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          基于BIM的工程建設項目輔助審批技術

          發布時間:2020-09-29

          摘要

          ?

          ? ? ? ?為貫徹落實國務院關于深化“放管服”改革和優化營商環境的部署要求,推動政府職能轉向減審批、強監管、優服務,促進市場公平競爭,以推進政府治理體系和治理能力現代化為目標,改進工程建設立項規劃審批周期長,制度性交易成本高,工程建設項目報審數據量龐大,附件資料繁雜等問題,對工程建設項目審批制度進行全流程、全覆蓋改革,努力構建科學、便捷、高效的工程建設項目審批和管理體系?;诂F有的工程審批平臺進行優化,開發建設BIM輔助工程審批管理系統,在收集到的信息中抽取審批過程中所需數據、圖紙、圖像,轉化成審批所需表單,形成智能表單并推送至審批平臺,實現輔助審批、智能監管,集合建設項目設計、施工、維護的動態數據,實現對建設項目全生命周期等各個階段進行信息化管理。



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          01

          工程審批管理與BIM技術




          1.研究目標



          ? ? ? ?BIM輔助工程審批管理主要作用在于在建筑信息模型中能夠集成工程項目在設計、施工、運維全生命周期中各個不同階段的工程信息、工作過程和資源,便于工程各參與方參考與使用,項目建設過程達到設計施工的一體化,各專業協同工作。同時,便于政府管理部門同步對設計、施工、竣工等環節進行監管以及物業單位進行后續的維護管理。


          ? ? ? ?基于BIM的輔助工程審批管理能夠對建設項目設計、施工、維護進行監管,并與各地現有項目審批平臺銜接,生成項目設計、施工、材料采購、竣工驗收等信息,推送工程項目審批所需數據,逐步實現工程建設項目智能化審查審批,推動建設領域信息化、數字化、智能化建設,為智慧城市建設奠定基礎。項目研究目標如下:形成統一的建筑信息模型項目報建標準;形成BIM文件格式的數據交互標準;基于BIM文件的數據交互標準,提供一個全量模型轉換成交換格式的客戶端插件工具;基于設計標準,開發完成一個智能化的建設工程項目指標計算引擎;建成基于BIM技術的建設項目智慧管理系統,實現報建人員在線提交BIM模型,合規性檢查,指標計算,輔助審批等主要流程。


          2.BIM技術支持



          ? ? ? ?隨著BIM技術在設計領域應用的不斷深入和成熟,基于BIM的正向設計逐步開展,BIM設計的價值在于,以BIM模型為載體的建設工程信息在全生命周期不同階段信息的無損傳遞和共享。為了實現基于建筑信息模型對建設工程項目進行輔助審批和智慧監管,該系統以各地項目審批平臺為入口,以“智能化BIM”數據指標計算為核心,以特定類項目(市面主流軟件格式模型為主)為目標,逐漸形成一體化的BIM智慧管理系統。


          ? ? ? ?利用BIM三維技術可進行項目在線可視化審批,可以從任意角度查看任意專業的三維模型,直觀地讀取模型信息,并可生成智能化表格,保證信息的無損傳遞,將因信息理解錯誤造成的損失降到最低,能夠極大提高審批工作效率,同時可在虛擬建筑空間中檢查各項設計性能參數,方便直觀、快速、全面的查找問題。通過互聯網和云服務方式,有效的BIM版本化管理,相關主管部門可以實時監控并保留BIM模型情況,改變傳統的“事后監管”模式為“事中監管、全程監管”,信息更加公開透明,有利于保障工程項目質量。


          02

          基于BIM的報建業務分析




          1.BIM模型報建標準



          ? ? ? ?BIM模型的報建標準是針對報建單位的模型提交準則,報建標準的制定是一個系統性工作,隨著基于BIM的審批工作逐漸推進,報建標準也將不斷完善,最終會形成一套完整、可靠、全面的BIM標準。同時由于報建標準涉及的面很廣,如工程項目的種類較多,每個工程項目會歷經不同的設計階段,另外由于場景不同,設計師使用的建模軟件也不盡相同,因此制定符合各類場景的標準需要在對項目進行分類情況下,需要長時間摸索才能得到。


          ? ? ? ?基于BIM模型進行指標計算,即從BIM模型中提取重要的工程項目指標信息。因此如果能夠基于本場景,對從模型中是否能夠正確提取指標信息作為抓手,反向對建模提出要求,就能形成模型報建第一個標準版本。


          2.BIM模型數據格式交換標準



          ? ? ? ?BIM模型包含了構件、空間、系統等多方面信息的幾何信息模型,同時包含了全量的數據信息,很多內容都是企業內部非常重要的信息,是企業核心競爭力的所在。如果提交原始的BIM模型,對于報建單位而言存在一些顧慮。另外,由于BIM建模軟件多種多樣,每種軟件數據格式也不同。因此對于BIM報建而言,最好能通過某種方式,把全量的原始的BIM模型進行事先處理,轉換成一種中間格式,利于不同場景下的報建。


          3.BIM模型指標提取



          ? ? ? ?長期以來,工程項目指標數據大多數是報建單位自行填寫,因此可能要耗費時間去審查指標數據的真實性,從BIM模型中自動提取工程建設項目的指標數據是該項目研究的關鍵點,如果技術可行,即可方便地輔助審批人員利用智能化的指標表格進行參考,從而提升審批報建的真實性和透明度。隨著項目的推進,模型也會發生相應的變化,模型變了,指標數據也會同時發生變化,自動提取指標還能動態地監督工程項目的合規性。


          4.BIM模型在線預覽



          ? ? ? 目前行業內市面上BIM建模工具生成的模型文件文件體量都很大,一個完整項目的模型往往動輒上幾個GB,且打開方式受限于數據格式。對于操作人員來說,更多的操作是需要把大模型文件先下載到本地,安裝對應專業軟件才能打開,甚至還會出現打不開的問題,另外軟件還有不同版本,這個過程是極其復雜且無效的。因此,如果能通過輕量化顯示引擎對模型進行輕量化,且能夠在不下載模型的情況下直接使用PC端瀏覽器便捷打開,將大大提升工作效率。


          5.與其他系統的集成



          ? ? ? 鑒于審批制度改革的核心目標,實現“一個系統”的構想,項目形成系統將成為現有審批平臺的支撐系統。報建人員仍然是以審批平臺為入口的。登錄審批平臺以后,在提交相關報建資料時直接跳轉到BIM系統界面,以附件的方式提交BIM模型。同時,在查驗資料的時候,也能夠點擊鏈接和智能指標表格跳轉到BIM系統界面進行查看。


          ? ? ? ?另外,如果還與城市信息模型有數據關聯,還可以與規劃級CIM系統進行對接,BIM數據是基于建筑物而言的,而CIM系統則是城市級的,BIM的模型是CIM系統的有機組成部分,報建單位提交的BIM模型要能夠和規劃的多規合一系統進行融合。在建設工程規劃許可階段,BIM系統一方面將提取的智能指標輔助規土部分進行在線審批,另一方面要將BIM模型傳導到規土部門,用于相關審查;在竣工驗收和不動產登記階段,也要將最終的竣工BIM模型傳導給CIM系統,用于城市信息模型數據更新。


          03

          基于BIM的智能報建與合規檢查



          1.概述



          ? ? ? 全國大多數地區的工程建設項目審批管理系統是跨部門協同平臺,結合審批部門、建設單位、中介機構等多方使用單位共同應用的要求,作為網上辦事大廳的在線受理系統,實行統一受理、并聯審批、實時流轉、跟蹤查詢、信息共享。?


          ? ? ? 在一些改革試點地區,審批管理系統通過項目代碼對項目辦理過程中的申報、審批、監管等信息進行關聯,實現項目建設的全流程覆蓋、全業務流轉、全方位監管。為了實現BIM輔助工程項目審批系統對建設工程項目進行輔助審批,該系統以在線審批平臺為入口,以BIM系統中智能報建數據表格為核心,逐漸形成一體化的BIM智慧管理系統。如圖1所示:


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          圖1:報建項目申報


          2.模型指標提取



          (1)模型合規性檢查


          ? ? ? ?模型合規性檢查分成兩個部分,第一部分檢查的是該模型是否符合滿足審批需要的建模標準;第二部分檢查指的是根據報建項目的性質和規范,確定項目各項指標的限值。報建人員使用插件檢測相關指標并上傳到BIM系統,與限值進行對比,得到項目各關鍵指標是否符合規定。針對如基地面積指標,額外提供了二三維對照檢查的功能,以避免三維模型投影面積不準確導致的誤差。如圖2所示:

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          圖2:合規性檢查


          (2)模型輕量化


          ? ? ? ?報建人員可以通過PC端插件把圖紙或模型轉換成輕量化的數據包,并在BIM系統上直接查看模型、屬性及提取的指標信息。這種技術解決方案既能保護報建人員建模的勞動成果,又在BIM系統上保留了完整的BIM模型的信息。輕量化后能夠對全專業、全樓層集成模型進行在線瀏覽,主要包括小地圖定位、旋轉、縮放、剖切、漫游、隔離顯示、查看屬性等多項功能。


          ? ? ? ?除了瀏覽模型之外,輕量化數據包中也包含了模型中各種屬性信息和指標提取信息,輕量化平臺可以將模型中的屬性信息全部讀取進來。在審閱模型選中圖元時,就可以通過屬性窗口展示此圖元所含的信息,在數據層面,具體的輕量化分為轉換、顯示和數據存儲三個部分。如圖3所示:

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          圖3:模型輕量化


          (3)模型指標計算


          ? ? ? ?對于二維圖紙中的指標,通過圖紙內表格信息的提取和圖元面積的計算兩種方式來獲取,對于三維模型中的指標,通過樓層-單棟-整體的數據依次獲取。以總建筑面積為例,先獲取單棟每層的建筑面積,累加得到單棟的建筑面積,再累加每棟的建筑面積得到最終的總建筑面積。如圖4所示

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          圖4:模型指標計算


          (4)模型提交插件


          ? ? ? ?二維圖紙插件具有一鍵檢查、一鍵導出、一鍵提取三大功能。一鍵檢查是指檢查圖紙是否符合建模標準及關鍵信息是否超限;一鍵導出是指把圖紙文件導成BIM平臺可識別的輕量化數據包;一鍵提取是指提取圖紙表格中和圖元中的指標信息。三維模型插件同樣具有一鍵檢查、一鍵導出、一鍵提取三大功能。一鍵檢查是指檢查模型是否符合建模標準及關鍵信息是否超限;一鍵導出是指把模型文件導成BIM平臺可識別的輕量化數據包;一鍵提取是指提取模型中的指標信息。


          3.BIM模型標準



          (1)總圖建模標準


          ? ? ? ?總圖圖紙中需要繪制用地紅線范圍、總用地范圍、建設用地范圍、道路用地范圍等線路,且繪制的曲線連續且閉合??倛D中非面積信息通過表格的方式呈現,如子項名稱、最大跨度等。按照總圖圖紙說明,把總圖中包含的面積范圍信息與非面積信息均在模型中進行對應的建模,并且符合要求,能夠對總圖模型數據進行正常抽取。


          (2)單體建模標準


          ? ? ? ?需要說明的是,單棟BIM模型中不能包含鏈接模型,單棟BIM模型中需要標識出每層核增核減區域的面積及獎勵建筑面積,如架空的休閑綠化面積。住宅需要標識出每一層中每一套戶型的面積。停車位的建模需要采用停車位的建模文件。單棟BIM模型中非幾何的信息記錄在項目信息中,如基礎類型、建筑功能、建筑名稱、結構類型、是否為超限高層建筑等。如圖5所示:

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          圖5:報建標準模型


          04

          總結




          ? ? ? 從某種角度來看,BIM系統開發與落地實施的過程就是企業變革管理的過程,信息化實施過程勢必會涉及到管理流程、崗位職責以及組織機構的調整和優化。組織團隊的重新整合,新技能的有效傳遞,各部門間的分工協作以及利益相關方的新的管理要求等都對變革管理提出了需求,變革管理的推進是政府、企業最終能成功應用信息化系統的一個重要保障。目前受行業內的BIM技術力量、工作流程和環境因素影響,BIM技術的落地性還存在一定的困難和挑戰,但隨著國內開發力量不斷增強,開發手段的不斷更新,相信有關技術的問題也會迎刃而解,BIM技術在不久的將來將會迎來更大更快的發展機遇。



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