杨党校 李璋 杨旭 贺红 卢辉 罗生林
1.西安中铁轨道交通有限公司
2.未来建造成都科技有限公司
摘要：在建设项目的全生命周期内，从规划、设计、施工，再到运维管理，都会涉及到信息的产生及更新，通过借助BIM技术构建沟通平台和存储中心，实现项目建设全生命期信息的交换与共享；数据库是BIM技术构建沟通平台和存储中心的核心组成部分，而族是数据附着的基础，族库就相当于数据库，是由大量族按照特性、参数等属性分类归档形成，是一个可包含丰富数据、面向对象的、具有智能化和参数化特点的数字化表示，支持项目全生命期中动态的信息创建、共享、更新和管理。
关键词：BIM族库 BIM技术 信息
Research on BIM Family Library Standard of Xi'an Metro Line 9
Yang Dangxiao，Li Zhang，Yang Xu，He Hong，Lu Hui，Luo Shenglin
（1. Xi'an China Railway Rail Transit Co，Ltd，2. Future Construction Chengdu Technology Co，Ltd）
[Abstract] In the entire life cycle of a construction project，from planning，design，construction，and operation and maintenance management，it will involve the generation and update of information. By using BIM technology to build a communication platform and storage center，the full life of project construction Exchange and sharing of information during the period；the database is the core component of BIM technology information management，and the family library is a database that is classified and archived by a large number of families according to characteristics，parameters and other attributes. It is an object-oriented，rich data The digital representation with intelligent and parameterized features supports the dynamic creation，sharing，updating and management of information during the entire life of the project.
[Keywords] BIM family library BIM technology information
1 引言
在建设项目的全生命周期内，从规划、设计、施工，再到运维管理，都会涉及到信息的产生及更新，例如地质数据文件、图纸、合同、变更单、会议通知单、设备使用手册等，这些信息种类、数量可以用成千上万来形容，后期在交付给业主，在运营时期，例如某个设备出现故障，并且还要保证整个建筑物该系统的正常运行，那么我们就会去寻找这个设备维修单位及联系方式，对设备进行检修，而我们在对设备维修单位及联系方式这类信息的查找时，可能就是在千万个文件里面去找，犹如大海捞针，这样需要花费大量的时间，这也是在传统运维管理模式下，对于信息检索，信息提取时所出现的，也是急需解决的问题。
随着轨道交通行业的不断发展，轨道交通工程各专业工程体量、数据信息变得日益错综复杂，寻求轨道交通工程项目设计、施工、运营管理全生命周期的数据处理和协同工作化平台便成了一项难题，而随着BIM技术的发展，为解决这一难题提供了更优质的解决方案；基于BIM 技术构建沟通平台和存储中心，可整合离散的信息，并通过信息共享和协同工作将信息贯穿建设全生命周期，实现项目建设全生命期信息的交换与共享；利用整合后的BIM模型信息，与原有资产设备管理系统结合，将设备运维管理扩展至三维可视化平台，可极大的提高效率及降低成本。本文将以当下主流BIM软件Revit进行族库标准研究分析和探讨。
2 研究必要性和意义
2.1 研究必要性
（1）为贯彻执行国家、陕西省、西安技术经济政策，推进西安城市轨道交通工程信息化实施，规范城市轨道交通工程BIM构件库管理，并满足中铁城投标准体系的建设要求。
（2）为便于项目管理方管理，统一各参建单位建立的族文件的精度、信息、材质、文件格式和命名规则等，确保数据的准确性、互操作性和安全性。
2.2 研究意义
数据库是BIM技术信息管理的核心组成部分，它是信息流的枢纽即沟通的平台与存储的中心。而族库便是由大量族按照特性、参数等属性分类归档而成的数据库，是一个可包含丰富数据、面向对象的、具有智能化和参数化特点的数字化表示，支持项目全生命期中动态的信息创建、共享、更新和管理。
3 研究主要内容
3.1 BIM族库中族文件的种类
（1）原有资产信息种类的定义原则，是将设备、设施按照专业属性统一进行分类。分类原则为：①城市轨道交通设施设备以专业属性进行分类；②城市轨道交通设施设备的分类应涵盖城市轨道交通系统配置的基本设施设备，并具有扩展性。设施设备编码原则为：①唯一性，规定每个编码只表示一个设施设备；②适用性，代码可适用于不同城市和不同制式的城市轨道交通设施设备；③可扩展性，代码留有适当的后备容量，以适应相应的新需求和新变化。
（2）Revit族是某一类别中图元的类，是根据参数（属性）集的共用、使用上的相同和图形表示的相似来对图元进行分组。其类别分为建筑、结构、机械、电气、管道五类，可满足原有资产设施设备以专业属性进行分类原则的需求；Revit设备族分为专用设备、安全设备、数据设备、机械设备、火警设备、照明设备、电气设备、电话设备、通讯设备九类，可满足原有资产设施设备的分类应涵盖城市轨道交通系统配置的基本设施设备原则的需求，在搭建族库时按类对号入座，确保与原有资产信息分类相对应。而且在Revit标准构件族中，可以自定义录入任意信息，通过自定义录入跟原有资产信息管理一致的字段与信息，便可以做到族库所携带的信息与原有资产信息相对应。
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3.2 BIM族库中族文件的命名规则
高效地存储、共享、管理、检索海量族文件，命名规则将起到重要的作用。将一个没有命名规则的BIM模型，后期整理到能满足工程量快速统计的需求程度，其模型处理工作量巨大，且整理后的模型，将对已经生成的BIM图纸产生大量影响，需要按照统一后的命名规则再次设定，这将严重影响到设计及管理工作的效率和质量。为此，需统一命名规则，命名宜由模型单元名称和描述字段依次组成，其间宜以下划线“_”隔开；必要时，字段内部的词组宜以连字符“-”隔开。结合原有资产管理形式，宜为：“BIM设计交付物的电子文件名与交付物内容应一致，应使用统一的格式并保持唯一且不变；BIM族文件电子文件名宜为“【专业名称】_【设备构件名称】_【厂家名称】_【设备构件型号】_〖一级子类名称〗_〖二级子类名称〗.（文件格式）”。其中【】为必填内容，〖〗为选填内容；【专业名称】表示此设备构件所属专业名称，【设备构件名称】表示设备构件的名称或类型，【厂家名称】表示为厂家单位简称，【设备构件型号】表示为设备构件的型号，〖一级子类名称〗与〖二级子类名称〗可根据实际情况自定义确定。例如：生产厂家为麦克维尔的通风空调专业设备型号为PFSV3F8BSF/F2210-ME-2/C2210-BL-2-NBCA-SP的右式冷水机组，接管方向为同侧。对应命名为：通风空调-冷水机组-麦克维尔- PFSV3F8BSF/F2210-ME-2/C2210-BL-2-NBCA-SP -右式-同侧.rfa。
3.3 BIM族库中族文件的交付数据格式、交付版本号
BIM应用各阶段将产生大量BIM项目文件、及由BIM 项目文件导出、打印产生的大量相关延伸BIM成果文件（建筑、结构、轨道、低压配电与照明、通风与空调等多种专业的模型和与之对应的图纸、信息表格、数据库数据，以及综合协调、模拟分析、优化方案等），加上项目前期的基本资料、往来文件、最终交付和归档文件等。为避免因各方标准不统一而导致交接时的误解和信息丢失，减少变更与返工，最大限度地提高生产效率，确保各方在整个项目中产出高质量的、形式统一的、符合交付要求的建筑信息模型，因此构件库成果交付格式应统一。软件应采用Autodesk revit，构件文件格式应为“*.rfa”；若因特殊情况，必须采用其他软件创建构件时，应提交“*.ifc”格式文件；建立族文件的软件版本应不高于Revit 2016版。
3.4 BIM族库中族文件的精度
族文件的精度是BIM模型中的构件在项目全生命周期中的不同阶段中，几何信息和非几何信息的可信赖程度，一般分为LOD100- LOD100500六个层级。构件信息量和三维数据随着项目的不断发展越来越丰富，与此对应的族构件的几何信息和非几何信息也会越来越详细。
表3.4.1 各阶段BIM模型细度
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为了更好的为运营管理作铺垫，便于运维阶段的智能化管理，对于族文件中所含有的信息的种类宜包括但不限于下表所示：
表3.4.2 机电模型元素及信息
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确保在能与原有资产管理相关联的前提下做扩展，族构件属性信息的延续性示意如下：
1）几何属性延续性扩展
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2）非几何属性延续性扩展
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3.5 BIM族文件在项目文件中的存在形式
族文件在项目文件的存在形式是直接影响项目在使用族文件是否便利的重要因素，Revit族分为以下三类：
（1）系统族：是在 Autodesk Revit 中预定义的族，包含基本建筑、结构、机电构件，如墙、板、管道管段。可以复制和修改现有系统族，但不能创建新系统族，可以通过指定新参数定义新的族类型。
（2）标准构件族：是根据各种族样板自由创建新的构件族，也可以复制和修改现有构件族。族样板可以是独立的样板（如公制常规模型），可以是基于主体的样板（如基于墙的公制常规模型），也可以是基于线、面的样板等，族样板有助于创建和操作构件族。
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（3）内建族：是只能在当前项目中创建的族，它们仅可用于该项目特定的对象，可以是特定项目中的模型构件，也可以是注释构件。创建内建族时，可以选择类别，且使用的类别将决定构件在项目中的外观和显示控制。
表3.5.1 族特性对比表
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标准构件族组成的构件库正是本文研究分析和探讨的BIM族库，创建标准构件族的常规步骤：
1）选择适当的族样板；
2）定义有助于控制对象可见性的族的子类别；
3）布局有助于绘制构件几何图形的参照平面；
4）添加尺寸标注以指定参数化构件几何图形；
5）全部标注尺寸以创建类型或实例参数；
6）调整新模型以验证构件行为是否正确；
7）用子类别和实体可见性设置指定二维和三维几何图形的显示特征；
8）通过指定不同的参数定义族类型的变化；
9）保存新定义的族，然后将其载入新项目然后观察它如何运行。
因此，建族前需要先明确构件的所属类型与安装形式，依据构件实际安装场景与类型，选择的不同的族样板进行创建。如仅依附墙安装的构件（如门、窗等），就选择基于墙的样板；仅依附楼板安装的构件（如吊灯、综合支架等），就选择基于楼板的样板；依附于两个或以上主体、依附于面安装的构件（消火栓箱、水管支架等），就选择基于面的样板等。创建原则是使族文件载入至项目中时，不会使用额外的命令进行布置，从而提高建模与深化的工作效率。
4 结束语
综上所述，为便于项目管理方对族库的统一管理，以及日后在运营阶段的应用提供基础数据，为数字化运营管理作铺垫，提高各参建方BIM应用工作的效率，BIM族库的搭建，必需基于同一个标准对族文件的种类、命名规则、交付格式、版本号、精度及存在形式进行定义，最终为城市轨道交通运营资产管理系统提供准确、完善的基础信息。
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