基于BIM技術的施工圖智能審查實施策略

作者簡介：張曉恒（1993-），男，碩士，工程師。研究方向為BIM技術應用。

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2024.12.045

摘? 要：建筑信息模型（BIM）技術在我國建筑行業中的應用日益廣泛，尤其是在房建施工圖審查環節。該文從傳統施工圖審查存在的問題出發，分析BIM施工圖審查與傳統審查方式之間的聯系，并調研目前國內開展BIM施工圖審查的城市，通過對比分析關鍵技術的優異，分析BIM技術在施工圖審查中的優勢，闡述BIM智能審查技術的實施策略，為業內開展施工圖智能審查提供思路和方向。

關鍵詞：BIM；審查方法；智能審查；施工圖；實施策略

中圖分類號：TU712? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）12-0193-04

Abstract： Building Information Model（BIM） technology is increasingly widely used in China's construction industry， especially in the review of construction drawings. Starting from the problems existing in traditional construction drawing review， this paper analyzes the relationship between BIM construction drawing review and traditional review methods， and investigates the cities that carry out BIM construction drawing review at present. By comparing and analyzing the excellence of key technologies， this paper analyzes the advantages of BIM technology in construction drawing review， and expounds the implementation strategy of BIM intelligent review technology， which provides ideas and directions for the industry to carry out intelligent examination of construction drawings.

Keywords： Building Information Model（BIM）; review method; intelligent review; construction drawing; implementation strategy

施工圖審查是確保工程質量和安全的關鍵環節，對于保障工程項目的質量安全、促進建筑行業的健康發展、維護人民群眾的根本利益具有不可替代的作用。通過對施工圖紙的審核，以確保設計符合法律法規、技術規范、工程需求。傳統的施工圖審查方法主要依賴人工對照圖紙和規范進行逐一檢查，效率低并且容易出現錯漏[1]。隨著我國建筑行業的快速發展，對施工圖審查的效率和準確性提出了更高的要求。BIM（Building Information Modeling）技術作為一種全新的建筑行業信息技術，具有高度的信息集成、可視化、模擬分析能力，將其應用于施工圖審查具有重要的現實意義[2-3]。

1? 施工圖審查現狀與問題

當前施工圖審查工作主要由各級建設行政主管部門負責，審查人員包括專業技術人員和行政管理人員。主要對施工圖紙、施工組織設計、施工方案等方面的審查。審查的方法主要依賴人工經驗，結合部分計算機輔助審查工具。隨著行業的發展，審查人員的專業素質逐漸提高。越來越多的建筑師、工程師、技術人員參與到施工圖審查工作中，提高了審查的質量和水平，在保障工程質量安全方面取得了一定的成效，但仍存在以下幾方面痛點[4-6]。

審查標準不統一：我國目前尚未形成完整的施工圖審查標準體系，審查人員在實際操作中缺乏明確的依據。施工圖審查方法主要依賴人工經驗，且容易受到主觀因素影響，不同地區或不同類型的工程可能存在審查標準不統一的情況，導致審查結果存在差異。

人力資源不足：專業的審查人員數量不足，施工圖審查周期較長，大量的重復性人工勞動可能會導致審查質量和效率受到影響。

溝通協作不暢：施工圖審查涉及多個專業和部門，各相關部門之間的溝通協調機制不健全可能導致審查過程中的信息傳遞不暢，主管部門無法及時獲取施工圖審查過程中各環節存在的問題，對施工圖設計、審查質量的真實情況難以準確掌握，最終導致審查工作效率較低。

2? BIM智能審查與傳統施工圖審查

BIM技術與施工圖審查之間存在著緊密的聯系，BIM技術的應用極大地改變了傳統施工圖審查的方式和效率。BIM智能審查與傳統施工圖審查之間存在如下的關系。

BIM智能審查是在傳統施工圖審查基礎上發展起來的。傳統的施工圖審查主要包括對圖紙的合規性、準確性及構件之間的碰撞和沖突進行人工檢查。而BIM智能審查則是利用BIM模型中的豐富信息，通過計算機程序基于BIM模型進行自動化、智能化的分析和審查。這使得審查過程更加高效、準確，有助于提高建筑項目的質量和效益。

BIM智能審查與傳統施工圖審查在目標上具有一致性。無論是傳統施工圖審查還是BIM智能審查，其目的都是確保施工圖紙符合國家法律法規、技術標準、設計規范，保障建筑項目的質量和安全。BIM智能審查雖然在技術手段上與傳統施工圖審查有所不同，但在追求審查質量方面完全一致。

BIM智能審查在傳統施工圖審查的基礎上提高了審查效率。傳統的施工圖審查過程依賴于人工對照圖紙和規范進行逐一檢查，費時費力且容易遺漏。而BIM智能審查利用計算機程序自動進行各種空間分析和幾何計算，大大提高了審查效率。通過BIM智能審查，審查人員可以更加專注于關鍵問題和復雜場景的審查，提高審查質量。

BIM智能審查在傳統施工圖審查的基礎上提高了審查的準確性。BIM模型包含了建筑物的所有信息，包括幾何數據、物理屬性、功能要求等。通過BIM智能審查，審查人員可以更深入地理解設計意圖，直觀地查看和分析建筑物的各個部分，提高審查的準確性。

3? BIM施工圖智能審查關鍵技術對比

截至目前，我國已有多個城市開展BIM施工圖審查工作，主要包括北京、上海、廣州、深圳、杭州、南京、成都和重慶等。這些城市在政策制定、技術標準、審查流程等方面各有特點，為我國BIM施工圖審查工作提供了豐富的實踐經驗，但采用的技術路線和審查規則處理方式也存在差異[7-11]。

3.1? 模型提交格式

各城市在BIM施工圖審查中，對模型提交格式的要求不盡相同?？傮w來說，主要包括以下幾種格式：①IFC（Industry Foundation Classes），國際通用的BIM數據交換格式；②XML（eXtensible Markup Language），一種可擴展的標記語言，主要用于BIM數據的存儲和交換；③地方標準格式，經過封裝后的私有數據庫格式；④其他格式如DWG、RVT等。

IFC（Industry Foundation Classes）格式是建筑信息模型（BIM）領域的一種開放性數據交換標準。相比于其他BIM模型提交格式，IFC格式因具有以下優勢從而被廣泛采用。

開放性和互操作性：IFC格式是開放性的，允許不同軟件和系統之間的互操作，便于數據的交換和共享。

標準性：IFC遵循國際ISO標準提供了一致的數據結構和命名規則，保證了不同軟件數據的一致性。

信息全面性：IFC文件不僅包含模型的幾何信息，還包含了材料屬性、構造細節、功能信息等多維度的數據，有助于建筑的全生命周期管理。

可擴展性：IFC格式支持自定義擴展，可以根據項目的具體需求增加新的數據元素，這使得IFC模型能夠適應不斷變化的技術和市場需求。

兼容性：約有150多款的主流BIM軟件支持IFC格式，例如Autodesk Revit、Bentley Systems、Graphisoft ArchiCAD等，保證了IFC格式文件可以在不同的軟件環境中使用。

安全性：IFC文件的結構化和標準化特性使之易于管理和保護，減少了數據丟失或損壞的風險。

輕量化：隨著BIM模型輕量化技術的發展，IFC格式支持模型的輕量化處理，提高在移動設備和網絡環境中的處理速度。

3.2? 審查規則描述語言

各城市在BIM施工圖審查中，對審查規則語言的要求也存在差異。一般來說，審查規則語言主要包括以下幾種：①自然語言，使用自然語言描述審查規則，如中文、英文等；②腳本語言，使用腳本語言編寫審查規則，如Python、JavaScript等；③形式化描述語言，是一種用于描述工程領域規范條文的結構化形式化描述性語言，能夠將自然語言描述的規范條文轉換為計算機可處理的結構化表示，以實現規范描述的精確和無歧義[12-13]。

自然語言具有靈活性和多義性、描述抽象性的特點，不同的知識背景和經驗可能導致用戶在理解上產生困難，甚至產生歧義，不易被計算機識別和處理。腳本語言具有直觀的語法結構，允許程序員將規范條文中隱含的規則直接轉化為代碼，這一過程無須進行復雜的條文拆解，從而極大地減輕了開發過程中的勞動強度。然而，由于專業背景的限制，程序員無法充分理解規范條文的應用場景，工程專業設計師缺乏計算機編程知識無法對代碼的邏輯進行復核，由此產生的專業壁壘可能因審查規則與規范不一致導致系統審查錯誤。此外，當規則需要更新時，由于規則與代碼的高度綁定，技術的供方往往需要重新進行編碼，這不僅增加了維護成本，也降低了系統的穩定性。

相比于上述2種描述語言，GB/T 36456.3—2018《面向工程領域的共享信息模型 第3部分：測試方法》推薦的形式化描述語言設計簡單，語法清晰，支持用戶自定義新的元素類型和屬性，可以包括空間布局、功能要求、性能指標等，能夠描述更加全面的建筑信息。其語言的描述性使得規范條文具有良好的可讀性，建筑師和設計師可以快速掌握，便于團隊成員理解和交流，進而確保審查更準確，更可信。另外，采用形式化描述語言編制的規則庫，可以審查平臺解耦，規則的更新擴展與平臺升級可以并行且互不影響。

4? BIM施工圖智能審查實施策略

BIM技術在施工圖審查中的應用極大地提升了審查工作的質量和效率，有助于確保工程項目的順利進行，同時也為建筑行業的數字化轉型提供了強大的技術支持。要實現高效、準確的智能審查，至少需要開展包括標準制定、審查規則開發、審查規則驗證等一系列工作。

4.1? 制定統一標準

在BIM技術應用于施工圖審查的背景下，制定一套全面且嚴格的標準體系是確保審查工作高效、準確進行的基礎。從軟件供方、建設單位及設計單位幾個層面界定數據表達方式、BIM數字成果交付要求，指導BIM智能審查開展方向[14]。首先，數據標準的制定至關重要，其涉及到BIM模型的幾何數據、屬性數據及關系數據的定義，有助于保障數據的一致性和互操作性。其次，需建立字典標準，為BIM模型中的各類元素和屬性提供統一的分類體系和編碼規則。必要時還可根據不同業務標準需求，建立規范術語與字典所屬對象映射關系，確保智能審查引擎或系統的準確識別和解析。此外，交付標準的制定規定了BIM模型提交和接收的格式、內容、質量要求，保證了模型文件的規范性和審查的順利進行。

4.2? 構建數字化規則庫

在數字化規則庫的構建過程中，首先需要對現有的國家、地方、行業規范進行系統梳理，在政府或企業主管單位關注的重點規范條文范圍內，選擇適用于BIM施工圖審查的關鍵條款和指標。這一步驟要求對工程行業的專業知識有深入的理解，以確保審查規則的準確性和全面性。通過語義解析將自然語言描述的規范條文拆解為邏輯清晰的簡單句、復合句或條件句[15]。接著，邀請設計專家對條文審查邏輯進行梳理與復核，確保審查規則的合理性和適用性。在規則開發階段，結合BIM技術的特性，開發出適用于BIM施工圖的審查規則，這些規則應能夠指導智能審查系統識別和糾正設計中的不規范、不合理之處，同時考慮建設單位或設計單位在實際建模過程的可操作性，確保審查對象能夠在實際建模中可以表達，并且不產生過大工作量負擔，有助于BIM智能審查要求的落地。

4.3? 規則庫審查驗證

規則庫的審查驗證是確保審查規則有效性和準確性的關鍵環節。在這一過程中，需要建立一套科學的驗證方法，建立埋錯模型和測試用例表對數字化規則庫中的審查規則進行逐一驗證。這包括對規則的邏輯性、完整性、適用性進行評估，確保每一條審查規則都能夠準確地通過智能審查系統進行有效的審查工作。此外，還需要定期對規則庫進行更新和維護，同時做好規則庫的版本管理以適應標準規范的發展和變化，保持審查規則的前瞻性和適應性。通過這一系列的審查驗證流程，可以確保BIM智能審查工作的質量和效率，為建筑行業的數字化轉型提供堅實的技術支持。

5? 結論與建議

建筑信息模型（BIM）施工圖的智能審查是建筑業數字化轉型的重要環節，盡管其帶來的優勢顯著，但在推廣與應用中仍會面臨許多挑戰。技術層面上，數據集成與兼容性問題、復雜模型對象的識別處理及算法的準確性仍有很大的提升空間。規范層面上，目前智能審查只是針對規范中的普通設計場景進行審查，特殊條件下的設計審查仍需人工加以輔助。隨著工程技術行業的不斷發展，新技術、新規范不斷更新迭代，對審查規則的市場接受度方面，設計師和工程師可能需要時間適應新的工作方式，從傳統的二維圖紙轉向三維模型。

在BIM施工圖審查工作的推進過程中，本文綜合分析現狀，提出以下策略建議，以期促進審查工作的標準化，提高審查的效率、準確性、可信度。

首先，針對模型提交格式的統一性，建議在全國范圍內推廣采用國際標準IFC格式作為BIM施工圖審查的基礎提交格式。確保不同軟件和系統之間的高效對接。

其次，關于審查規則語言的規范化，建議制定一套統一且標準化的腳本語言體系，以便于審查規則的編寫與執行。統一的審查規則語言有助于消除地區間的差異，確保審查過程的一致性和準確性，同時提升審查規則的可靠性，降低因語言表述不清導致的審查錯誤。

再次，審查流程的優化是提高審查效率的關鍵。建議通過流程再造和智能化手段，如利用人工智能和機器學習技術，對BIM施工圖審查流程進行深度優化。通過算法自動化識別潛在的設計問題，不僅能夠減輕審查人員的工作負擔，還可以減少人為疏漏，提升審查的整體效能。

最后，政策層面的引導與支持對BIM施工圖審查工作的健康發展至關重要。建議政府部門在立法、財政補貼、稅收優惠等方面出臺相關政策，鼓勵和引導企業采用先進的BIM技術和工具，推動整個行業的技術進步和轉型升級。此外，政府還可以設立專項資金支持BIM施工圖審查技術的研究與創新，為我國BIM技術的發展提供持續的動力。

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