上海国际旅游度假区基于BIM的工程竣工规划验收创新研究

陆 扬

（上海现代建筑设计集团工程建设咨询有限公司，上海 200041）

1 竣工规划验收创新的背景

国内随着政府有力地推广BIM技术，政府相关单位、各行业协会与专家、设计单位、施工企业、科研院校等也已重视并推广BIM。自2015至2017年间，上海市各区县相继成立了8个BIM技术应用小组，前后发布了相关配套政策文件余20项，指导着本市BIM技术的推广应用。竣工验收方面，在2016年9月上海市发布了《建筑信息模型技术应用推广“十三五”发展规划纲要》，纲要中提出建立适用与BIM技术应用的项目立项、审批、验收、审计和归档等环节的监管模式，其中指出要实行竣工模型交付，保证各专业内容和实体建筑一致，竣工验收实行三维模型交付，且需建立基于BIM技术的政府监管模式。在上海市《推进BIM 技术应用三年行动计划（2015-2017）》中也指出了要探索建立基于BIM技术的监管和验收模式。2018年，上海市社会投资项目审改工作领导小组提出“一口申请、一网办理、分类审批、提前服务、限时结办、统一发证”，对政府办理竣工验收及备案时间提出了更高的要求。在沪府办发［2018］4号文中，为进一步转变政府职能提出“放管服”改革，通过“流程再造、分类审批、提前介入、告知承诺、多评合一、多图联审、同步审批、限时结办”来对审批整合资源、提高效率、降低成本。

2 竣工规划验收面临的问题

传统的规划验收方法在迪士尼项目竣工规划验收过程中也遇到了许多问题。例如：

（1）传统规划验收效率不高：迪士尼项目建筑类型众多，包括游艺、酒店、餐饮等不同类别的建筑也包括布景等内装，规划验收时需要根据建设单位提交的竣工测量报告等资料对规划审批时批准的《建设工程规划许可证》及其附图进行对比核查，由于建设单位提交的竣工图文资料繁杂，不利于验收人员人工核对，检查效率较低。

（2）传统规划验收结果存在差错的可能：在现场核验时，验收人员主要依据测绘单位的实地测量，而测量数据的精度和可靠性本身存在误差。而在实地验收操作中，检查人员需要拿着图纸和皮尺进行人工测量，一旦面对体量较大的项目，便更加难以发现建设单位和施工单位的工程建设不规范之处。传统的验收方式已经无法满足建筑行业信息化的发展需求。

（3）验收过程中，由于迪士尼项目为了营造色彩效果，对建筑外立面及其他构筑物和构件的色彩和材质等要求极为苛刻，色号复杂多变。验收人员使用图纸验收时，无法从图纸上获取色号和材质的准确信息资料，使得验收工作出现一定的困难。

3 案例介绍

本次基于BIM的工程竣工规划验收审查应用选取上海迪士尼玩具总动员片区（见图 1）的“351-抱抱龙冲天赛车”、“352-胡迪牛仔嘉年华”、“353-弹簧狗团团转”、“356-商店”四个子项目以及“奕欧来购物村”进行BIM竣工规划验收试点。针对当前建设工程竣工规划验收存在的工作流程繁复、模式粗犷、效率低下等问题，上海国际旅游度假区管委会建立了一套基于BIM技术的竣工规划验收工作方案和平台，并编制了与之配套的BIM竣工规划验收导则，用于提升国际旅游度假区范围内项目的竣工规划验收工作效率，推动政府工作流程再造，以响应上海市政府在工程建设行业建立基于BIM技术的政府监管模式的相关政策要求。

图1 351-抱抱龙冲天赛车、352-胡迪牛仔嘉年华、353-弹簧狗团团转、356-商店、奕欧来购物村

3.1 竣工规划验收方案研究应用

目前，建设工程的竣工规划验收的方式主要是内业检查和现场验收相结合的方式。如何结合BIM技术的特点，将其融入到这两方面的验收审查工作中去，并提高验收人员的工作效率和便利性是我们在制定BIM验收方案时着重考虑的问题。3.1.1 内业检查方案

业内检查是竣工规划验收工作的重要组成部分，规划验收部门需要对建设单位提交的竣工测量报告等资料对照规划审批时批准的《建设工程规划许可证》及其附图进行核查，内容包括：用地范围、建筑间距和退界、各类建筑经济技术指标等。

这种传统的审核形式存在诸多问题：

（1）建设单位提交的竣工图文资料繁杂、

不便于审核人员查找；

（2）竣工图纸与设计时的送审图纸对比

困难；验收人员需要人工核对，检查效率较低；

（3）审核要素往往来自测绘单位的实地

测量，数据精度和可靠性不足。

而BIM的特点就是直观、三维可视化和数据集成化，利用BIM技术来辅助验收人员工作可以从两个方面考虑：

（1）强制要求报验单位提交与现场一致

的竣工模型，利用软件或平台等工具提取验收要素的数据（比如建筑面积、绿化面积、用地范围等），实现一键查看需要审核的内容，免去了翻看大量图纸查找数据的麻烦，可以在很大程度上提高验收人员的工作效率。

（2）实现BIM竣工模型和设计报审时提

交的施工图设计模型进行自动化比对，帮助验收人员快速发现项目发生变更的地方，是否存在违建的部分。

图2 351-抱抱龙冲天赛车Revit自带明细表统计示例（建筑面积）

图3 351-抱抱龙冲天赛车Dynamo统计示例（场地面积）

图4 批准数据与BIM模型提取数据和测绘数据的对比

3.1.1.1 基于BIM模型的验收要素提取研究

BIM模型本质上是一个建筑信息的数据库，模型中保存着大量有价值的项目信息。如图2，在Autodesk Revit软件中，一般是通过软件自带的明细表的方式从模型中提取诸如面积、数量等数据。这些数据都是与模型直接关联的，无法在明细表中修改，从而保证了数据的准确性和唯一性。

为了减少审核人员的工作量以及审核效率，如图3，我们进一步运用了Revit结合Dynamo可视化编程的方式自动提取审核要素，同样的程序组可以在不同的项目中通用。

审核要素是根据《上海市建设项目放样复验、竣工规划验收检查工作规范》中规定的竣工规划验收内容对BIM竣工模型中的数据进行提取。为了规范模型数据提取的方式和可靠性，我们编制的《上海市国际旅游度假区工程竣工规划验收BIM应用导则》对送审模型的设置和数据提取过程进行了详细的规定。报验单位必须依据《导则》的相关要求对模型和明细表进行正确的设置。该模型在正式提交验收单位之前，需由第三方审核单位对报验模型进行审核把关，确保模型满足《导则》要求，模型信息的准确性才能得到最大程度的保障。验收单位接收到经过第三方审核合格的BIM模型后，只需要查看模型的明细表，就能得到项目的验收数据，将其导出到EXCEL表格后，如图4可与规划报批时批准数据和测绘数据进行比对，极大提升业内审查效率。

3.1.1.2 BIM模型自动比对技术研究

在课题需求调研过程中，验收人员需要能够通过某种工具来自动比对BIM竣工模型和设计模型之间的差异，便于验收人员检查项目变更情况，能迅速发现建筑外立面形式、建筑内部空间布置、材料、颜色等与批复方案之间的变化。

目前市场上能够直接实现BIM模型版本比对的软件还不多，考虑到软件的适用性和稳定性，我们选择了两种模型比对方案，即：Autodesk Navisworks Manager和BIM 360平台。Navisworks软件是施工过程中常用的碰撞检查和进度模拟软件，模型比对也是其功能之一。Revit模型转成nwc格式的轻量化模型后，可以在软件中实现版本比对。如图5，Navisworks 模型比对结果较为混乱，无法人工过滤和筛选，也无法查看具体的变化数值。而且比对成果无法导出，只能在本地电脑上查看。

Autodesk BIM 360平台是一款基于云技术的模型管理工具，如图6它的模型比对功能更为强大，能够支持三维模型和模型中二维图纸的直接比对，比对结果可以方便查看，支持多种格式模型的比对。

图5 Navisworks Manager模型比对测试

图6 BIM 360模型比对测试

为确保BIM模型进行有效比对并于迪士尼业主方采用的 BIM模型管理平台进行有效衔接，课题选定Autodesk BIM 360作为现阶段BIM模型的自动比对工具。审核人员通过Autodesk BIM 360平台上传模型后，平台自动对模型进行轻量化处理，处理后即会显示两版模型的比对结果。

如图 7，模型构件的比对结果分为三种，即“已新建”、“已删除”、“已修改”，并分别以绿、红、黄三种颜色来表示。如图 8，点击任意颜色的模型构件，平台都会显示该处构件发生了哪些变化，如面积、长度、体积、位置、材质等，以及这些变化的具体数值。比对结果能够按照“构件形状变化”、“构件位置变化”、“构件属性信息变化”等方式进行筛选和过滤，在一定程度上帮助验收人员过滤掉一些冗余结果。而且所有的模型对比结果都能直接导出到EXCEL表格进行统计。

图7 351-抱抱龙冲天赛车模型比对

图8 351-抱抱龙冲天赛车模型比对结果示例

3.1.1.3 三维扫描

三维扫描技术突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。通过高速激光扫描测量的方法，大面积、高分辨率、快速地获取被测对象表面的三维坐标数据，较原有测绘的优势在于对异形建筑结构及在复杂多变的环境下能够精确复原竣工现状数据，节约人工测量的时间和成本。如图9，通过三维激光扫描获取的现场点云数据与BIM竣工模型进行叠合，进而可与BIM竣工模型进行对比，如图10可以通过软件自动分析虚拟与实际的差异。与已有的BIM模型进行比对时可提取现场规划验收需要的测量数据等辅助检查人员开展现场检查工作。

图9 点云叠合竣工模型

图10 误差比对分析

3.1.2 现场验收方案

在现场检查方面，传统上验收人员需要拿着图纸和皮尺进行人工测量，一旦面对体量较大和较为复杂的项目，便难以发现建设单位和施工单位的工程建设不规范之处。

图11 现场检查

图12 现场检查

如图11、图12，通过在内业检查过程中BIM技术的加入，验收人员在现场验收前，就能利用BIM模型自动比对的功能查找出竣工模型与施工图设计模型之间的差别。另外，利用模型进行验收要素的一键提取，快速发现竣工模型与施工图模型数据的差别，记录下数据差距较大的部分，作为现场验收重点检查的区域，做到有的放矢。

未来可以将AR（增强现实）技术应用到现场验收中，通过开发移动端APP让验收人员可以将BIM竣工模型与现场进行叠合，更加直观地发现现场存在的问题，提升现场验收的效率和准确性。

3.2 主要成效

该套BIM技术竣工规划验收模式已经在上海迪士尼“玩具总动员”试点项目中进行了实际操作和验证，取得了良好的效果。上海国际旅游度假区管委会利用园区内迪士尼项目上丰富的BIM模型资源，成功地探索了BIM技术与建设工程竣工规划验收相结合的工作新模式。通过模型拆解，验收信息数据变得可读、可视、可用，验收人员可通过分专业、分楼层、通过不同视点直观高效地验收模型。通过验收集成化管理，模型验收的一站式操作，基础数据信息的交互式共享，模型数据的数字化审查，以及建立健全建设单位提交模型文件的承诺体系，达到了提高验收过程的规范性和准确性。通过基于 BIM的竣工规划验收的实践，规划部门的竣工验收工作进一步规范化、结构化、数字化、一体化。

通过与传统规划验收模式的对比，我们对以下四个方面的BIM竣工规划验收所取得的成效进行总结概述，如表1所示。

4 结语

纵观科学发展对人类文明的影响，技术的进步总是会带来社会观念的转变。BIM验收在流程上拟替代传统的测绘程序，通过第三方审核机构对流入验收部门的大量不准确、不完整数据的拦截和监督，即让建设单位配合第三方在提交规划验收申请前开展“自主验收”减轻验收部门大量繁复的图纸查验工作。验收部门通过 BIM技术进一步压缩竣工规划验收审批时限，提高审批项目的工作效率。

BIM技术的应用在某种程度上能够健全审批制度，使得数据可追溯，能够推进政府在审批的标准层及制度层全面制定相应的规范、制度。本研究在三维扫描等技术手段确保模型正确性的基础上推行企业依法承诺制。验收管理制度BIM化能够完善现有传统的管理模式，委托第三方BIM模型审核机构的创新模式适应现代BIM新技术的出现和逐渐普及的市场情况。在推进行政审批改革过程中，通过对规划验收阶段审批的流程再造及审批制度的改变重新分配获取数据的资源，促进建筑业生产方式的根本性变革，也可达到政府审批人才培养的目的，培养一批基于BIM技术规划验收的审批团队。

在竣工规划验收中，信息共享与使用的客体是数据，载体是自动比对的软件平台，使用数据的主体是建设单位、验收部门、第三方模型审核机构等单位组织。在竣工规划验收过程中连接主体、客体和载体的是 BIM创新技术手段。本次研究从如下五个方面做出总结：

表1 BIM竣工规划验收与传统规划验收模式对比

（1）技术手段创新性

BIM作为审批验收的新工具，验收技术手段的创新性体现在工作方式的改变和效率的提高上。在原有图纸无法细致表现现场实际的情况下，需要验收人员的空间想象力；测绘报告的不够直观使得数据获取耗费时间长且难以验证测绘报告的准确性；变更信息不易查找，变更缘由、数据、位置等数据信息统计困难，验收效率低下。相比之下，三维模型具有可视化、直观、空间感强等优势，方便验收人员快速理解建筑外观和内部空间关系。审批人员从原来“对图验收”的粗犷方式转变为三维精细化验收核查的思维方式。模型数据指标提取便捷以及施工图模型与竣工模型之间的差异及变更状况的一目了然将审批人员从例行繁重的工作中解放出来，提高验收效率高。

（2）研究方法可行性

通过新技术及智能化手段变革验收工作方式，提升竣工验收的审批效率是政府部门的迫切需要。通过研究建立标准化BIM竣工验收体系形成的一套易于与时俱进且可复制可推广的标准验收导则，不仅对具体验收方式方法做出了细致规定，还能够用以指导验收主体部门用新技术武装完善各自角色，促进政府实施精细化的验收模式。BIM技术经过近几年的快速发展，在众多项目的历练实践中已经趋于成熟，BIM验收可复制和推广到国际旅游度假区甚至整个上海市的验收项目中。

（3）审批有效性

本研究基于四个不变的基本管理要素即主体（组织机构）、客体（数据）、目的（验收部门颁发规划验收合格证）、条件（竣工）而尝试使用新的技术手段BIM验收审批的精细化管理促进业主与政府再造管理流程，提高政府工作效率，从而为审改做了有意义的尝试。

从管理角度出发，BIM验收模式有利于业主对项目进行管理，引导业主实施项目的BIM精细化管理，将建筑产品数据化，实现设计、建造、管理和运维的一体化管理，促进业主从单纯BIM技术的应用向项目集成化管理转型。对验收单位而言，引入第三方模型审核机构的概念具有内在逻辑，能够规避规划验收单位可能面对的道德风险。管理制度上实行建设单位承诺制；法律法规上可依据《上海市行政审批告知承诺管理办法》(沪府令4号)，优化营商环境能够保障BIM审批的有效性。

（4）数据准确性与唯一性

验收人员使用图纸验收时具有很多弊端，比如图纸表达的准确性差，沟通确认时间跨度长；缺陷问题和隐患问题识别度低，验收准确性差；人工计算和测量数据的人为误差大。而模型验收具有高效的表达能力，三维扫描的点云模型能够准确反应现实问题，利于发现模型与现场差异之处；对于问题的识别度三维模型具有较高的表现力，信息传递清晰明确，能够提高验收准确性；同时，模型可计算性高，能够高效精准地获得验收参考数据。

在可追溯性方面，施工现场变更的过往数据通过图纸反应则来源难以追溯，责任划分不清晰；模型验收可对问题进行跟踪反馈，形成闭环，责任到位；在模型上数据来源及版本历史情况记录详细，可追溯到任一阶段，也有利于后期运营维护。