铁路工程中RIM实施原则
最近从实施单位、各大设计院有关BIM建设调研的情况来看,RIM前期认识不清的问题在实际实施过程中已经造成了诸多困扰。施工单位按建筑行业的纯手工作业模式开展所辖工点的大批量建模生产,在完全缺乏开发意图的情况下企图只依靠Revit、CATIA、Inventor等商业建模软件达成所谓的铁路RBIM5D平台。设计院也是在广泛开展各种BIM建模软件的试用对比之中,工作开展得早的,现在也陷人了茫然不知该所为的地步,很多问题都出现了。按某设计院的工作经验,同一个构件,BIM建模比传统二维设计在效率上是50~60倍的降低;一条隧道建模出来了,同样由于没有多尺度的LoD技术,加载漫游都十分困难;想要换成其他软件试试,商业软件之间的格式也不兼容;各专业因为空间不统一,各专业的模型放在一起也存在很多困难;最主要的是,施工单位根本不用设计单位的模型,因为他们的关注点是施工过程的动态模型模拟。
根据这些困难,原本给出RIM实施技术架构内容,调整为讨论具备更广泛指导意义的RIM实施原则。构建RIM平台,有一些基本的认识:一是,单座站场、桥梁、隧道的BIM,可以选用欧氏空间的工点式BIM,但是线路不能;二是,工点式BIM可以统一/归属/依附于RIM,但RIM不能分别去适应所有工点式BIM的空间需求。因此,RIM的构建应遵从沿铁路线展开的基本原则开展,优先开展线路RIM基础平台的建设,建立统一的数字地球表达空间,然后再向各专业工点式BIM进行专业化拓展为最佳顶层总分式设计原则。
RIM平台建设的总体原则应确立为:以数字地球为视野,推进以“地球空间为架构、工程空间为辅助,宏-微观一体”多尺度相融合的大区域数字工程平台的建立,在保障设计度量性的同时,更应侧重于工程方案的系统完整性。此外,RIM平台建设还需遵循其他原则:
第一,RIM不是构件BIM的简单归集。是否有必要按照BIM的构模标准来构建RIM的对象?如桥墩模型,是否有必要细化到里面的钢筋骨架建模?RIM定位的层次应该高于构件的BIM,是构件的超集,其管理的对象粒度也应该比BIM更大。对象定义的粒度标准提高了,模型也将大大简化,对提交建模效率、表达效率都是有显著效果的。
对象粒度的提升并不是以折损信息量为代价,诸如墩内的钢筋骨架、材质等信息,完全可以以LoD模型、链接附加模型、附图或是直接的信息说明来保障,而这些固结的内部结构,不进行一体表达实质上是不会影响RIM的空间分析与信息查询能力的。
至于RIM的对象粒度标准如何制定,个人认为需要满足两种原则:表达不受损原则及空间分析保障原则。RIM与BIM一样,不是一定要求表达的模型是精细的甚至是三维的,在满足这两项基本功能定位的情况下,RIM表达的对象不必过于精细。
第二,现阶段应允许施工BIM与RIM按两种不同的技术体系发展。前已述及,施工BIM是可以来源于RIM的,在RIM的基础上对工点模型进行细节增强与过程建模,是可以方便得到施工BIM的,但现在的情况是RIM平台没有而施工BIM需求迫切。在这种情形下,只要设计院坚持RIM的主体思维与技术路线,不受建筑BIM的技术手段过多影响,两种模式同步开展,相互借鉴也是有好处的。
第三,RIM的建模生产应由铁路行业统一推出标准构件模型库,这些模型库可以取代一些文字性的行业标准形成行业数字化标准产品,由RIM平台或BIM平台软件所调用。除此之外的建模任务应着眼于开发自动建模手段来完成,不应像施工单位现在所做的两个横断面之间一连线就构成了路基模型一样完全由人工来完成,否则RIM的构建效率无法满足实际生产的需要。
自动建模的方式有从二维图纸向三维转换的转换建模,有基于方案数据库与空间分析的自动建模,也有实现三维设计与二维同步的更高级建模方式。目前我们已经基于方案数据库与空间分析的自动建模实现了铁路全线的建模,再辅以简单地三维交互设计手段以满足一些特殊无法自动建模的构件表达,至于二维图纸的获得也需要依靠空间分析自动成图,在此基础上再为拓展二、三维同步创造条件。
第四,RIM平台应着眼自主的开发,商业软件为了保障商业垄断与技术保密,是不可能提供完全无损的开放的信息交互格式的。指望通过商家响应我们的BIM标准以达到多软件平台交换这一目标定位不切实际。更主要的是,通用商业产品难以达成专业化的功能需求。如果完全自主不现实,在引用适当的商业产品作为基础平台的基础上,也需要进行自主的二次开发,才有可能达成RIM的功能效果。
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