空间基因:建筑信息编码简史(三)

往期回顾

空间基因:建筑信息编码简史(一)

空间基因:建筑信息编码简史(二)

你好,这里是BIMBOX,今天我们继续聊建筑信息编码。

前两期我们说到,编码需要考虑计算机识别问题、语言兼容性问题、以及后期扩容带来的麻烦;也说到建筑信息编码除了要解决一物一码的问题,还需要考虑信息分类的问题。

我们也说到,Masterformat是一种面向材料和工种的建筑信息分类方法,建设单位使用它进行任务分解、成本计算、招投标的时候都挺好用。

但到了投资方和设计方的手里,材料和工序这些小类目,在方案估算、限额设计、动态成本控制几个方面,就不那么好用了。

比如在项目方案阶段,利用历史项目里「混凝土或者木材总用量」来估算新建项目,会有很大的偏差,而像「钢材用量限制为2000吨」这样的指标也没法用作限额设计。

投资人和设计师所关心的,是建筑的物理组件,比如,地下工程和地上工程的投资分别是多少,有多少根柱子多少道梁,他们并不太关心造出这些物理组件具体要购买多少原材料、用什么方法来建造。

在这种思想背景下,面向建筑构造元素的分类方法就应运而生了。

早在1973年,美国建筑师学会(AIA)就按照建筑物组成元素的分类思路开发了一套编码体系,当时命名为MasterCost。同时,美国总务管理局(GSA)也开发了一套类似的编码体系。

你看,这两个组织一个是代表建筑师的,一个是负责政府投资采购的,正好是Masterformat不太适用的两种人。后来双方达成一致,把两个标准整合到一起,命名为Uniformat

不过这个编码标准一直没有成为「国标」,而是作为一个参考体系来使用,有点类似咱们的行业标准。

1989年,为了提升建筑行业的管理水平,美国材料试验协会(ASTM)以Uniformat为基础,定制了一套分类标准,标准号为E 1557。

这套标准对Uniformat进行了大幅度的改进,为了表明它和最早AIA发布的Uniformat同源,ASTM把它命名为Uniformat II。它的最新版本是2015版。

1995年,美国建筑规范协会(CSI)加拿大建筑规范协会(CSC)也对Uniformat进行修改,发布了自己版本,并一直维护更新。它的最新版是Uniformat 2010。注意这个Uniformat后面没有「II」。

CSI和CSC这两家协会是不是有点眼熟?我们后面再说。

咱们说了好几个Uniformat,国内经常把这几个编码体系弄混。

在这里你只需要记住,现行的Uniformat有两个版本,一个是ASTM发布的Uniformat II,最新版是2015;另一个是CSICSC发布的Uniformat,最新版是2010。这两个都是从AIAGSA联合发布的最初版Uniformat发展而来的。

关系还真是很容易搞混,连一些软件商都弄错了,ArchiCAD的开发商图软公司,直到2017年还在官网的扩展包下载里把这两者混在一起发布:        

后来经过用户反馈,图软到2018年才把它们分开发布。

ASTM与CSI的编码在整体分类和结构看上去还是比较像的。不过在后续的延伸思路上,两者有着非常大的差异,这也导致我们的故事向着完全不同的方向发展。

如果看到这儿你有点犯困,可一定要打醒精神,干货来了。

这两份标准大分类上是一致的,都采用树状线性分类,面向的也都建筑的物理组件,而不是材料和工种。按字母从A到G把建筑物构件分为7大类,作为编码的第一层主要元素组

注意,CSI版比ASTM版要多出一个Z类别:一般要求

编码的第二层元素组和第三层单独元素,都是由两位阿拉伯数字组成,分别对上一层元素进一步分解。在继续分层的时候,两套编码开始出现明显差异。

比如,ASTM版的A项基础结构,分解为A10基础和A20地下室两类,A10进一步分为3类,A20进一步分为2类。

而再看CSI版的A项基础结构分为A10基础、A20地下围护结构、A40底板、A60地下室排水工程、A90基础结构相关活动等6类,这就比ASTM要细了一些。第三级分类也比ASTM版的更多。

这两者的编码顺序也有一些区别:通过对比可以看到,ASTM版的第三层A1030底板,在CSI版被移动到了第二层A40,并且进一步分解为标准底板结构底板等5类。

到了第四层,两个编码就连格式都不一样了,ASTM版是在第三层后面直接跟两位数字,而CSI版则在第三层后面先加一个小数点,再跟两位数字。

比如同样是A1010一般基础,ASTM版细化到第四层可以是A101001墙基础,而CSI版再往下细化到第四层,就是A1010.10墙基础

下面最重要的区别来了:ASTM版的Uniformat到了第四层分解就结束了,但CSI版的还做了第五层分解

在CSI官方文档里,给出了第五层分解的两种用法:

第一种是自定义编码扩展。

你可以在第四层编码后面加一个小数点,再加自定义码,对第四层的元素使用什么工法、材料来实现做进一步的区分。

比如,在第四层墙基础后面加「.CF」代表连续基脚,编码为A1010.10.CF。这个CF是可以自定义的,可以是字母或者数字,只要内部不出现编码冲突就行。

等一下,咱们说这个第五层,是对第四层的元素使用什么样的工法和材料做进一步的区分,工法、材料,是不是很耳熟?这不是Masterformat干的事儿嘛!

没错,还记得前面我们说到CSI和CSC开发Uniformat,问你这两家机构是不是有点耳熟?它们正是上一期说到的Masterformat的发布者。

这就要说到CSI版Uniformat第五层的第二种扩展方式:与Masterformat结合。

例如,你可以像这张表一样,对A1010.10墙基础做第五层的扩展,直接在编码后边加上「.03 40 00」,这个编码在Masterformat里面代表「预制混凝土」这种材料。这样,两个编码串起来,就代表「材料为预制混凝土的墙基础」。

这样做有什么好处呢?

比如在初步设计阶段,整个基础结构A大类已经确定采用预制混凝土,但里面的小类柱基础是预制还是现浇还没确定。

那就可以在A大类里面,把所有的小分类都跟上Masterformat编码「03 40 00」,也就是预制混凝土,唯独把柱基础这一项的第五层空下来。后续在进行深化设计的时候一查找对比,就能马上知道这部分的设计还没有确定。

实际上,CSI版的Uniformat里,就在每一个编码后边详细的写上了相关的Masterformat编码,供用户在第五层扩展的时候选择使用。这一点,是ASTM没有做的。

前面我们说CSI版比ASTM版多出的大分类Z 一般要求,也正是逐条对应Masterformate里面一般要求这一大类的,这个大类在原本的uniformat里是不存在的。

现在,我们可以看看ASTM和CSI在思路上的本质差异了。

总体来看,ASTM版本的Uniformat相对独立,它发布这个标准的目的就是解决甲方在进行估算、设计方在进行限额设计时的需求。

我们在讲Masterformat的时候,说到Proffenberger在对编码体系的研究中公布的结果:

企业对以往项目的投资数据进行分析的时候,使用Masterformat进行估算,混凝土占整个工程投资比例是2%~32%,砖石是0%~20%,金属是0~21%,木材是0~38%,分项浮动大,估算敏感度低。

而使用Uniformat II的构件分解法进行估算,对同样的项目进行分析,基础工程一般占整个工程总投资比例的2%~4%,地下结构为5%~7%,地上结构为14%~21%,每一大类变化范围都很小,估算敏感度就很高

在这个层面上来说,ASTM已经做得足够好了,实际上现有工程项目里选择使用ASTM版Uniformat II的甲方和设计方还是很多的。

而对比ASTM,CSI则明显更往前走了一步,那就是:

建造过程中各方使用不同的代码,该怎样进行数据互通?

如果甲方按照Uniformat的构件思路来拆解项目,乙方根据Masterformat的材料和工法来拆解项目,那他们看的一个是物理结果,一个是实现这个结果的方法,在各自的领域并不会出现问题,而一旦他们的工作需要衔接,就只能从头开始编码。

这个转换工作至少要进行两次:甲方用Uniformat做估算,乙方用Masterformat做建造,项目交付后甲方再用Uniformat做运维管理。

而CSI做出的努力,就是让甲方和乙方能够在衔接编码工作的时候,可以顺畅的相互兼容,它的目标不是解决单点问题,而是最终指向一个更大的命题:建筑全生命周期管理。

回顾CSI开发Uniformat的时间点,1995年,在那之前的一年发生了一件事:国际数据互用联盟(IAI)成立,旨在推出一个全生命周期和全产业链所需要的标准。

这个标准就是后来的IFC,IAI后来就成了大名鼎鼎的buildingSmart。而IAI的领头发起人,就是你最熟悉的Autodesk公司。

历史就是在这个时间点被串了起来,编码从一个满足人们统计造价的基础需求,开始在一个角落里开出一朵新的小花。

十年之后,它会长成一棵人们从没听说的大树,用一种新的方式,代替传统的Excel表格来承载它原本的数据母体。

这颗还在萌芽的种子,就叫Building Infomation Modeling

后面的故事,我们放到下一期来说。

今天留一个问题给你,对比一下,ASTM版的Uniformat II一直更新到2015年,而CSI的Uniformat明显有更大的野心,但为什么只更新到2010年?过去了8年,CSI去干什么了呢?

欢迎你留言给我们,有态度,有深度,BIMBOX,咱们下次见!

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