标准导读｜ISO 23387:2025：数据模板怎样让工程对象“说同一种话”

写在前面：在与 BIM 相关的 ISO 标准里，我认为在国内最被低估的，但恰恰也是最实用的，就是 ISO 23387，即数据模板标准。在我看来，没有数据模板技术支撑的 BIM，都很难说实施了规范的信息交付。GB/T 51301—2018《建筑信息模型设计交付标准》第 5.3 节规定了“属性信息表”，附录 B 给出了模型单元属性分类，这是一种较为简化、也更贴近工程人员习惯的数据模板做法。在正在起草的修订草案中，我正在尝试引入更多的数据模板规则（非常可惜，我们缺乏数据模板专项的BIM国家标准），包括该术语本身，以推动这项实用技术深入 BIM 的实施过程。

说个场景。某商业中心进入竣工移交阶段，业主需要把已安装外窗的产品信息接入维护台账，于是要求总承包单位交付“外窗产品数据”。总包从三家厂商收齐产品手册、尺寸表和性能报告，按文件汇总交付。每项信息都能找到，但有的按产品系列排列，有的按具体型号排列；整窗传热系数、隔声性能与维护要求散落在不同文件中。业主的接收人员要为每款外窗产品重新建立一条记录，逐项提取、核对、补齐。资料交了，数据却还不能直接接收。

可能比较好的做法是，业主可以按维护台账的用途，在交付要求中约定一份外窗产品数据模板：每款产品要交哪些属性、怎样分组、用什么单位表示。厂商依照模板填报产品数据表，总包汇总后向业主交付，这样信息交付方与接收方采用同一数据结构。ISO 23387 规定的是这种数据模板的结构和建模方法。

标准档案

数据模板不是数据表

数据模板（data template）的定义为描述对象特征的数据结构。它面向特定信息要求，组织这次交换所需的对象与属性信息。顾名思义，模板是一种事先约定，对于“要说明什么及如何说明”给出一个形式化规则。与之对应，数据表（data sheet）是“关于某个对象或要求填了什么”的记录，也就是“数据模板填报完成的表”。举例来说，窗、传热系数、单位 W/(m²·K)”等相关概念的结构化组织方案，这是模板的职责所在，在此基础上，某一款窗填写“0.9”这个数值，如此便形成对应的数据表。数据表即按模板输入、指向实际产品、资产或要求的数据。

注：设计要求也可以形成数据表，所以“数据表”并非只能记录产品出厂参数。

上文中，对象（object）范围很宽，可以是产品、构件、系统、空间甚至建筑物；对象类型（object type）则表示一组具有共同特征的对象，用来给模板归类。图 1 改用标准资料性附录中的预拌混凝土，说明同一对象类型可以按不同用途建立模板。

图 1　对象类型、数据模板与数据表

图注：两个模板同属“预拌混凝土”这一对象类型，但面向不同交付用途；图中数值仅为说明性示例，不是标准给出的项目数据。

一个对象类型可以关联多个数据模板。ISO 23387 的资料性附录以预拌混凝土为例，展示通用模板及设计、订货、送货、竣工等用途的差别。设计阶段可能先明确强度等级与使用条件；订货时要补充数量、时间和接收地点；送货记录则要对应实际批次。某些属性会重复出现，另一些只在特定用途下需要。模板的边界因此取决于信息要求和交付目的，而不是“这类材料所有可想到的参数”。附录中的流程和表格是说明性示例，不能直接当作各国混凝土工程的强制字段清单。

数据模板不是表单

这个标题中的“表”，是指我们常见、常用的行列式表单。在我们想象当中，数据模板很可能就是这个样子。然而 ISO 23387 中给定的数据模板定义及其规则远远大于表单，重点在于数据模型（data modelling）。

在数据组织逻辑方面，数据模板的基本结构包含五类概念：

• 对象类型：对象类型是指按分类观念识别的一类具有相同特征的对象；
• 数据模板：数据模板反应指定类型对象在特定场景中的某些特征；
• 属性（property）：属性能够描述或区分对象的已定义特征；
• 属性组（group of properties）：属性组把相关属性按共同语境或用途组织起来；
• 引用文档（reference document）：引用文档为概念定义提供依据。

图 2　外窗数据模板中的五类概念

图注：借鉴 ISO 23387:2025 资料性附录 A.3 的建模思路，以外窗竣工移交为说明性示例。图中的属性组和属性不是标准规定的外窗字段清单；引用文档关系可选。

一个对象类型可以有1至多个数据模板（1:n）。这并不难理解，因为某类型的对象，可能存在多个信息交付场景，或者该对象类型被划分出若干个组成子对象类型。

在标准中，对于对象类型与数据模板之间的关系定义与我们平常习惯相反，把数据模板放在了表述中心，即1个数据模板可以有0至1个对象类型（HasObjectType, 1:0…1）。

上述机制中，不难推导出下列两个结论：

• 数据模板与对象类型具有对应关系，对象的分解形式、应用情景（scenario）很大程度上影响数据模板的内容。
• 数据模板、对象类型各自都可以自我嵌套，窗户的数据模板完全可以包含（HasPart）独立的玻璃嵌板的数据模板，如果需要的话。

属性和属性组都依附于数据模板。属性用来描述对象类型特征，其本身还有一些相关信息，如量、单位和值，这三者往往密不可分。属性组是具有共同背景或使用目标的多个属性的集合。

值得注意的是，属性和属性组都可以在同一数据模板内或跨数据模板复用。例如，“价格”这个属性（名称），既可以存在于配电柜数据模板里，也可以存在于风机盘管数据模板里，甚至可以存在于风机盘管的感应器配件的数据模板里，但价格的数值可能会发生变化（也可能一样，似乎更麻烦）。还有些属性，具有全局通用性，例如某产品的身份编码。这些都与事实逻辑相符。但问题来了，人/计算机读取“价格”属性时，会不会张冠李戴？会，如果属性不与对象绑定共同识别的话。在某些时候，甚至需要属性与对象的某一具体特征（部位）绑定识别，这样才能解决行业中的一个长期痛点：一个水泵数据表中，长、长1、长2到底是指哪些地方？

图 3　水泵的三个不同测量区间

图注：写实水泵图为 AI 生成的通用设备示意，不代表具体产品。三个测量区间均为本文说明性示例，不是 ISO 23387 规定的水泵属性或产品实测尺寸；实际使用时需明确测量部位、起止点和适用方法。

除了绑定识别外，还有Reference document。我很犹豫这个词翻译为“引用文档”好，还是“参考文档（文献）”好，在此我取前者，是强调“引用”关系。工程对象、数据模板、属性、属性组，这些概念和定义都“应”有根有据，在数据模板中，“宜”把这些根据材料引用至工程对象、数据模板、属性或属性组（HasDocument，1:0…n），用以说明这些概念的确切含义。

注：上一段中的“应”“宜”并非标准中规定的义务，而是我的理解。

以“抗压强度”为例，单独一个中文字段名仍不足以支持自动比较。需要说明它针对什么对象、采用何种试验或评价方法、用什么单位或等级表示、适用于什么条件。标准允许把一般属性进一步专门化；与技术规范所规定的评价方法相联系后，所指的属性便更具体。两个软件都显示“抗压强度”，并不能据此断定它们的值可以直接互换。

属性之间可能存在依赖关系，例如概念关系、采用关系、运算关系、先后关系等，这些更难察觉。标准区分语境参数、代理属性和函数依赖三类。例如某建材的全球变暖潜势（global warming potential，GWP）数值，必须连同所对应的生命周期阶段或信息模块理解。把“GWP = 12 kg CO₂e”单独从表格拷走，接收方便无法判断它是产品阶段、运输阶段，还是其他阶段的结果。图 4 表示这一语义依赖。

图 4　环境指标为何需要语境参数

图注：数值、单位与生命周期阶段共同限定该指标的阶段含义；图中的数值是假设值，比较产品环境声明时还须核对声明单位、产品范围和计算规则。

另两类依赖解决不同问题：代理属性可直接采用另一项评价所得的值；函数依赖则根据输入属性和规定的计算或判断方法得出结果，例如由长、宽、高计算体积。这里能否自动计算，取决于输入、公式、单位和适用条件是否都定义清楚。把字段存成机器可读格式，只完成了其中一步。

上述种种复杂逻辑，决定了数据模板不能仅仅是一张表单，而是一个数据模型。当然，在适合人类阅读的表现形式上可以呈现为一张二维表单，xlsx、csv都是常见格式。

为什么还需要数据字典

因为概念需要核定。数据模板使用过程中，最怕“鸡同鸭讲”。

若各单位各建一份“混凝土模板.xlsx”，即使列名近似，也可能各自定义“强度”“批次”与“产品”的含义。数据字典（data dictionary）为这些概念提供可管理的身份、定义及关系。ISO 23387 要求，字典实现以 ISO 12006-3 的框架 为基础，并依照 ISO 23386 的规则创建和维护概念；对象类型、模板、属性组、属性和引用文档都在字典中管理。这样，不同模板可以复用已定义的属性，必要时还可以引用不同字典中的概念。

ISO 12006-3 的通用模型并没有直接区分“数据模板”“对象类型”和“属性组”三种主题。ISO 23387 因而增加字典元层级，用有标识符、名称和定义的标准化主题种类标记它们，再规定“属于哪一种”“包含哪些部分”“关联什么对象类型”等关系。由此，模板不只是表格外形，还能被软件识别为一种有身份、组成和关联的概念结构。第二版还为概念增加可与通用唯一标识符（universally unique identifier，UUID）并用的统一资源标识符（uniform resource identifier，URI）；标准一般优先建议用 URI 作为外部引用。

图 5　数据模板所处的标准与应用层次

图注：下层提供概念模型与治理规则，中层组织某一用途的数据模板，上层按模板形成数据表；图中的纵向关系是本文的解释图，不是标准间的强制实施次序。

由此也能看清相邻标准的分工。ISO 12006-3 提供信息字典的通用模型，ISO 23386 管理属性定义与维护，二者都是 ISO 23387 的规范性引用。ISO 19650 系列则讨论工程信息的要求、生产、交付和管理 ：它帮助项目说清何时、由谁、为谁提供信息，而 ISO 23387 可帮助把某一类对象信息组织成明确的数据结构。ISO 22057:2022 更进一步，为环境产品声明（environmental product declaration，EPD）信息规定数据模板，它是特定主题的应用。

注：ISO 22057 是非常重要的应用标准，是 BIM 在绿色、低碳领域产品数据交付的入口方法。这部标准与正在兴起的“数字产品护照（Digital Product Passport，DPP）”直接相关。该标准正在转化为国家标准，由中国建筑标准设计研究院牵头起草，已于2025年4月报批。

计算机可理解

数据模板是计算机可理解的。由于标准对于工程对象、数据模板、属性、属性组（包括量、单位、值）、引用文档这几类要素及其关系都给出了形式化定义，结合数据字典，计算机可以完成对数据模板内容的识别和处理。请注意，这与多模态大语言模型（LLM）对非结构化文档（如PDF）的阅读理解不同，数据模板是预定义化的数据结构，严谨性和边界性符合人类意愿，而后者不可控程度较高（当然也有广泛的适用场景）。最佳实践应当是 LLM 全面参与数据模板的数据模型和表单呈现。

ISO 23387 给出了 XML 作为形式化表述方式，及其 XSD 和 XML 实例示例。XML 具有广泛的通用性，不但工程建设领域可用，更能把数据输送到制造、仿真、机器人等多个领域。当然，使用 XML 以外的其他形式也是可以的，例如JSON。

局限

说到这里，熟悉buildingSMART IDS 的人可能会稍有迷惑，IDS 与 ISO 23387规定的数据模板有什么区别？我在四五年前IDS刚兴起的时候就在国际会议上提出这个疑问，但并未获取很完备的答案。当下，我认为二者技术思路高度近似，都可以描述需求，技术实现也近似，且都计算机可执行。数据模板有较强的结构要素条件，适合描述具体的对象（构件、产品）；而IDS更加灵活，只要是工程项目需求（设计需求等），基本上都可以定义一个XSD出来，此外，IDS 与bSDD、IFC 绑定能力更强，而ISO 23387 引言也指出模板可与工业基础类（Industry Foundation Classes，IFC）结合使用，却没有承诺所有模板属性能无损、自动地映射进 IFC 模型。

注：不存在更好的技术，只有更适合的技术。

数据模板（包括IDS）都只能适用于处理文字信息，典型如对象ID、分类编码、技术参数等，无法处理几何信息，也就是无法预定义一个产品的点、线、面、体、几何构造方法、外观等几何数据的交付框架。

然而，这些局限性，都不影响数据模板是BIM实施中，不可或缺的技术路径。

参考文献

1. ISO. ISO 23387:2025, Building information modelling (BIM) — Data templates for objects used in the life cycle of assets. 2025. ISO 标准记录。
2. ISO. ISO 12006-3:2022, Building construction — Organization of information about construction works — Part 3: Framework for object-oriented information. 2022. ISO 标准记录。
3. ISO. ISO 23386:2020, Building information modelling and other digital processes used in construction — Methodology to describe, author and maintain properties in interconnected data dictionaries. 2020. ISO 标准记录。
4. ISO. ISO 19650-1:2018, Organization and digitization of information about buildings and civil engineering works, including building information modelling (BIM) — Information management using building information modelling — Part 1: Concepts and principles. 2018. ISO 标准记录。
5. ISO. ISO 22057:2022, Sustainability in buildings and civil engineering works — Data templates for the use of environmental product declarations (EPDs) for construction products in building information modelling (BIM). 2022. ISO 标准记录。
6. 住房和城乡建设部. GB/T 51301—2018《建筑信息模型设计交付标准》. 2018. 发布公告。