BIM在建設工程竣工規(guī)劃驗收中的應用研究及展望

(上?，F代建筑設計集團工程建設咨詢有限公司，上海 200041)

1 引言

1.1 BIM在國內外的發(fā)展現狀和趨勢

BIM技術被視為可以應用于建筑工程全生命周期中的規(guī)劃、設計、施工、運維等管理各項工程作業(yè)以及溝通上使用的新技術、新概念。BIM不只是軟件的安裝使用，還是整個建筑的流程管理與公司制度的改革，這將是未來BIM發(fā)展的大趨勢[1-2]。

縱觀全球，許多發(fā)達國家均已先后頒布了許多相關的 BIM 政策。而在 BIM 審批政策方面，早在1995 年，新加坡國家發(fā)展部就啟動了 CORNET 自動化審批系統(tǒng)，到2015年，新加坡所有公私建筑均以 BIM 送審與興建。在我國，政府監(jiān)管、行業(yè)標準化也在逐漸強化規(guī)范。上海市城鄉(xiāng)建設和管理委員會在 BIM 審批監(jiān)管方面走在了全國的前列，在《關于進一步加強上海市建筑信息模型技術推廣應用的通知》中要求總投資額1 億元及以上或者單體建筑面積2萬m2及以上的新建、改建、擴建的建設工程，應當應用 BIM 技術，且需在規(guī)劃審批、施工圖審查、竣工驗收等各環(huán)節(jié)中加強 BIM 技術應用的審核和監(jiān)管。

基于上述的政策支持，本文就竣工規(guī)劃驗收過程中如何應用BIM技術以及應用后的優(yōu)勢進行探討研究，并對將BIM技術應用于其他驗收中進行展望。

1.2 傳統(tǒng)的竣工規(guī)劃驗收方式及局限性

當前項目竣工規(guī)劃驗收的方式主要是內業(yè)審查和實地驗收相結合的方式。在內業(yè)審查方面，規(guī)劃驗收部門需要對建設單位提交的竣工測量報告、竣工圖紙等資料對照規(guī)劃審批時批準的《建設工程規(guī)劃許可證》及其附圖進行核查，內容包括：用地范圍、綠化區(qū)域、建筑間距和退界、各類建筑經濟技術指標等等。

但是這種傳統(tǒng)的審核形式有著不少問題：在業(yè)內審查方面，建設單位提交的竣工圖文資料繁雜、不便于審核人員查找； 竣工圖紙與設計時的送審圖紙對比困難； 驗收人員需要人工核對，檢查效率較低； 在實地驗收方面，檢查人員需要拿著圖紙和皮尺進行人工測量，一旦面對體量較大的項目，便更加難以發(fā)現建設單位和施工單位的工程建設不規(guī)范之處。

如果將 BIM模型用來輔助原來傳統(tǒng)的竣工規(guī)劃驗收中內業(yè)審查方面的工作，利用軟件或平臺的相關功能來實現一鍵查看審查要點和相關數據，審核人員的工作強度將會大大降低，提升了審核效率。同時，在內業(yè)審核時通過模型發(fā)現的問題，驗收人員可以在實地驗收階段進行重點檢查，做到有的放矢[3-4]。

2 利用BIM進行竣工規(guī)劃驗收

2.1 利用BIM模型的驗收流程

建設項目利用BIM模型進行竣工規(guī)劃驗收也應以內業(yè)審查和現場檢查相結合的方式進行。傳統(tǒng)的竣工規(guī)劃驗收(圖左)和本文提出的借助BIM模型進行規(guī)劃驗收的流程如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)竣工規(guī)劃驗收(圖左)和借助BIM模型進行規(guī)劃驗收(圖右)的流程

從圖1流程可見：和傳統(tǒng)的竣工規(guī)劃驗收的流程相比，本文提出的新的流程的不同之處在于建設單位需要向第三方模型審核單位提交BIM模型(單體施工圖BIM模型、單體竣工BIM模型、場地總體施工圖BIM模型、場地總體竣工BIM模型)和模型解釋的其他輔助性文檔，在取得第三方審核單位的“模型審核通過意見書”后連同“模型和竣工現場一致的承諾書”及其材料可向規(guī)劃部門正式申請竣工規(guī)劃驗收。

第三方模型審核單位是指由政府指定的具有資質、在進入正式驗收流程前審核報驗單位BIM模型并出具證明的機構單位。第三方機構負責對模型的深度及格式進行審核、根據測繪報告對模型和現場的一致性進行檢查并出具審核和修改意見。

2.2 竣工規(guī)劃驗收對BIM模型的要求

建設單位提交的模型應只包含建筑和結構專業(yè)，也就是土建部分的模型。參考《上海市建筑信息模型技術應用指南2017》附錄1″模型深度”中對施工圖設計階段和運維階段模型深度的規(guī)定，施工圖模型(即申請規(guī)劃許可證階段的設計模型)和竣工模型主要包括的內容如表1所示。

另外，模型中應該體現竣工規(guī)劃驗收審核清單內的各種竣工驗收要素。為了方便驗收人員從Revit模型中快速提取出一些主要的竣工驗收要素和建筑經濟技術指標，建模人員應根據表2的模型配置信息來完成用地范圍、占地面積等要素的繪制工作。

表1 施工圖和竣工模型的內容

施工圖模型竣工模型建筑(1)主要建筑構造部件深化[實際]尺寸、定位信息:非承重墻、門窗(幕墻)、樓梯、電梯、自動扶梯、陽臺、雨篷、臺階等。(2)其他建筑構造部件的基本[實際]尺寸、位置:夾層、天窗、地溝、坡道等。(3)主要建筑設備和固定家具的基本[實際]尺寸、位置:衛(wèi)生器具等。(4)大型設備吊裝孔及施工預留孔洞等的基本[實際]尺寸、位置。(5)主要建筑裝飾構件的大概尺寸[實際]、位置:欄桿、扶手、功能性構件等。(6)細化建筑經濟技術指標的基礎數據。(7)[主要構件和設備的運維管理信息:設備編號、資產屬性、管理單位、權屬單位等[竣工模型]。結構(1)基礎深化[實際]尺寸、定位信息:樁基礎、筏形基礎、獨立基礎等。(2)混凝土結構主要構件深化[實際]尺寸、定位信息:柱、梁、剪力墻、樓板等。(3)鋼結構主要構件深化[實際]尺寸、定位信息:柱、梁、復雜節(jié)點等。(4)空間結構主要構件深化[實際]尺寸、定位信息:桁架、網架、網殼等。(5)結構其他構件的基本[實際]尺寸、位置:樓梯、坡道、排水溝、集水坑等。(6)主要預埋件布置。(7)主要設備孔洞準確尺寸、位置(8)混凝土構件配筋信息(9)[主要構件的運維管理信息:設備編號、資產屬性、管理單位、權屬單位等[竣工模型]。 備注:[]的內容是竣工圖模型和施工圖模型的差異部分。

表2 模型配置

模型提交前，根據模型配置的相關規(guī)定對模型進行設置，驗收人員可以通過Revit明細表等功能統(tǒng)計項目的建筑經濟技術指標及內業(yè)檢查的其他審核要素。本文以某樂園商店的施工圖和竣工模型為例，按如上要求進行施工圖模型和竣工模型的配置并利用明細表統(tǒng)計部分規(guī)劃驗收的審核要素。如圖2-3所示。

BIM模型審查單位需要按照BIM模型內業(yè)檢查要求，對建設單位提交的單體施工圖與竣工BIM模型、總體施工與竣工BIM模型的合規(guī)性、建模規(guī)則、數據提取方式、數據提取規(guī)則等正確性進行檢查； 不符合要求的需要反饋給建設單位進行整改[5]。

2.3 利用BIM模型進行規(guī)劃驗收

2.3.1 內業(yè)檢查2.3.1.1 規(guī)劃要素提取數據對比

根據滬規(guī)土資執(zhí)[2015]308號文《上海市建設項目放樣復驗、竣工規(guī)劃驗收檢查工作規(guī)范》第三部分竣工規(guī)劃驗收的內業(yè)檢查標準：竣工驗收時對建設單位提交的竣工測量報告、竣工圖紙及其他材料應核查是否符合《建設工程規(guī)劃許可證》及其附圖的11點要求，表3將這11點內業(yè)驗收內容和要求與BIM模型要素對應起來，在具體的模型中可獲取驗收內容的規(guī)劃建筑信息。

圖2 建筑占地面積對比

建設單位按上表內容提取BIM模型中的建筑工程規(guī)劃驗收相關數據進行匯總與竣工的測繪數據和報規(guī)數據進行比對并記錄，記錄結果可以做成標準化表格作為驗收部門內業(yè)檢查的依據文件。

圖3 圍墻基本信息對比

表3 規(guī)劃驗收內容和BIM模型要素對應表

序號規(guī)劃驗收內容對應BIM模型元素可獲取相應BIM信息1用地范圍(界線)建筑紅線面積、形狀、平面位置2綠化區(qū)域地形面積、形狀、空間位置3室外停車泊位區(qū)域停車場、構件數量、類型、平面位置4出入口設置整體模型寬度、平面位置5圍墻墻長度、高度、類型6建筑間距和退界建筑紅線、建筑單體各建筑間距、建筑退界間距7建筑面積面積平面遵循《建筑工程建筑面積計算規(guī)范》算法:各層計容和不計容建筑面積8建筑外輪廓面積平面周長、面積、平面位置9建筑內部平面布局樓層平面周長、面積、平面位置10建筑層數建筑立面層數、高度11建筑高度建筑立面層數、高度

2.3.1.2 模型對比

內業(yè)檢查中，除上述從模型中提取規(guī)劃驗收要素進行數據對比外，驗收部門還可通過軟件直觀地比對BIM竣工模型與施工圖模型之間的差異。目前市場上具有模型版本比對功能的軟件不多，主要有歐特克公司的 BIM 360 Docs； Navisworks Manage以及其他一些小廠的軟件。本文主要利用BIM 360 Docs工具進行模型的對比，以某樂園商店的施工圖模型和竣工模型為例。如圖4-5所示。

圖4 施工圖模型

圖5 竣工模型

將兩個版本的模型導入BIM 360 Docs中后，軟件會用不同顏色顯示出竣工模型相對與施工圖模型的不同之處(綠色部分為新添加的、紅色為已刪除的、黃色部分為已經修改的)。如圖6所示。

圖6 竣工模型相對與施工圖模型的不同

以修改部分為例，點擊相應樓板，軟件會顯示如下對話框，對話框中將2個版本的面積差異直觀地顯示出來，如圖7所示。

圖7 點擊相應樓板后顯示對話框

驗收部門可以將差異和可疑問題記錄下來，記錄結果同樣可以做成標準化表格作為內業(yè)檢查依據文件。

2.3.2 現場檢查

根據滬規(guī)土資執(zhí)[2015]308號文《上海市建設項目放樣復驗、竣工規(guī)劃驗收檢查工作規(guī)范》第三部分竣工規(guī)劃驗收的現場檢查標準：現場核驗應對必查和抽查部分進行勘查并拍照存檔。利用BIM模型進行現場檢查，需要另外攜帶BIM模型和2.3.1中提到的內業(yè)檢查依據文件，填寫工作規(guī)范要求的《現場檢查部位標準化核查記錄單》。該記錄單作為建筑工程竣工規(guī)劃驗收依據文件。

2.4 利用BIM模型驗收的優(yōu)缺點

利用BIM模型進行竣工規(guī)劃驗收的優(yōu)點如下：

(1)三維模型具有可視化、直觀、空間感強等優(yōu)勢；

(2)通過模型比對和數據比對，施工變更狀況一目了然，數據計算自動化，驗收效率高；

(3)結合內業(yè)的BIM三維檢查成果，對于傳統(tǒng)檢查內容進行針對性的現場檢查提高效率和準確率；

(4)將推動政府工作流程再造，是政府應用BIM技術，打造公開、透明、高效的政府監(jiān)管體系的又一次有益探索；

(5)研究成果基于相對成熟的BIM技術，具有可復制可推廣性。

但是本文提出的利用BIM模型進行竣工規(guī)劃驗收的模式也有如下缺點：

(1)BIM 360 Docs平臺只支持rvt.和ifc.格式的模型比對，且rvt.格式的模型常常因未知原因無法完成比對，比對需模型體積小、易上傳、瀏覽、格式轉化損失??；

(2)現有BIM 360 Docs平臺的竣工規(guī)劃驗收提高了驗收人員識別模型變更的效率，監(jiān)管流程與實際操作差別較大，平臺未實現本土化，利用率低；

(3)利用模型進行驗收需要驗收人員對Revit 軟件有一定的熟悉度，目前國內現狀尚不完全滿足要求。

3 利用BIM進行竣工驗收的展望

3.1 消防驗收

傳統(tǒng)的消防驗收通常由驗收人員對照竣工圖紙根據消防驗收評定規(guī)則對建筑各單項、分項工程按照一定的抽查比例進行驗收，其過程主要依靠驗收人員的工作經驗和驗收時的測量等進行現場評判，受場地及時間限制往往無法對建筑工程進行全面的驗收檢查，容易出現遺漏及誤解的情況[6]。如果利用BIM進行消防驗收，建設單位可以提交配置了消防驗收要素的模型，消防部門在材料審查驗收階段就可以比對設計施工模型和竣工模型的不同之處，到現場驗收時就可以有的放矢； 另外通過模型的全面對比分析，也可以避免出現傳統(tǒng)的僅依靠二維圖紙驗收容易出現的誤解、遺漏情況，該模型也可作為驗收資料進行存檔便于日后查看。

3.2 檔案驗收

在傳統(tǒng)的檔案驗收工作中，通過檢查上報資料的形式很難真正掌握項目的實際情況，必須要到現場結合項目實體進行溝通和指導。并且，每一項檔案資料與項目實體之間的關聯，還需要查閱大量的二維過程檔案資料和聽有關負責人口頭描述等傳統(tǒng)方式，很難進行全面詳實的了解。BIM 技術具有可視化的優(yōu)勢，在建筑全生命周期中貫穿 BIM 技術的應用以及進行BIM數據庫驗收移交，可以實現在模型中對建筑項目相關的文檔和信息進行搜索、查閱、定位和操作，有助于快速形象地掌握各檔案材料之間、檔案與實體項目之間的關聯[7-8]。但是，如何加強過程管理，將過程中的設計變更等內容反映到模型中，并同時兼顧經濟成本、人力成本和時效成本是建立BIM數據庫需要解決的難題。

4 結束語

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，BIM數據庫必然成為建筑全生命周期中管理的一種新形式，BIM數據庫信息可以按照保密程度或公開程度和建設單位、施工單位、設計單位、勘察單位、物業(yè)單位等實現共享，甚至建委、公檢法機關、各驗收部門等政府機構也可以共享BIM數據庫信息，實現真正意義上的信息共享。模型放在一個平臺上后，不同的行政審批部門有不同的權限可以直接調用本部門驗收所需要的模型內容。除了竣工驗收階段，其他階段(方案階段、設計階段、施工階段、運維階段等)也可以調用對應階段的模型內容。BIM數據庫的應用和管理也必將進一步推動整個建筑的流程管理與公司制度的改革。