基于BIM技术的施工图智能审查实施策略

作者简介：张晓恒（1993-），男，硕士，工程师。研究方向为BIM技术应用。

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

摘  要：建筑信息模型（BIM）技术在我国建筑行业中的应用日益广泛，尤其是在房建施工图审查环节。该文从传统施工图审查存在的问题出发，分析BIM施工图审查与传统审查方式之间的联系，并调研目前国内开展BIM施工图审查的城市，通过对比分析关键技术的优异，分析BIM技术在施工图审查中的优势，阐述BIM智能审查技术的实施策略，为业内开展施工图智能审查提供思路和方向。

关键词：BIM；审查方法；智能审查；施工图；实施策略

中图分类号：TU712      文献标志码：A          文章编号：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

施工圖审查是确保工程质量和安全的关键环节，对于保障工程项目的质量安全、促进建筑行业的健康发展、维护人民群众的根本利益具有不可替代的作用。通过对施工图纸的审核，以确保设计符合法律法规、技术规范、工程需求。传统的施工图审查方法主要依赖人工对照图纸和规范进行逐一检查，效率低并且容易出现错漏[1]。随着我国建筑行业的快速发展，对施工图审查的效率和准确性提出了更高的要求。BIM（Building Information Modeling）技术作为一种全新的建筑行业信息技术，具有高度的信息集成、可视化、模拟分析能力，将其应用于施工图审查具有重要的现实意义[2-3]。

1  施工图审查现状与问题

当前施工图审查工作主要由各级建设行政主管部门负责，审查人员包括专业技术人员和行政管理人员。主要对施工图纸、施工组织设计、施工方案等方面的审查。审查的方法主要依赖人工经验，结合部分计算机辅助审查工具。随着行业的发展，审查人员的专业素质逐渐提高。越来越多的建筑师、工程师、技术人员参与到施工图审查工作中，提高了审查的质量和水平，在保障工程质量安全方面取得了一定的成效，但仍存在以下几方面痛点[4-6]。

审查标准不统一：我国目前尚未形成完整的施工图审查标准体系，审查人员在实际操作中缺乏明确的依据。施工图审查方法主要依赖人工经验，且容易受到主观因素影响，不同地区或不同类型的工程可能存在审查标准不统一的情况，导致审查结果存在差异。

人力资源不足：专业的审查人员数量不足，施工图审查周期较长，大量的重复性人工劳动可能会导致审查质量和效率受到影响。

沟通协作不畅：施工图审查涉及多个专业和部门，各相关部门之间的沟通协调机制不健全可能导致审查过程中的信息传递不畅，主管部门无法及时获取施工图审查过程中各环节存在的问题，对施工图设计、审查质量的真实情况难以准确掌握，最终导致审查工作效率较低。

2  BIM智能审查与传统施工图审查

BIM技术与施工图审查之间存在着紧密的联系，BIM技术的应用极大地改变了传统施工图审查的方式和效率。BIM智能审查与传统施工图审查之间存在如下的关系。

BIM智能审查是在传统施工图审查基础上发展起来的。传统的施工图审查主要包括对图纸的合规性、准确性及构件之间的碰撞和冲突进行人工检查。而BIM智能审查则是利用BIM模型中的丰富信息，通过计算机程序基于BIM模型进行自动化、智能化的分析和审查。这使得审查过程更加高效、准确，有助于提高建筑项目的质量和效益。

BIM智能审查与传统施工图审查在目标上具有一致性。无论是传统施工图审查还是BIM智能审查，其目的都是确保施工图纸符合国家法律法规、技术标准、设计规范，保障建筑项目的质量和安全。BIM智能审查虽然在技术手段上与传统施工图审查有所不同，但在追求审查质量方面完全一致。

BIM智能审查在传统施工图审查的基础上提高了审查效率。传统的施工图审查过程依赖于人工对照图纸和规范进行逐一检查，费时费力且容易遗漏。而BIM智能审查利用计算机程序自动进行各种空间分析和几何计算，大大提高了审查效率。通过BIM智能审查，审查人员可以更加专注于关键问题和复杂场景的审查，提高审查质量。

BIM智能审查在传统施工图审查的基础上提高了审查的准确性。BIM模型包含了建筑物的所有信息，包括几何数据、物理属性、功能要求等。通过BIM智能审查，审查人员可以更深入地理解设计意图，直观地查看和分析建筑物的各个部分，提高审查的准确性。

3  BIM施工图智能审查关键技术对比

截至目前，我国已有多个城市开展BIM施工图审查工作，主要包括北京、上海、广州、深圳、杭州、南京、成都和重庆等。这些城市在政策制定、技术标准、审查流程等方面各有特点，为我国BIM施工图审查工作提供了丰富的实践经验，但采用的技术路线和审查规则处理方式也存在差异[7-11]。

3.1  模型提交格式

各城市在BIM施工图审查中，对模型提交格式的要求不尽相同。总体来说，主要包括以下几种格式：①IFC（Industry Foundation Classes），国际通用的BIM数据交换格式；②XML（eXtensible Markup Language），一种可扩展的标记语言，主要用于BIM数据的存储和交换；③地方标准格式，经过封装后的私有数据库格式；④其他格式如DWG、RVT等。

IFC（Industry Foundation Classes）格式是建筑信息模型（BIM）领域的一种开放性数据交换标准。相比于其他BIM模型提交格式，IFC格式因具有以下优势从而被广泛采用。

开放性和互操作性：IFC格式是开放性的，允许不同软件和系统之间的互操作，便于数据的交换和共享。

标准性：IFC遵循国际ISO标准提供了一致的数据结构和命名规则，保证了不同软件数据的一致性。

信息全面性：IFC文件不仅包含模型的几何信息，还包含了材料属性、构造细节、功能信息等多维度的数据，有助于建筑的全生命周期管理。

可扩展性：IFC格式支持自定义扩展，可以根据项目的具体需求增加新的数据元素，这使得IFC模型能够适应不断变化的技术和市场需求。

兼容性：约有150多款的主流BIM软件支持IFC格式，例如Autodesk Revit、Bentley Systems、Graphisoft ArchiCAD等，保证了IFC格式文件可以在不同的软件环境中使用。

安全性：IFC文件的結构化和标准化特性使之易于管理和保护，减少了数据丢失或损坏的风险。

轻量化：随着BIM模型轻量化技术的发展，IFC格式支持模型的轻量化处理，提高在移动设备和网络环境中的处理速度。

3.2  审查规则描述语言

各城市在BIM施工图审查中，对审查规则语言的要求也存在差异。一般来说，审查规则语言主要包括以下几种：①自然语言，使用自然语言描述审查规则，如中文、英文等；②脚本语言，使用脚本语言编写审查规则，如Python、JavaScript等；③形式化描述语言，是一种用于描述工程领域规范条文的结构化形式化描述性语言，能够将自然语言描述的规范条文转换为计算机可处理的结构化表示，以实现规范描述的精确和无歧义[12-13]。

自然语言具有灵活性和多义性、描述抽象性的特点，不同的知识背景和经验可能导致用户在理解上产生困难，甚至产生歧义，不易被计算机识别和处理。脚本语言具有直观的语法结构，允许程序员将规范条文中隐含的规则直接转化为代码，这一过程无须进行复杂的条文拆解，从而极大地减轻了开发过程中的劳动强度。然而，由于专业背景的限制，程序员无法充分理解规范条文的应用场景，工程专业设计师缺乏计算机编程知识无法对代码的逻辑进行复核，由此产生的专业壁垒可能因审查规则与规范不一致导致系统审查错误。此外，当规则需要更新时，由于规则与代码的高度绑定，技术的供方往往需要重新进行编码，这不仅增加了维护成本，也降低了系统的稳定性。

相比于上述2种描述语言，GB/T 36456.3—2018《面向工程领域的共享信息模型 第3部分：测试方法》推荐的形式化描述语言设计简单，语法清晰，支持用户自定义新的元素类型和属性，可以包括空间布局、功能要求、性能指标等，能够描述更加全面的建筑信息。其语言的描述性使得规范条文具有良好的可读性，建筑师和设计师可以快速掌握，便于团队成员理解和交流，进而确保审查更准确，更可信。另外，采用形式化描述语言编制的规则库，可以审查平台解耦，规则的更新扩展与平台升级可以并行且互不影响。

4  BIM施工图智能审查实施策略

BIM技术在施工图审查中的应用极大地提升了审查工作的质量和效率，有助于确保工程项目的顺利进行，同时也为建筑行业的数字化转型提供了强大的技术支持。要实现高效、准确的智能审查，至少需要开展包括标准制定、审查规则开发、审查规则验证等一系列工作。

4.1  制定统一标准

在BIM技术应用于施工图审查的背景下，制定一套全面且严格的标准体系是确保审查工作高效、准确进行的基础。从软件供方、建设单位及设计单位几个层面界定数据表达方式、BIM数字成果交付要求，指导BIM智能审查开展方向[14]。首先，数据标准的制定至关重要，其涉及到BIM模型的几何数据、属性数据及关系数据的定义，有助于保障数据的一致性和互操作性。其次，需建立字典标准，为BIM模型中的各类元素和属性提供统一的分类体系和编码规则。必要时还可根据不同业务标准需求，建立规范术语与字典所属对象映射关系，确保智能审查引擎或系统的准确识别和解析。此外，交付标准的制定规定了BIM模型提交和接收的格式、内容、质量要求，保证了模型文件的规范性和审查的顺利进行。

4.2  构建数字化规则库

在数字化规则库的构建过程中，首先需要对现有的国家、地方、行业规范进行系统梳理，在政府或企业主管单位关注的重点规范条文范围内，选择适用于BIM施工图审查的关键条款和指标。这一步骤要求对工程行业的专业知识有深入的理解，以确保审查规则的准确性和全面性。通过语义解析将自然语言描述的规范条文拆解为逻辑清晰的简单句、复合句或条件句[15]。接着，邀请设计专家对条文审查逻辑进行梳理与复核，确保审查规则的合理性和适用性。在规则开发阶段，結合BIM技术的特性，开发出适用于BIM施工图的审查规则，这些规则应能够指导智能审查系统识别和纠正设计中的不规范、不合理之处，同时考虑建设单位或设计单位在实际建模过程的可操作性，确保审查对象能够在实际建模中可以表达，并且不产生过大工作量负担，有助于BIM智能审查要求的落地。

4.3  规则库审查验证

规则库的审查验证是确保审查规则有效性和准确性的关键环节。在这一过程中，需要建立一套科学的验证方法，建立埋错模型和测试用例表对数字化规则库中的审查规则进行逐一验证。这包括对规则的逻辑性、完整性、适用性进行评估，确保每一条审查规则都能够准确地通过智能审查系统进行有效的审查工作。此外，还需要定期对规则库进行更新和维护，同时做好规则库的版本管理以适应标准规范的发展和变化，保持审查规则的前瞻性和适应性。通过这一系列的审查验证流程，可以确保BIM智能审查工作的质量和效率，为建筑行业的数字化转型提供坚实的技术支持。

5  结论与建议

建筑信息模型（BIM）施工图的智能审查是建筑业数字化转型的重要环节，尽管其带来的优势显著，但在推广与应用中仍会面临许多挑战。技术层面上，数据集成与兼容性问题、复杂模型对象的识别处理及算法的准确性仍有很大的提升空间。规范层面上，目前智能审查只是针对规范中的普通设计场景进行审查，特殊条件下的设计审查仍需人工加以辅助。随着工程技术行业的不断发展，新技术、新规范不断更新迭代，对审查规则的市场接受度方面，设计师和工程师可能需要时间适应新的工作方式，从传统的二维图纸转向三维模型。

在BIM施工图审查工作的推进过程中，本文综合分析现状，提出以下策略建议，以期促进审查工作的标准化，提高审查的效率、准确性、可信度。

首先，针对模型提交格式的统一性，建议在全国范围内推广采用国际标准IFC格式作为BIM施工图审查的基础提交格式。确保不同软件和系统之间的高效对接。

其次，关于审查规则语言的规范化，建议制定一套统一且标准化的脚本语言体系，以便于审查规则的编写与执行。统一的审查规则语言有助于消除地区间的差异，确保审查过程的一致性和准确性，同时提升审查规则的可靠性，降低因语言表述不清导致的审查错误。

再次，审查流程的优化是提高审查效率的关键。建议通过流程再造和智能化手段，如利用人工智能和机器学习技术，对BIM施工图审查流程进行深度优化。通过算法自动化识别潜在的设计问题，不仅能够减轻审查人员的工作负担，还可以减少人为疏漏，提升审查的整体效能。

最后，政策层面的引导与支持对BIM施工图审查工作的健康发展至关重要。建议政府部门在立法、财政补贴、税收优惠等方面出台相关政策，鼓励和引导企业采用先进的BIM技术和工具，推动整个行业的技术进步和转型升级。此外，政府还可以设立专项资金支持BIM施工图审查技术的研究与创新，为我国BIM技术的发展提供持续的动力。

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