BIM智能审查在“新城建”中的应用实践.pdf

第 15 卷 第 4 期2023 年 8 月Vol.15 No.4Aug.2023引言5G、云计算、区块链、人工智能等新型信息技术的发展，推动了“数字技术”和“数字经济”的蓬勃发展，2021 年中国数字经济 GDP 占比高达 39.8%1。通过数字技术应用，对业务流程和管理流程进行重塑再造。具体到建筑行业，结合 AI 协同、虚拟现实、大数据等技术手段，利用数字世界算法、算力解决物理世界的难题，提前进行态势洞察和预测，进而优化物理世界的数字化转型之路2,3已经逐步获得认可。另一方面，住建部及各地方政府，也在积极构建国家、省、市三级 CIM 平台体系，完善建筑物模型等基础数据库，发挥 CIM 作为“新城建”基础平台的作用，全力支撑智慧城市、智能建造等深化应用，加快推进工程建设项目审批管理提质增效，全面推进城市治理数字化、智能化和现代化4。1 BIM 智能审查与“新城建”的关系“新城建”六大重点任务中，CIM 平台作为基础，支撑着智能化基础设施、智慧城市、智慧社区、智能建造和综合管理等数字化应用。而基础地理信息、建筑物和基础设施三维模型、标准化地址库等构成了CIM 平台基础数据。以建筑物三维模型为例，从模型表达的范围到颗粒度，可以有白模、倾斜摄影、精模和建筑信息模型（BIM）四种数据来源。由此可见，BIM 已经成为“新城建”的重要数据资产。BIM 智能审查作为 BIM 数据和 CIM 平台之间承上启下的环节，一方面可通过数据格式和交付成果约束 BIM 数据的合理、合规及合适。另一方面可通过CIM+应用要求前置，减少后端进入 CIM 平台数据重复建模、冗余建模及模型深度不够等问题，极大提高行业数据的综合效益。2 BIM 智能审查特点依据 BIM 技术在工程建设项目规划、设计、施工和运维全流程不同阶段的应用，BIM 智能审查有着不同的监管主体和参与主体，以规划审批为主、延伸至设计阶段的规划报建 BIM 审查，例如雄安和厦门，以设计施工图审查为主、延伸至施工阶段的施工图 BIM审查，例如湖南和广州，以竣工验收备案为主、延伸至运维阶段的竣工验收 BIM 备案审查。BIM 智能审查可概括为以下特点：“一个平台”，与现有业务流程高度集成的数字化平台，避免重复建设；“一套标准”，保证系统能够正常运转的标准与【基金项目】住房和城乡建设部课题“BIM审查系统的研究与开发”（2019-K-169），住房和城乡建设部课题“建筑信息模型（BIM）技术应用体系研究”（2020-K-062）【第一作者】余剑（1992-），男，工程师，项目技术负责人，主要研究方向：BIM 及数字化应用和推广。BIM 智能审查在“新城建”中的应用实践余剑余剑1 1 雷婷 雷婷2 2 王飞 王飞1 1 徐卫东 徐卫东1 1 朱磊 朱磊1 1（1.北京构力科技有限公司，北京 100013；2.中信建筑设计研究总院有限公司，武汉 430070）【摘 要】【摘 要】为推进建筑行业数字化转型升级，落实“新城建”建设要求，BIM 智能审查助力“新城建”建设已经被行业逐步认可。本文从 BIM 智能审查在雄安、厦门、湖南和广州等地的应用实践出发，以施工图 BIM 审查为例，深度剖析BIM智能审查“一个平台、一套标准、一个工具、覆盖核心专业”的特点，说明BIM智能审查在数据提供、CIM+应用和智慧城市建设等方面助力“新城建”建设起到积极作用，验证了 BIM 智能审查可以作为衔接 BIM 数据和 CIM 平台的桥梁和纽带。【关键词】【关键词】BIM；智能审查；施工图；新城建【中图分类号】【中图分类号】TU17 【文献标识码】【文献标识码】A 【文章编号】【文章编号】1674-7461（2023）04-0073-05【DOI】【DOI】10.16670/11-5823/tu.2023.04.1274政策，提高模型法定地位；“一个工具”，依托统一数据格式形成的规范化数字交付成果，以及配套的智能审查工具，提高业务审批监管效率；“覆盖核心专业”，涵盖现有业务流程相关参与主体的核心专业要求。下文将以施工图 BIM 审查为例进行重点阐述，其主要特点如图 1 所示。图 1 一张图读懂施工图 BIM 审查2.1 一个平台依托国产自主知识产权 BIMBase 平台，支持全专业及专项的审查，通过开放的数据格式支持建筑行业常用软件和持续扩展的行业生态需求。通过业务流程与现有数字化二维审查平台集成融合，实现数据互通共享。2.2 一套标准通过BIM 审查技术标准、BIM 审查模型交付标准、BIM 审查数据标准5从审查专家、建设及设计单位、软件厂商等几个层面界定 BIM 智能审查范围、数字化成果交付要求、审查相关指标及数据表达方式等，定性指导 BIM 智能审查发展方向。结合BIM 审查建模手册，辅以落地性操作阐述，定量地分阶段提高数字化交付成果的质量，确保后端 CIM+应用顺利开展。通过配套政策法规的约束，保证 BIM智能审查的落地和实施。2.3 一个工具基于统一的数据格式，研发配套的智能审查工具，实现规范强条一键智能审查，充分发挥 BIM 模型数据在审查阶段的价值，具体表现为：（1）通用、公开、可读的标准化数据格式，有效解决建筑行业多专业、多软件导致的多源模型汇聚存在的问题。同时国产自主知识产权的数据格式不依赖任何国外软件，有效的保证了数据安全；（2）面向标准规范描述形成的领域规则库，有效助力审查规则的数字化；（3）持续更新完善的规范管理库，有效支撑定制化的审查需求；（4）基于云服务的轻量化展示和渲染，不依赖任何软件或插件实现可视化审查，如图 2 所示；图 2 云端网页轻量化展示及智能审查（5）全专业智能审查，自动展示不合规条款和问题位置，极大提升审查效率，降低错审、漏审；（6）基于 BIMBase 云平台的轻量化协作和交互，同步支持二、三维多样化批注，实现所看即所批，一键汇总智能审查意见，极大降低 BIM 审查学习成本；（7）支持二、三维联合审查，实现智能审查意见在图纸和模型中联动定位，如图 3 所示；图 3 二、三维审查及联动定位（8）自动实现多专业合模，有效支撑跨专业规范条文精准审查，如图 4 所示；图 4 多专业合模（9）通过二维码实现模型和数据可追溯，保证审查模型与设计模型的一致性和唯一性。2.4 覆盖核心专业已实现建筑、结构、机电（水、暖、电）五大专业，消防、人防、节能、装配式四大专项的智能审查。审查范围涵盖建筑工程施工图设计文件技术审查要点、住建部强制性工程建设系列规范、各地的定制化审查需求等。覆盖建筑专业空间及构件属性、结构构造要求及计算与实配比较、机电各专业设备系统、75BIM 智能审查在“新城建”中的应用实践消防专项防火分区及疏散间距、人防专项防护和抗爆、节能专项热工性能及窗墙比、装配式专项装配率等核心审查要求。3 BIM 智能审查应用实践3.1 雄安新区规划建设 BIM 管理平台以城市规划建设管理审批流程为核心，依托统一公开的数据格式 XDB，实现建筑、交通、电力、市政、环卫、林业、燃气、热力、湿地、水利、通信、园林、地质等 13 个领域的数据融合。以政府管控需求为导向，对生态环境、开发容量、功能业态、公共空间、形象风貌、公共设施、公共安全等规划指标的 BIM 智能化审查，支撑城市全生命周期（BIM0BIM5）“规、建、管、养、用、维”六个阶段6空间和时间阈值的实时预警、评估，辅助决策和优化调整，实现跨行业业务协同，如图 5 所示。图 5 雄安规划建设 BIM 管理平台3.2 厦门 BIM 规划报建审查审批系统依托“多规合一”业务协同平台优势，自研 XIM公开数据格式，实现规划、建筑、市政项目数据成果统一交付。以报建方案是否符合规划条件为目标，对用地面积、建筑面积、容积率、绿化率和停车位等总图指标，楼层、户型、跃层、阳台及活动场所等单体指标，建筑间距和建筑限高等指标的一键 BIM 智能化审查，打破传统人工审批模式，实现窗口“秒办”工程规划许可证，极大提升了报规和审批效率7。BIM数据汇入到 CIM 平台后，有效推动了规划管理体系、审批管理模式和城市运行管理水平的创新。3.3 湖南省施工图 BIM 审查系统为进一步提高施工图审查质量和效率，倒逼勘察设计行业 BIM 技术应用8，湖南省在全国率先开展施工图 BIM 审查试点。依托成熟、开放的标准数据格式XDB，实现多源 BIM 模型规整，利用 BIM 模型数据优势，网页端可视化和云端轻量化技术，基于描述规范标准的领域规则库和描述 BIM 模型的语义模型，实现了对建筑、结构、机电（水、暖、电）、消防、人防、节能和装配式等各专业专项 BIM 模型是否符合标准规范要求的一键智能审查。湖南省施工图审查实现了由“二维图纸”向“三维模型”，由“人工审查”向“机器辅助智能审查”的转变。3.4 广州市施工图三维数字化审查系统为落实住建部 CIM 平台建设试点工作要求，以工程建设项目三维数字报建为切入点，建设具有施工图三维数字化审查等功能应用的智慧城市 CIM 基础平台9。就施工图审查中的刚性指标，围绕各专业标准规范中的强制性条文，对全专业 BIM 模型进行审查，实现建筑、结构、给排水、空调暖通、电气、人防、消防、节能等专业的智能审查。通过系列标准规范约束入库到 CIM 平台的 BIM 模型数据，为后续工程建设项目竣工验收备案，城市规划、建设、管理等应用提供数据支撑。4 BIM 智能审查应用效果随着住建部“新城建”工作的不断深入，项目组在 BIM 智能审查方面的应用实践也在不断取得新的突破和进展。一方面雄安和厦门等地 BIM 规划报建，以及湖南、广州、南京和湖北等地施工图 BIM 审查已全面进入试运行阶段。另一方面天津和三亚等地 BIM 规划报建，以及苏州、青岛和兰州等地施工图 BIM 审查也将陆续上线运行。下面以湖南和广州施工图 BIM 审查为例，从 BIM技术应用、审查效率提升、CIM+数据收集、数字化应用体系等角度剖析 BIM 智能审查给带给建筑的积极影响。4.1 有效推动了行业 BIM 技术应用截止到 6 月份，湖南和广州两地已申报 BIM 审查正式项目 1 089 例，BIM 模型 23 180 个，覆盖建设单位 526 家，设计单位 331 家，审图机构 47 家。通过BIM 审查推动的行业项目 BIM 应用总建筑面积超过 5 000 万 m2，其中长沙机场改扩建工程 T3 航站楼工程单体应用 BIM 建筑面积超过 52 万 m2。申报 BIM 审查项目类型涵盖住宅、学校、科研基地、商业综合体、体育场馆、机场、行政办公和医院等，其中装配式项目占比超过 50%。4.2 提高了审查质量和效率以湖南施工图 BIM 审查为例，上线运行 1 年后，申报 BIM 审查项目平均流程总用时 15.97 天，与全省所有项目平均流程总用时 15.42 天基本持平10。截止到 6 月份，湖南 BIM 审查已上线智能审查条文 776 条，施工图审查覆盖范围成倍增加。综上，湖南 BIM 审查76在增加基本可忽略的工作量基础上，审查范围得到大幅提升，审查效率和质量得到进一步提高。4.3 为 CIM+应用奠定合规数据基础以广州 BIM 审查为例，截止到 6 月份，累计入库CIM 平台项目 417 个，BIM 模型总数 3 932 个，成功入库 CIM 平台的模型数占比不足 50%，意味着不是所有提交到施工图 BIM 审查的模型都可以成功入库 CIM平台。施工图 BIM 审查可通过合规性校验对 BIM 模型数据进行必要拦截，规避无效数据在 CIM+应用中的新问题。4.4 形成了标准的数字化应用体系传统的行业数字化应用例如方案比选、管综、碰撞、算量等主要以设计、施工、运维等各阶段点状式应用为主，极少出现成体系的数字化应用。以施工图 BIM审查为契机，形成的标准指导、工具提效、平台集成、开放共享的标准数字化应用体系逐步获得越来越多行业人士的认可，涌现出一批数字化集成应用成果。例如湖南省住建厅以实现装配式建筑项目设计、生产、运输、施工和运维、监管等全流程应用目标，建设的湖南省装配式建筑全产业链智能建造平台11，中国电建中南院基于开放国产 BIMBase 平台研发的水厂建模、计算、出图一体化应用软件，友谊国际基于开放国产BIMBase 平台研发的全流程业务管理系统，中机国际依托装配式业务流程研发的基于 BIM 的装配式建筑设计协同管控集成系统。5 展望通过项目组的研究，BIM 智能审查将在以下几方面继续得到发展：从全局角度，BIM 智能审查可以更高效的推动行业 BIM 技术应用，助力行业数字化，为“新城建”奠定数据基础；BIM 智能审查可以高效发挥各阶段数据价值，提高工程建设项目监管审批质量和效率，助力城市精细化管理。但考虑现行工程建设现状，各阶段成本投入和利益分配需要一定的政策引导和支撑，以更好的激发各阶段企业内生动力。另一方面，企业可以积极探索 BIM 技术在全流程的应用，充分发挥数据价值，实现各阶段数据集成、共享，发展数字业务新形态；BIM 智能审查可以为 CIM 平台提供合规数据，助力 CIM+应用。企业可结合自身业务需要和核心能力，充分挖掘数据的价值，例如城市更新、灾害预警、数字归档、碳排放、历史街区保护等 CIM+应用，提炼成新的产品服务和核心竞争力；依托 BIM 智能审查形成的标准数字化应用体系，可以有效的指导行业数字化转型升级，助力智慧城市建设。企业可从BIM全流程角度统筹编码、应用、交付、归档和流转等各阶段数据，规避重复和冗余建模等问题，打破数据壁垒、实现数据互通，形成“一模到底”应用模式；BIM 智能审查在各地的成功应用与实践，验证了其衔接 BIM 数据和 CIM 平台的桥梁与纽带作用。企业间应加强交流合作，借助协会、合作伙伴、联盟等团体力量，开展专项 BIM 应用难点联合攻关，交流共享，推进行业BIM技术应用协同发展，助力“新城建”建设。参考文献参考文献1 中华人民共和国中央人民政府.我国数字经济规模超45 万 亿 元 EB/OL.http:/ 李德仁.基于数字孪生的智慧城市 C.湖北省建设科技大讲堂，2022，第三期.3 李霆,建筑行业数字化转型思考与实践 C.湖北省建设科技大讲堂，2022，第二期.4 住房和城乡建设部.关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见 N.建改发,2020,73 号.5 湖南省住房和城乡建设厅.关于发布湖南省 BIM审查系统技术标准等 3 项湖南省工程建设地方标准的通知 EB/OL.http:/ 中国城市规划设计研究院.以雄安新区规划建设 BIM管 理 平 台 项 目 为 例 EB/OL.https:/ 厦门市自然资源和规划局.关于实行 BIM 报建软件自 主 审 查 的 政 策 解 读 EB/OL.http:/ 湖南省住房和城乡建设厅.关于湖南省住房和城 乡 建 设 厅 关 于 做 好 全 省 房 屋 建 筑 工 程 施 工 图BIM 审 查 工 作 的 通 知 的 解 读 EB/OL.https:/ 广州市住房和城乡建设局.关于房屋建筑工程施工图三维（BIM）电子辅助审查系统正式试运行的通知 EB/OL.http:/ 智能审查在“新城建”中的应用实践post_6816016.html#1090,2020-09-30.10 雷周.湖南省 BIM 技术应用发展报告 C.中国土木工程学会2021年学术年会“工程建设数字化转型分论坛”,长沙,2021-09-28.11 住房和城乡建设部.湖南省装配式建筑全产业链智能建 造 平 台 EB/OL.http:/ Intelligent Review Assist the“New Urban Construction”BIM Intelligent Review Assist the“New Urban Construction”Yu Jian1,Xu Xiaohu1,Lei Ting2,Wang Fei1,Xu Weidong1,Zhu Lei1（1.Beijing Glory PKPM Technology Co.,Ltd,Beijing 100013,China；2.CITIC General Institute of Architectural Design and Research Co.,Ltd.,Wuhan 430070,China)Abstract:It has been gradually recoginized that BIM intelligent review promotes the digital transformation and upgrading of the construction industry and implements the construction requirements of the“New Urban Construction”.Taking the construction drawing BIM review as an example,this paper proceeds from the application of BIM intelligent review in Xiongan,Xiamen,Hunan,and Guangzhou,etc.,and further analyzes its characteristics,i.e.,“one platform,a set of standards,one tool,and covering core majors”.BIM intelligent review can play a positive role of assisting the“New Urban Construction”in data provision,CIM+applicaiton,smart city construction,which verifies that BIM intelligent review can serves as a bridge and link between BIM data and CIM platform.Keywords:BIM;Intelligent Review;Construction Drawing;New Urban Construction