宣亚云 (安徽省建筑科学研究设计院,安徽 合肥 230031)
BIM 技术即建筑信息模型,是通过信息化手段,辅助建筑施工图的审查和评估工作。BIM 的可视化、模拟性能够最大限度地提升建筑施工图审查效率,排查建筑施工图中存在的问题,满足新时期建筑施工需求。为此,相关人员应基于BIM 技术对建筑施工图审查的应用价值,积极开发以BIM 为核心的建筑施工图审查系统,建立审查模型,辅助施工图审查业务,为建筑施工图设计水平的提升打好基础。
应政策要求,部分地区的建筑施工图纸需要“联合审图”,但很多地区审图平台、审图模式无法满足联合审图时“一个标准,一次审查,多方管理”的要求。此外,联合审查时,施工图审查主体较多,难以直接在审查平台中开展全过程监管审查工作,无法准确地统计分析建筑施工图纸审查工作质量。
传统建筑施工图审查模式中,审查方法、基本流程相对简单,是在传统2D施工图文件的基础上所确立的审查程序。但在审查过程中,基础勘察设计文件、审图产生的数据信息无法直接共享,需要利用客户端软件,且共享期间存在审图反馈慢、审图效率低的情况。另外,此种审图方式对审图人员的要求较高,技术难点多,一些建筑企业虽然引进了BIM 审图技术,但现有的审图程序无法最大程度地发挥BIM 的技术优势,实现审查系统功能的拓展和应用[1]。
近年来,为改善营商环境,政府部门积极改进建筑施工图的审查业务,并在保留施工图审查业务的基础上,提高政府购买率,以此压减施工许可证的审批时间,规避市场经济运行期间对审查业务产生的不良影响。但是在此期间,政府部门的工作量增加,需承担的责任变多,施工图审查业务所需的成本持续产生,使得该业务的未来发展存在较多风险。
施工图审查过程中,BIM 技术是在建筑设计领域持续发展后,对审查业务的升级改造。该技术的核心价值在于提升施工图审查效率,保障施工图审查业务实施质量。
近年来,BIM 技术在建筑设计领域的应用深度不断增加,在建筑施工图审查平台上,BIM 技术可从施工图设计、图纸审查等方面,建立以施工数据为核心的BIM 模型。该模型能够呈现建筑项目全生命周期的信息数据,并将这些数据信息用于施工图审查业务中,使相关主体通过集成应用BIM 信息数据,简化、优化审图流程,提升建筑施工图审查效率,保障规划、勘察、设计、施工环节数据资源的利用率。
可视化是BIM 技术的主要特点,BIM 技术能够实现施工图的在线、可视化审查,让审图人员多维度的查看、建立3D 模型,了解设计人员的意图、技术路线,并将施工设计全面地传递给施工主体,降低因理解、审查不到位而引起的失误,极大地提升了建筑施工图审查效率,减少审查错误造成的损失。在此过程中,审图人员还能够在建筑模型中模拟检查施工设计参数,更便捷、直观、高效地查找设计错误[2]。
传统建筑施工图审查是利用纸张、计算机软件制作建筑二维施工图后进行图纸审查,主要审查目的是为施工作业提供可靠的施工数据。但二维图纸无法全面呈现建筑结构,并且对施工人员、审图人员的审图和识图能力有着极高要求。BIM 技术的实施能够为相关主体提供良好的平台,使其利用可视化的模型、图集,掌握施工图设计内容。同时有助于促进建筑企业内部职工的沟通交流,提高施工效率,降低施工成本,实现资源利用的最大化。
基于BIM 技术,建筑企业可联合应用互联网技术、云服务系统,对BIM 模型中施工图的审查信息进行留痕管理,包括建筑施工期间的交付、审查、变更、批注、审查意见等数据。通过对相关信息的管理应用,相关部门可实时监控、分析留痕管理的数据信息,建立BIM 模型审查施工作业,从而施工图审查期间的“事后监管”模式转变为“事中监管、全程监管”,确保建筑施工项目的设计质量。
为利用BIM 技术提升建筑施工图审查效率,建筑企业可基于政策及其对建筑施工图审查方式的要求,确定审查流程和审查内容。目前为止,BIM 施工图审查的主要内容包括房屋建筑工程、市政工程、轨道交通工程基本的审查流程,如图1所示。
图1 BIM建筑施工图审查流程示意图
①对接各地区建筑工程审批平台后,建筑企业可在平台上提交审查申报。成功后将建筑施工图审查所需的信息上传到BIM 审图系统内,告知相关机构后即可在等待期建立BIM审图模型。
②勘察设计单位获取施工图相关资料后,可上传模型资料,提交报审。
③审图系统会在运行期间,依据系统内的审查程序、基本规则,根据审图主体选择的自动、手动指令,为报审项目命名同时选择恰当的审查机构,将该项目的审查信息、业务推送给审查机构。审查机构收到通知后,可在BIM 审图系统中接收该任务并分配审图工作,填写建筑施工图的审查意见,给出审查结果,即施工图是否审查通过。对于一些没有通过的项目,系统会将得到的结果自动发送给相关主体[3]。
④勘察设计单位、建筑企业得到整改或不通过通知后,可根据意见整改同时再次向BIM 施工图审查系统提交资料,等待在线答复意见。在此过程中,建筑企业可全程参与建筑施工图的审查工作,并与系统在线答复人员相互协调、沟通,根据答复整改后再次审查,由系统发送通知给审查机构。
⑤审查机构得到审查通知后,再次利用BIM 审图系统进行审查,直至审查通过。审查结束后,审查机构还需对项目的BIM 模型资料进行归档,生成电子合格证。
⑥项目审查通过后,系统会按照审查结果、电子合格证、建筑施工图BIM模型、其他信息资料发送到管理平台,结束建筑施工图审查工作。
BIM 审查系统是建筑施工图审查期间BIM 技术的主要应用载体,该系统的建设内容不仅包括施工图审查,还包含施工图审查管理。具有零客户端、轻量化浏览、审图便捷、BIM 信息模型一体化管理、模型和视图融合的特点,可以实现BIM 建筑施工信息模型、设计资料的集中管理,有着极高的实用价值,该系统的框架设计,如图2所示。
图2 建筑施工图BIM智能审查系统框架设计图
系统技术路线。审查建筑施工图时,该系统会利用REVIT、CAD 等BIM软件建立BIM 模型。随后输入建筑施工图相关的数据信息,录入数据插件,导出GDG、XDB 形式的公共数据。随后系统中的审查引擎会按照建筑施工专业、BIM 模型中的数据信息,全方位地对建筑施工图进行审查,并通过轻量化模块可视化地呈现审查结果,为审查人员提供参考。
系统审查内容。系统可审查的建筑施工专业较多,包括建筑消防施工、建筑结构施工、建筑土木工程施工等内容。确定审查专业后,系统可根据具体的施工图设计,审查图纸内容。以建筑结构审查为例,建筑结构施工图审查是以《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)为核心,审查施工图中的条文、数据是否符合相关要求[4]。
审查内容主要体现在三个方面,第一,对结构位移角、位移比、刚重比、楼层受剪承载力进行审查。第二,审查建筑梁、墙、柱等结构施工设计的规范性,以及其他建筑单个结构的规范审查,如配筋率、抗剪截面等。第三,审查建筑结构施工设计时,构件计算结果的可靠性。通过对比分析施工图、计算配筋简图,确定配筋设计期间有无配筋较小的问题。
系统应用效果。某建筑施工项目经审图系统进行图纸审查后发现,各个专业均存在违反强条数量的问题,结构专业违反68 条,建筑专业违反59 条,给排水专业12 条,暖通专业2 条,电气专业1条。其中,结构专业、建筑专业施工设计中的问题较多,二次审查时,系统重点抽查该专业的施工图,整体的审图效率、审图质量明显提升。通过该BIM 施工图审查系统的统计,在一定时间内已完成审查项目102 个,55 个处于审查阶段,33 个尚未开始审查。但对比传统施工图审查模式后,该系统的审查效率明显提升,且进一步验证了BIM 审查施工图的可行性。
①报审阶段。BIM 建筑施工图智能审查系统录入报审资料后,系统可自动对报审信息进行分析,确定是否通过报审。报审通过后,由设计单位上传报审文件,并在报审过程中,对建筑施工项目进行BIM 设计变更管理。针对部分已经获得审查合格证的施工项目,建设方可进行变更申报,进行变更审查。
②资料上传阶段。施工图审查时,应向系统输入需项目勘察、设计、BIM 设计成果等资料,系统应用服务中同样包含上传BIM 模型文件、管理BIM 交付文件、汇总并分析文件、文件联合送审的功能。比如建筑施工项目所设计的专业较多,通过BIM 模型文件管理,相关人员可结合自身需求,在施工图审查期间规范获取对应的文件信息,高效率地查找项目资料。并且在该系统中,BIM 模型版本管理模块不仅支持文件的查询、目录管理,还能够提供版本管理、历史版本追溯的服务。
③项目审查阶段。BIM 技术在审查阶段能够为审查人员提供在线应用、BIM 模型审查等服务,是施工图审查中BIM 技术的主要应用场景。审查过程中,相关人员可结合审图需求建立全专业的BIM 信息模型,在线管理审查意见,进行意见回复、复审工作。模型分析期间,还能对模型进行归档备案,或是集成浏览各专业模型,批注后审查施工图有无变更需求、是否合格[5]。
具体应用BIM 技术时,还应做好施工图审查监管工作,便于掌握BIM 审查施工图的全过程,确保BIM 模型审查程序的可靠性。在BIM 施工图审查系统的支持下,相关单位可全周期、全项目地管理BIM 审查业务,可视化地监管BIM模型变更工作,主要监管内容包括“审查项目监管”“审查机构”“监管统计分析”等。
①基于BIM 模型,对审查项目进行全过程的随机抽查,可视化地分析审查项目信息,并根据审查组织、地区权限划分监管责任、审查责任。
②对审查结构进行管理。即根据相关要求,选择符合条件的审查机构。
③定期根据监管结果、项目监管实施情况,统计分析施工图审查项目监管成果,并借助BIM 模型、智能管理系统对相关信息进行数据化管理。
建筑施工图审查期间,BIM 技术能够为审查业务提供最基础的技术支持,实现BIM 模型的轻量化转换,以及审查结果的在线浏览、施工图在线审查批注。在此过程中,施工图审查的主要技术需求包括模型文件智能管理、智能审查引擎、轻量化模块等。其中,智能审查引擎可设计为通用版、结构版两种,在建立BIM 施工图审查模型中自动进行语义检查,建立语义模型。使施工图审查中涉及建筑结构的语言信息能够被系统识别,确保系统内审查规则、模型分析规则的可靠性。此外,审图技术体系中的轻量化模块是基于B/S 架构模型浏览系统,可以提供模型视图浏览、显示服务,在施工图审查期间可以保证BIM 信息模型的完整性,辅助审图人员深入了解模型信息。
综上所述,BIM 技术在建筑施工图审查业务中的运用,可以进一步保障建筑施工图审查质量,同时通过简化、规范审查流程,高效率排查施工图问题的方式,提升建筑施工图审查效率,使后期施工作业有序完成。在具体应用BIM 技术时,建筑企业可建立BIM 信息模型,打造可视化、信息化的BIM 建筑施工图审查平台,夯实建筑施工图审查基础。