(shù)字編制，共分為四級(jí)，其中，第一級(jí)10位，第二級(jí)2位，第三級(jí)2位，第四級(jí)4位，共計(jì)18位數(shù)字?；緲邮揭妶D1。第一級(jí)編碼為設(shè)備分類編碼，參照《建筑信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》中建筑產(chǎn)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(shè)備根據(jù)其專業(yè)、用途擴(kuò)充，不得與其他類目相同，不同類型設(shè)備采用不同類目編碼。第二級(jí)編碼為設(shè)備規(guī)格編碼，用以區(qū)分同類型設(shè)備的不同規(guī)格型號(hào)。第三級(jí)編碼為位置編碼，用于反應(yīng)設(shè)備所在位置區(qū)域。隧道工程機(jī)電設(shè)備主要分布于主體隧道及設(shè)備房兩類區(qū)域，設(shè)備房與傳統(tǒng)建筑工程無大差別。而主體隧道屬于線型工程，與傳統(tǒng)建筑工程有較大不同，其中設(shè)備的位置信息根據(jù)樁號(hào)確定，如僅依靠編碼中的位置編碼反應(yīng)詳細(xì)的設(shè)備位置樁號(hào)，會(huì)導(dǎo)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(shè)備編碼的通用性，同時(shí)便于整體編碼的編制及校核，其中的位置編碼僅反應(yīng)粗略的安裝區(qū)域，其詳細(xì)的位置信息如樁號(hào)等存儲(chǔ)在信息數(shù)據(jù)庫，通過設(shè)備編碼調(diào)用展示。結(jié)合隧道模型的拆分方式，項(xiàng)目位置編碼分為“主隧區(qū)間碼”和“設(shè)備房碼”，主隧區(qū)間碼主要用于描述主體隧道中設(shè)備位置的樁號(hào)區(qū)間，設(shè)備房碼主要用于對(duì)應(yīng)項(xiàng)目中63個(gè)設(shè)備房。位置編碼對(duì)應(yīng)規(guī)則見表2。第四級(jí)編碼為順序編碼，表示該區(qū)域同類型同規(guī)格型號(hào)不同設(shè)備的編號(hào)，自北向南由小樁號(hào)向大樁號(hào)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(qū)間段隧道第一個(gè)規(guī)格型號(hào)為SNJ65-B的消火栓箱。其中第一級(jí)“3030101550”為消火栓箱的類目編碼，第二級(jí)“01”為規(guī)格型號(hào)SNJ65-B的編碼，第三級(jí)“01”為K23+900-K25+160區(qū)間段隧道編碼，第四部分“0001”為該隧道區(qū)間段規(guī)格型號(hào)為SNJ65-B的消火栓箱的數(shù)字編號(hào)（見表3）。此外，主體隧道中暗裝式機(jī)電設(shè)備較多，而設(shè)備編碼位數(shù)較多、編制規(guī)則相對(duì)復(fù)雜，不利于記憶和快速分辨，對(duì)于運(yùn)維工作人員的后續(xù)使用并不友好。因此，針對(duì)主體隧道暗裝式機(jī)電設(shè)備制定簡易編碼，聯(lián)同圖標(biāo)、名稱、二維碼等形成設(shè)備的專屬標(biāo)識(shí)。簡易編碼一方面用于區(qū)分主體隧道內(nèi)同一樁號(hào)位置同類型同規(guī)格型號(hào)的不同設(shè)備，另一方面用于快速識(shí)別暗裝式機(jī)電設(shè)備基本信息及二維碼的制作，輔助運(yùn)維人員快速獲取其詳細(xì)信息數(shù)據(jù)。簡易編碼分三級(jí)，由字母及數(shù)字組成，共計(jì)8位，分別表示設(shè)備位置、名稱和順序編號(hào)。具體編碼形式見表4。通過太湖隧道項(xiàng)目應(yīng)用，機(jī)電設(shè)備編碼作為各設(shè)備唯一身份標(biāo)識(shí)，貫穿于設(shè)備的整個(gè)生命周期，很好地完成了連接BIM模型和信息數(shù)據(jù)庫、傳承各階段信息數(shù)據(jù)的任務(wù)。同時(shí)，結(jié)合暗裝式機(jī)電設(shè)備簡易編碼的應(yīng)用，大大地方便了運(yùn)維人員的使用，為項(xiàng)目機(jī)電設(shè)施的數(shù)字化、智能化運(yùn)維打下了良好的基礎(chǔ)。

4結(jié)語

本文基于現(xiàn)有的BIM分類編碼標(biāo)準(zhǔn)，提出了“設(shè)備類型信息+規(guī)格型號(hào)信息+位置信息+順序信息”的機(jī)電設(shè)備編碼方法，并在太湖隧道項(xiàng)目中展開應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果，對(duì)隧道工程推進(jìn)機(jī)電設(shè)施的數(shù)字化、智能化運(yùn)維具有促進(jìn)意義。

作者:莊運(yùn)超 高健文 李秀霞 單位:無錫市工業(yè)設(shè)備安裝有限公司