基于BIM技術(shù)的審查模式探索

盧春峰，黃怡萍

（中國建筑科學(xué)研究院上海分院，上海200023）

基于BIM技術(shù)的審查模式探索

盧春峰，黃怡萍

（中國建筑科學(xué)研究院上海分院，上海200023）

隨著BIM技術(shù)在建筑工程行業(yè)中的飛速發(fā)展，BIM技術(shù)已被越來越廣泛地運(yùn)用于工程項(xiàng)目建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，但是設(shè)計(jì)審查環(huán)節(jié)中還停留在二維審圖，該文在通過分析BIM技術(shù)現(xiàn)狀和研究設(shè)計(jì)審查的基礎(chǔ)上，探索基于BIM技術(shù)的審查模式以及可能會出現(xiàn)的難點(diǎn)，以資參考。

BIM技術(shù)；設(shè)計(jì)審查；可行性探索

1 BIM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 BIM技術(shù)介紹

BIM的英文全稱是Building Information Modeling，國內(nèi)稱為建筑信息模型。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司對BIM的定義是：BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑運(yùn)營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

1.2 上海市發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用在2010年前后逐步興起，隨著BIM技術(shù)的不斷發(fā)展，政府和企業(yè)已認(rèn)識到BIM技術(shù)是未來建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要技術(shù)。近幾年，國家、各地政府紛紛出臺BIM相關(guān)規(guī)劃和政策，積極推進(jìn)項(xiàng)目試點(diǎn)，全國的BIM技術(shù)已進(jìn)入飛速發(fā)展期。

上海市自2013年起陸續(xù)推出了BIM相關(guān)政策。

2013年1月上海市規(guī)土局發(fā)布《上海市建設(shè)工程三維審批管理試行意見》，在項(xiàng)目規(guī)劃報(bào)審階段采用三維模型提交；2014年10月上海市人民政府辦公廳發(fā)布《上海市推進(jìn)BIM技術(shù)應(yīng)用指導(dǎo)意見》明確了該市推進(jìn)BIM的指導(dǎo)思想、主要目標(biāo)和任務(wù)以及配套的保障措施；2015年7月上海市建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用推廣聯(lián)席會議辦公室發(fā)布《上海市推進(jìn)建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用三年行動計(jì)劃（2015-2017）》，指明了上海推進(jìn)BIM分為試點(diǎn)培育、推廣應(yīng)用和全面應(yīng)用三個階段。同期配合發(fā)布了《上海市建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用咨詢服務(wù)合同示范文本（2015版）》和《上海市建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用咨詢服務(wù)合同示范文本（2015版）》；2016年4月上海市住建委發(fā)布《關(guān)于本市保障性住房項(xiàng)目實(shí)施BIM技術(shù)應(yīng)用及BIM服務(wù)定價(jià)的通知》再次擴(kuò)大BIM應(yīng)用范圍。

至2015年底，上海市包括了上海中心、國家會展中心、迪斯尼等共計(jì)162個建設(shè)項(xiàng)目已采用BIM技術(shù)，其中，在建項(xiàng)目117個，已建項(xiàng)目15個，待建項(xiàng)目30個。BIM技術(shù)應(yīng)用的項(xiàng)目數(shù)量逐年增加，近兩年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

在BIM應(yīng)用環(huán)節(jié)方面，項(xiàng)目前期、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維都已有一定應(yīng)用，但是在設(shè)計(jì)審查環(huán)節(jié)仍是BIM技術(shù)的空白區(qū)域，上述提到的應(yīng)用BIM技術(shù)的建設(shè)項(xiàng)目中，即使在設(shè)計(jì)階段采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，但是到了審圖仍然需要轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的二維施工圖進(jìn)行審查，這也是目前的BIM技術(shù)發(fā)展瓶頸之一。

2 設(shè)計(jì)審查要點(diǎn)內(nèi)容研究

施工圖審查是政府主管部門對建筑工程勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)督管理的重要環(huán)節(jié)，《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》第11條規(guī)定：建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)將施工圖設(shè)計(jì)文件報(bào)縣級以上人民政府建設(shè)行政主管部門或者其他有關(guān)部門審查。

施工圖審查的主要內(nèi)容：

（1）建筑物的穩(wěn)定性、安全性審查，包括地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)體系是否安全、可靠；

（2）是否符合消防、節(jié)能、環(huán)保、抗震、衛(wèi)生、人防等有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；

（3）施工圖是否達(dá)到規(guī)定的深度要求；

（4）是否損害公眾利益。

施工圖審查重點(diǎn)部分在于建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水、電氣、消防等方面。審查工作內(nèi)容要點(diǎn)主要為審查強(qiáng)條、安全性、消防電氣、節(jié)點(diǎn)連接方式、機(jī)電設(shè)備及梁柱配筋等是否符合規(guī)范及要求,并且要關(guān)注審查中心專家聯(lián)查的要求。

為保證審圖質(zhì)量，審圖公司結(jié)合IOS管理體系，質(zhì)量管控方面由專人負(fù)責(zé)，多數(shù)審圖公司內(nèi)部也有質(zhì)量抽查。

針對審圖過程中的問題，各審圖公司積極響應(yīng)整改要求，基本在預(yù)審審查前整改，不符合強(qiáng)條規(guī)范的都要求必須整改。出現(xiàn)審圖中設(shè)計(jì)院圖紙不規(guī)范，審圖公司和設(shè)計(jì)院會協(xié)商解決。在規(guī)范不統(tǒng)一的情況下，也應(yīng)由審圖公司和設(shè)計(jì)院共同協(xié)商處理。

3 基于BIM技術(shù)的審查模式探索

基于BIM技術(shù)的審查主要是指設(shè)計(jì)階段提供BIM模型，審查階段以BIM模型為主要審查對象，通過涵蓋建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣等各專業(yè)設(shè)計(jì)的BIM模型提交施工圖審查。

3.1 基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)審查要點(diǎn)內(nèi)容

現(xiàn)設(shè)計(jì)審查工作與基于BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)審查的最大不同是現(xiàn)有二維圖紙審查轉(zhuǎn)向完全依托于三維模型的審查。二維圖紙審核的主要內(nèi)容為設(shè)計(jì)階段提供的工作成果，包含設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)書、文本說明等一系列內(nèi)容。

當(dāng)設(shè)計(jì)工作轉(zhuǎn)入BIM技術(shù)平臺后，平、立、剖等圖紙都可以通過投影由軟件自動生成。在對這類項(xiàng)目審核的過程中，各類圖紙?zhí)貏e是復(fù)雜部位的圖紙，對設(shè)計(jì)師意圖的反映更為準(zhǔn)確。結(jié)合其提供的復(fù)雜部位三維透視示意圖（為幫助審圖及施工、監(jiān)理各方更準(zhǔn)確地理解設(shè)計(jì)意圖，設(shè)計(jì)公司一般會主動在關(guān)鍵圖紙上提供），審核人員能更準(zhǔn)確地了解設(shè)計(jì)意圖并做出判斷。不僅如此，當(dāng)審核人員具備BIM模型的基本使用能力后，還可以根據(jù)審核需要在希望的位置和方向補(bǔ)充二、三維視圖，從不同的方向?qū)徱曉O(shè)計(jì)成果，為審核結(jié)論提供更全面的作證和數(shù)據(jù)支持。此外，模型中一些細(xì)部信息在整體建筑模型中無法得到全面的攜帶，例如建筑細(xì)部構(gòu)造、結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎形式、設(shè)備附件細(xì)節(jié)等。這些信息的缺失使得與此相關(guān)的詳圖無法實(shí)現(xiàn)軟件的自動生成，仍舊需要通過二維方式由人工繪制后嵌入三維模型。

3.2 基于BIM技術(shù)的審查模式的意義

3.2.1 提升審查質(zhì)量和效率

BIM模型相較傳統(tǒng)二維圖紙的最大優(yōu)點(diǎn)之一在于其三維可視化，使得其在空間表達(dá)方面有明顯的優(yōu)勢，帶來最大的價(jià)值在于能夠有效檢查“錯、漏、碰、缺”，減少返工，同時(shí)也解決了二維圖紙空間集合信息無法表達(dá)和審圖人員對建筑空間形體的認(rèn)識問題，在不規(guī)則建筑中體現(xiàn)尤為明顯。BIM的三維可視化功能，在數(shù)字化審圖中可針對建筑質(zhì)量問題、安全問題、消防和整改直觀表達(dá)，提高更為有效的審核。同時(shí)，通過建立關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，可以準(zhǔn)確快速計(jì)算結(jié)構(gòu)配筋量，規(guī)范強(qiáng)條違反情況核對，提升審核的精度與效率。由于BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)粒度達(dá)到構(gòu)件級，可以快速提供支撐項(xiàng)目各條線管理所需的數(shù)據(jù)信息，有效提升審圖效率。

設(shè)計(jì)審查協(xié)同化同樣也是BIM模型的優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)審查環(huán)節(jié)中，審圖各專業(yè)無法有效得知本專業(yè)外其他專業(yè)的圖紙狀況，項(xiàng)目審核風(fēng)險(xiǎn)控制能力不高，但是通過BIM模型能直觀地審查關(guān)聯(lián)專業(yè)相關(guān)情況，同時(shí)能夠有效避免因圖紙之前的索引關(guān)系所造成的審圖困擾。在設(shè)計(jì)回復(fù)意見的階段，通過BIM模型能做到即時(shí)修改的同步更新，更加便于審查人員直觀地審查回復(fù)意見及修改的模型，對于審查效率也有明顯的提升。

基于BIM技術(shù)的審查將把審圖質(zhì)量管理推向新的高度。在三維模型的環(huán)境下，其本身就是一個虛擬建造可視化的過程，在一個可視化的模型體系下，對于審圖人員來說，將更有利于其理解設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖，針對相應(yīng)的設(shè)計(jì)意圖，審圖人員能夠?qū)Ｗ⒂趶?qiáng)制性條規(guī)條款對該設(shè)計(jì)的要求，通過三維可視化模型和模型二維圖紙的結(jié)合，從施工和驗(yàn)收的角度，發(fā)現(xiàn)其違規(guī)或不符合規(guī)范要求的區(qū)域，基于BIM技術(shù)的審查模式將有助于協(xié)助審圖人員提高審圖質(zhì)量和效率。

3.2.2 大數(shù)據(jù)的形成

基于BIM技術(shù)的審查能夠逐漸形成工程信息大數(shù)據(jù)，通過BIM技術(shù)能夠?qū)Υ髷?shù)據(jù)資源充分利用，可以定期匯總分析熱點(diǎn)建筑類型，近期較突出的質(zhì)量通病或是某專業(yè)的違規(guī)強(qiáng)條情況特別嚴(yán)重等。這對于勘察、設(shè)計(jì)單位，BIM信息大數(shù)據(jù)分析能夠幫助其了解單位所有項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量情況，直觀地發(fā)現(xiàn)問題，從而“對癥下藥”。通過大數(shù)據(jù)也能對于正在設(shè)計(jì)或是將要設(shè)計(jì)的項(xiàng)目提供以往設(shè)計(jì)結(jié)果的參考，有效避免個別問題重復(fù)發(fā)生，同時(shí)總結(jié)過往經(jīng)驗(yàn)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。對于政府主管部門而言，通過BIM信息大數(shù)據(jù)，除可以有的放矢地加強(qiáng)監(jiān)管以外，也可以形成對外公開的BIM網(wǎng)絡(luò)云平臺，提供近期工程數(shù)據(jù)分析情況，為工程建設(shè)提供有利的參考。

3.3 基于BIM技術(shù)的審查模式的難點(diǎn)

3.3.1 軟件系統(tǒng)

基于BIM技術(shù)的審查需要靠BIM軟件和系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，目前BIM軟件種類包括了BIM方案設(shè)計(jì)軟件、發(fā)布和審核軟件、運(yùn)營管理軟件、造價(jià)管理軟件、模型綜合碰撞檢查、深化設(shè)計(jì)軟件、模型檢查軟件、可視化軟件、結(jié)構(gòu)分析軟件、機(jī)電分析軟件、可持續(xù)發(fā)展軟件和BIM接口的幾種造型軟件等。

在BIM審查軟件中，首先需要兼容各種BIM軟件形成的數(shù)據(jù)，需要具備充分的數(shù)據(jù)讀入能力，應(yīng)采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式來規(guī)范各種BIM軟件生成的數(shù)據(jù)。在國外，一般通過IFC格式傳遞模型，但I(xiàn)FC格式存在一定的局限性，尤其在除模型信息以外的信息存儲方面，是對數(shù)據(jù)能否真實(shí)體現(xiàn)原項(xiàng)目信息的制約。國內(nèi)目前住建部已組織了相關(guān)單位針對BIM國家標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用進(jìn)行研究，相信在不久之后就會有國內(nèi)統(tǒng)一的BIM數(shù)據(jù)傳遞標(biāo)準(zhǔn)。

在統(tǒng)一了傳遞數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，BIM審查軟件系統(tǒng)還需要具備的功能如下：

BIM模型輕量化技術(shù)。在設(shè)計(jì)審查階段往往不需要設(shè)計(jì)階段BIM模型全部的信息，僅需要提取審查階段所需要的信息，但同時(shí)要保證數(shù)據(jù)的完整性，正確性及通用性。這樣一來可以減少BIM模型中對于審圖的無用信息，二來可以提高BIM模型傳輸速率。

規(guī)范自動化智能檢查。通過BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)模型及構(gòu)件的信息化，使一些定量化規(guī)范自動校審變?yōu)榭赡?。其中包括了模型完整性檢查、建模規(guī)范性檢查、設(shè)計(jì)規(guī)范檢查、模型協(xié)調(diào)性檢查等。從而能夠有效降低審圖人員的工作量。

數(shù)字認(rèn)證及加密功能。BIM模型所含的信息量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于二維圖紙，因而其安全性和保密性就顯得尤為重要?？梢圆扇〉陌踩胧┌ㄊ褂闷髽I(yè)、人員身份有效性認(rèn)證，這主要可以通過“賬戶+密碼”以及數(shù)字認(rèn)證來實(shí)現(xiàn)，如現(xiàn)有上海實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化交付即通過企業(yè)級和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人雙重CA認(rèn)證來確保其有效性和安全性。此外，為了有效確保BIM模型在網(wǎng)絡(luò)上安全流轉(zhuǎn)，在BIM審查系統(tǒng)的軟硬件都應(yīng)得到保障。硬件方面，需要有專業(yè)的數(shù)據(jù)備份，防火墻等硬件設(shè)備，以及服務(wù)器機(jī)房的安全設(shè)備共同保障數(shù)據(jù)的安全。軟件方面，一方面要對敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行安全加密，避免數(shù)據(jù)對外界是“透明”的。另一方面有相應(yīng)的安全信息體系，已保障數(shù)據(jù)的安全。

3.3.2 信息化發(fā)展達(dá)到較高水平

BIM模型含有大量的幾何信息，從目前的硬件設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)刃畔⒒瘲l件難以滿足BIM模型的傳輸，因而今后若要推行BIM模型設(shè)計(jì)審查，首先需要提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，目前國內(nèi)正在研究5G網(wǎng)絡(luò)，其速率是現(xiàn)行4G網(wǎng)絡(luò)的百倍，可以滿足BIM模型的傳輸，預(yù)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)會在未來幾年內(nèi)普及。其次是配套的數(shù)據(jù)安全技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)需要與之對應(yīng)的提高。最后則是各方單位內(nèi)部的硬件設(shè)施提高，主要是指由于使用BIM模型需要配備較快CPU速度、較大內(nèi)存和專業(yè)的顯卡的電腦，目前因還處于二維圖紙審查模式，對于電腦配置要求不是很高，若今后要實(shí)現(xiàn)BIM模型的審查，電腦的更新?lián)Q代也是必經(jīng)之路。

3.3.3 從業(yè)人員綜合素質(zhì)要求較高

目前BIM人才還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足建筑業(yè)發(fā)展的需求。主要問題是沒有足夠數(shù)量的技術(shù)人員能熟練地使用這個工具。建筑業(yè)缺乏懂得BIM知識的專業(yè)人員已經(jīng)成為建筑業(yè)進(jìn)入BIM時(shí)代的瓶頸。

在施工圖審查行業(yè)BIM技術(shù)力量幾乎為零。一些有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)審查人員，對BIM技術(shù)知之甚少。而一些年輕設(shè)計(jì)師能夠使用BIM、很快接受BIM模型數(shù)字化審圖的新模式，但不具備審圖人員資格要求且缺乏審圖經(jīng)驗(yàn)。

解決BIM數(shù)字化審圖人才缺乏的問題根本在于進(jìn)行人才培養(yǎng)方式的改革，加強(qiáng)對現(xiàn)有審查人員的BIM課程培訓(xùn)，以提高專業(yè)審查人員的綜合素質(zhì)，儲備既具備一定的專業(yè)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)、又掌握BIM審查的技術(shù)背景的年輕審查人員。

4 結(jié)語

目前行業(yè)內(nèi)正從傳統(tǒng)紙質(zhì)審圖逐步轉(zhuǎn)向數(shù)字化審圖，下一步就將是從二維的數(shù)字化審圖邁向基于BIM技術(shù)的三維模型審查。雖然基于BIM模型的審查模式在實(shí)施過程中還有很多問題亟需解決，如BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的建立，數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，軟硬件需配套建設(shè)，人員專業(yè)素質(zhì)等，但是BIM技術(shù)對于勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升，大數(shù)據(jù)庫的形成等優(yōu)勢必帶來建設(shè)行業(yè)的第二次產(chǎn)業(yè)革命。

注：本文得到了上海市建設(shè)工程設(shè)計(jì)文件審查管理事務(wù)中心辦公室主任胡杰及中國建筑科學(xué)研究院上海分院副院長朱偉的指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心感謝。

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Exploration on BIMTechnology-based Examination Modes

With the rapid development of BIM technology in construction industry,BIM technology has been increasingly applied in each stage of projectconstruction.However,two-dimensionaldrawing examination is stillapplied atdesign examination stage.This paper,based on the analysis on status quo of BIMtechnology and the study on design examination,BIMtechnology-based examination modes and potentialdifficulties are explored for reference.

BIMtechnology;design examination;feasibility exploration

TU18

A

1671-9107（2017）02-0021-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2017.02.021

2016-12-15

盧春峰（1990-），男，上海人，本科，工程師，主要從事建筑設(shè)計(jì)軟件工作。

黃怡萍（1977-），女，上海人，本科，高級工程師，主要從事建筑設(shè)計(jì)軟件工作。