基于智慧城市和BIM理念的建設工程政務監管模式探討

袁　曉　周婷婷

(上海現代建筑設計集團工程建設咨詢有限公司，上海　200041)

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基于智慧城市和BIM理念的建設工程政務監管模式探討

袁曉周婷婷

(上海現代建筑設計集團工程建設咨詢有限公司，上海200041)

【摘要】在“互聯網+”的理念被廣泛接受和各類城市問題日趨嚴重情況下，“智慧城市”的提出為人們解決城市化進程中遇到的各種問題提供了一種創新思路。而在此過程中政府如何通過采用信息化技術掌握基礎的城市建設核心數據，并在此基礎上開展工程建設全過程數字化監管和公共管理，推進和實現智慧城市建設，進一步打造服務型政府，是值得探討的問題。因而本文從智慧城市建設所需的建筑信息采集入手，結合為之提供支持的BIM技術應用，對建設工程政務監管模式進行分析和探討。

【關鍵詞】智慧城市；智慧建造；BIM；監管模式

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.08

1引言

智慧城市(Smart City)作為城市化發展的趨勢，其本質是將信息技術廣泛應用于城市基礎設施以及政治、經濟、文化、社會生活等各個領域，從而使得城市變得更“聰明”。近年來，世界各國都在積極地開展智慧城市探索和建設，其中包括英國“電子倫敦和電子連接”計劃、法國“數字巴黎”計劃、新加坡“2015智慧國”等。目前已有超過50個國家和地區提供了智慧城市的相關服務，這些服務涵蓋智慧交通、智慧電網、智慧建筑、智慧醫療、智慧城管、電子政府、智慧物流等。在這一國際背景下，我國住房和城鄉建設部于2012年底啟動了國家智慧城市試點工作，至2013年底先后遴選了193個試點區域。從2013年度的自評估報告看來，目前在華東區域智慧城市啟動率較高，其他區域也已經陸續開始智慧城市的研究和實踐并出臺了相關政策。同時在理論研究方面，已陸續公布了智慧城市研究的成果，如評價體系研究、標準體系研究等。這其中，李久林、魏來、王勇等[1](2015)學者就前瞻性地提出在實施智慧項目時應該注重智慧建造，應該注重智慧城市規劃和工程建造全過程銜接，強化項目全生命周期管理。要充分利用BIM、仿真等信息技術，使得設計方案預期成果可視化、應用場景虛擬化、建設管理運維過程模擬化、投資概(預)算精細化、提高技術方案可實施性、精準度。同時，還需要將基礎設施的智慧建造、智慧系統的智慧建造充分結合起來。

正因為智慧城市的規劃和建造離不開智慧建造，所以相關行業內知名企業也看到了這一契機，出現了“全面開花、廣泛研究”的趨勢，各種新技術也得到了進一步的研究和應用，如BIM、物聯網、VR虛擬現實技術等。但從實施效果看來，與企事業單位廣泛采用新技術相比，政府作為智慧城市建設監管和運營的重要參與方，仍缺少采用新技術從項目建設初期即進行全過程監管和在項目竣工后依托采集的數據和信息提升公共服務的示范效應。部分地方政府已經意識到了這一關鍵環節上的缺失，啟動了相關的試點和研究。本文通過總結試點中已經取得的部分成果，探討在建設數字化智慧城市的大趨勢下，采用BIM技術進行工程建設全過程監管的新型政務模式。

2智慧城市與BIM

IBM對“智慧城市”的定義為：運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。國內外理論和實踐對此均有大量研究。

英國標準研究院在2014年發布的PAS181：Smart city framework標準中，將智慧城市框架自上而下分為五個層級：技術和基礎設施、數據、城市綜合管理平臺、服務和使用者反饋。通過進一步分析，英國的智慧城市框架體系可以總結為三個層面：技術和基礎設施及數據是基礎數據層面；城市綜合管理平臺是應用層面；使用者反饋和服務是使用層面。這三個層面缺一不可，都是構建智慧城市的要素。

李久林、魏來、王勇等(2015)認為，國內智慧城市的架構則通常劃分為4個層面，包括感知層、通信層、數據層、應用層。其中感知層是實現智慧的基本條件，通過RFID、傳感器、傳感網等物聯網技術實現對城市范圍內基礎設施、環境、建筑、安全等的監測和控制；通信層是智慧城市的高速公路，是未來智慧城市的重要基礎設施；數據層的核心是讓城市更加智慧，通過數據關聯、數據挖掘、數據活化等技術解決數據割裂、無法共享等問題；應用層主要是指在感知層、通信層、數據層基礎上建立的各種應用系統。通過對比可以發現，上中國的智慧城市架構體系對比英國智慧城市框架體系總體一致，都強調了城市建設基礎數據的重要性。

中國科學院、工程院院士李德仁進一步提出：智慧城市是將物聯網和云計算技術融合到數字城市之中，對數字城市進行提升。形象來說，數字城市+物聯網+云計算=智慧城市[2]。其中物聯網和云計算是技術基礎，在目前信息化高度發展的中國，這兩項技術已經發展較為成熟。數字城市包含兩方面，數字和城市，如何將城市數字化，如何將建筑物的數字信息和城市管理結合起來，這就需要通過建筑信息模型技術(BIM)來實現。

BIM(Building Information Modeling)被稱為“建筑信息模型”技術，住房和城鄉建設部工程質量安全監管司處長吳慧娟對BIM做出了解釋：BIM技術是一種應用于工程設計建造管理的數據化工具，通過參數模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息做出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。也就是說，BIM 是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各階段相關信息的工程數據模型，并可以在全壽命周期內提供建筑物的全部基礎數據信息。近年來，BIM技術在國內得到了廣泛關注和發展。對政府而言，BIM技術對規范市場秩序和預防建設領域腐敗具有重要作用，更為城市運行智能化管理提供了可視化的基礎數據支撐，被稱為繼CAD(計算機輔助設計)技術后建筑業的又一重要的、更徹底的信息革命。

目前，美國、新加坡、北歐香港等國家和地區都有明確的BIM推廣和應用目標，并出臺了相關的BIM應用標準。美國國家建筑科學研究院在2007年12月發布了《美國國家建筑信息模型標準(National BIM Standard-USTM)，簡稱為NBIMS—US》的第一部分。2012年5月，美國國家建筑信息模型標準第2版正式公布，距離前一版公布相隔近五年。英國建筑業BIM標準委員會于2009年11月發布了英國建筑業BIM標準(AEC(UK)BIM Standard)、于2011年6月發布了適用于Revit的英國建筑業BIM標準(AEC(UK)BIM Standard for Revit)、于2011年9月發布了適用于Bentley的英國建筑業BIM標準(AEC(UK)BIM Standard for Bentley Product)。新加坡建設局于2012年5月正式發布了《新加坡BIM指南1.0》，并于2013年8月發布了第二版。2012年6月，中國建筑科學研究院啟動組編國家標準《建筑工程信息模型應用統一標準》，陸續地，許多地方也頒布了地區性的BIM標準，如北京市地方標準《民用建筑信息模型設計標準》、深圳市建筑工務署《BIM實施管理標準》、《上海市建筑信息模型技術應用指南(2015版)》等。

3國內外工程管理政務監管模式分析

3.1國外工程管理政務監管模式

縱觀全球范圍，在政府政務管理方面較為先進和成熟的發達國家，如德國、日本、美國、新加坡等，已經建立起法律規定較為健全的管理體系。對于建設工程項目，一般實行分級負責、專業專職的監管制度。

德國是聯邦制國家，聯邦政府與州及地方政府實行分權管理，對建設項目的監督管理有明確的分權與分工。[3]對于政府投資的大型項目，國會負責制定全國發展政策與投資計劃，聯邦政府及下設的總署負責投資計劃、年度預算的具體編制與分配、聯邦法律的監督、執行，在州一級，州議會負責撥款預算及本州的立法；州專業部門負責規劃、施工、運營與維修，管理聯邦和州的資金；地方支付負責長期維護[4]。對于常規項目，政府主要職能是通過完善建筑立法，制定標準等宏觀調控手段來引導建筑業健康發展，具體實施由州政府建設主管部門授權委托給質量監督審查公司。由此可見，德國的質量監督審查公司職能相當于我國監理和質監機構組合，這樣的好處在于質監機構只代表政府，保證了工作的公正性。

美國也是聯邦制國家，與德國類似，對建設項目的監督管理也有明確的分權與分工。在其《統一建造法規》中規定了所有需要領取執照的建設工程項目，均應接受建筑主管部門官員的監督和檢查，特別對一些大型的公共項目，政府還會采取一套與ISO9000系列標準非常類似的質量管理系統。政府的監督和檢查人員可以分為兩類：一類是政府自己的監督檢查人員，另一類是從社會上聘請或要求業主聘請政府認可的專業外部檢查人員。監督檢查人員檢查的方式包括隨時隨地抽查和分階段抽查，在檢查過程中發現工程存在違規行為，有權要求進行試驗，對于屢犯不改的單位，懲處力度將會逐次遞增。這樣使得承包商加強自檢，設法提高工程質量，來維護自身的信譽。在美國，行業協會和組織的影響已經深入建筑業的各方面，其地位和作用變得越來越突出[5]。

在亞洲，新加坡對于工程質量的監督控制主要是通過對承包商的嚴格要求來實現的。政府方面，由新加坡建筑工業發展委員會(CIDB)負責對工程質量進行監督管理。CIDB推行建筑行業ISO9000系列標準保證體系，對承包商和咨詢公司進行認證并頒發證書，未通過認證不得從事相應工作。在施工過程中，CIDB在每個工地均派有建筑師和結構工程師，對工程進行質量監督。另外，CIDB還制定了一套完善的工程質量評價系統(CONQUAS)，用來對工程質量評定，并根據評分對承包商有獎懲措施[6]。最具創新性的是，從1995年起，新加坡率先開始了電子化審批系統的研發。2000年正式發布無紙化設計審批CORENET系統，以IT技術為手段，建立E-information、E-submission、E-plan Check三個模塊，實現了發布建筑行業各領域的標準和規范、指導注冊建筑師/工程師提交建筑設計信息，以及政府審批人員對遞交的數字化文件進行線上審批工作的功能，促進了建筑設計審批環節的業務流程再造，大幅縮短了作業時間并提升了審批效率。自2010年起，CORNET系統與BIM技術進一步結合，建筑、結構和機電設計報審文件逐步從2D圖紙向3D模型過渡。到2015年，超過5 000m2以上的建筑報審都要求提交BIM模型輔助審核，并對提交審批的BIM模型做了嚴格的規定，保證BIM模型包含的信息完整，便于政府在工程的后續過程中進行信息控制，以此建立城市建設的基礎信息數據庫。這一創新舉措也為今后在此基礎上進行數據挖掘，加載其他管理系統從而實現數字化監管和智慧城市管理創造了先決條件。

3.2國內工程管理政務審批和監管模式現狀

在我國，工程質量保證體系由三個層次組成：基礎是建筑工程質量的各責任主體，包括建設單位、設計單位、勘察單位、監理單位和施工單位為主體的五方質量保證體系。另外，政府相關主管部門在工程立項時進行審核，在提交設計圖紙時，進行設計審批，保證設計符合國家相關規范，政府質量監督機構在工程施工全過程中進行抽查，確保工程質量符合標準。最后，政府相關主管部門參加竣工驗收，保證符合條件的工程方能通過驗收，投入使用。

我國工程質量監督制度建立20年來，各級監督機構和廣大質量監督人員認真貫徹執行政策法規，履行監督職能，為了促進我國工程質量總體水平的提高，遏制工程質量事故的發生，起到了重要作用，但是隨著社會經濟的發展，大量復雜大型的工程項目出現，此種工程質量監管模式暴露了一些弊端：

(1)當前行政審批主要為紙質審批，監管主要是現場質量監管，存在信息不透明的情況，各審批部門機制缺乏信息互聯互通的保障，科學決策缺乏數據分析基礎

盡管在當前的工程質量保證體系中，政府對工程建設項目進行設計審批，成為了在工程開工以前，有效控制工程質量和保證安全的手段之一，但是現階段依然存在以下三方面主要問題：

1)將紙質二維圖紙作為審批依據，對審批人員專業程度和行業經驗要求高，并且二維圖紙無法承載的建筑信息有限，圖紙質量也參次不齊，要求審批人員從輔助性文件，如設計說明、檢測報告中讀取相應數據，增加了審批人員的工作量，審批效率不高。另外，尚未利用有效的手段來保證施工過程嚴格按圖施工，施工過程中存在推諉扯皮、責任不明、信息不透明的情況，甚至有可能成為滋生腐敗的溫床。

2)由于政府各審批部門各自為政，通常情況下各部門的聯審機制缺乏信息互聯互通的保障。另外，由于目前以紙質審批為主，缺乏建筑信息的動態更新，科學決策缺乏數據分析基礎，影響政府的決策判斷。

3)建筑全壽命周期的管理相對于工程建設周期來講更長，不但包含建設階段，還包含運維階段，各階段產生的信息也是巨大的。但由于設計、施工和驗收、運營階段信息傳遞的錯誤和丟失，在傳統模式下建筑信息往往無法在建筑的全壽命周期內反映真實情況，并缺乏對建筑信息有效的監督管理手段。二維圖紙和資料由于信息更新周期長，信息承載量低，保管難度大等原因，大大局限了建筑信息在運維期間和城市管理中可以發揮的作用。

(2)建筑工程監督模式單一

目前，建筑工程實體質量監督的模式較為單一，針對不同企業、不同的工程均采取單一的質量監督模式。工程質量監督主要要求三部到位，即地基基礎、主體、裝飾等三個分部工程，為了使得工程質量得到保障，一些工程質量監督機構甚至規定對工程質量每月定期到工地核查，施工各個工序及其環節都有質量監督人員及時到位，此種監督模式，過于具體和教條，不符合實際，存在浪費人工的情況[7]。不過，應該看到，一些地區已經意識到這種情況，在行政審批階段進行了改革，避免了審批模式單一的情況。[8]

(3)建筑企業誠信機制滯后

相較于發達國家已經非常健全的信用體系，如在美國，對于工程企業有完善的誠信制度，若發現工程質量違規，將予以懲罰，屢教不改的，將嚴重影響信譽，并進行嚴厲的懲罰。我國與市場經濟配套的工程建設參與各方誠信機制還未健全，差距明顯，矛盾突出。目前國家住房和誠信建設部建筑市場監督司已經發布了“全國建筑市場監管與誠信信息發布平臺”，將企業和注冊人員均納入進行管理。部分地區已經開始制訂了建筑施工企業誠信評價體系，取得了初步成果，但全國推行力度不大，并且無法根據工程建設動態監管的要求，將誠信機制與過程管理中搜集的信息和數據進行對接，難以形成規模效應，威懾力不夠。

隨著以新加坡為代表的國家在上世紀90年代全面推行電子化審批，并在2010年之后開始使用BIM進行政府審批和監管所取得的良好的效果，很多發達國家都對在建筑工程行業內采用BIM對設計、建造和運維全過程進行監管形成了廣泛的共識，并已著手開始研究“BIM+”在智慧城市建設中的應用。相對照，我國政府在工程建設領域加大反腐力度，提升建設全過程信息透明度的要求越來越高，以及BIM對于建筑業轉型升級越來越明顯的推動作用，以上海為代表的技術和經濟條件較好的地方政府正逐步出臺相關政策，促進及引導BIM市場的發展，將BIM理念引入政府監管和審批的條件也日漸成熟。

4基于智慧城市和BIM理念的建設工程政務動態監管模式探討

在全社會打造建設智慧城市和利用BIM技術的氛圍，并制定配套的法規政策，給予市場引導和支持。

BIM技術作為智慧城市建設的基礎和重要技術，在全社會進行推廣和利用，需要一雙強有力的雙手來進行推廣和普及。而在中國，政府主導自上而下的推動和引導，一直是能在最短時間內達成社會共識的有效手段。很明顯，從政策層面推動BIM，會大大促進BIM技術的進步、BIM使用的普及，更重要的是能夠使BIM應用走向規范化和標準化[9]。

國內的一些城市，已經開始著手相關政策的制定和發布。如上海市在2014年底，發布《上海市推進智慧城市建設行動計劃(2014-2016)》，并發布了《上海市人民政府辦公廳轉發市建設管理委關于在本市推進建筑信息模型技術應用指導意見的通知(滬府辦發[2014]58號)》，提出“轉變政府監管方式，到2016年底，建立基于應用BIM技術的項目立項、設計方案、招投標、工程驗收、審計和檔案等環節的審批和監管模式，探索實現模型化一站式并聯審批，簡化審批流程，探索數字化監管，提高行政審批和監管效率。”在2015年發布的《上海市信息模型技術應用三年行動計劃(2015-2017)》中，已將應用BIM進行工程建設監管作為試點任務予以明確。

4.1開展智慧城市框架下，基于BIM的政府聯審和動態監管平臺電子政務應用

在智慧城市框架下，應注重治理體系建設、智慧系統建設、信息資源體系建設相融合，尤其注重貫穿數據全生命周期的信息資源體系建設，挖掘數據的利用價值。工程建設項目往往是一個建設主體，多個部門聯合監管的局面，存在信息不透明的情況，這種情況下，應協調各部門的管理并形成制度，在具體過程中，形成全過程的動態監督，合理劃分控制期，進行全要素的分析，打造基于BIM的政府聯審和動態監管平臺應用，在工程的全壽命周期內，利用BIM模型、三維掃描和物聯網技術，進行工程的動態監管，對參與部門信息共享，確保信息透明化。

首先，做好工程前期的監管工作，嚴格立項審批，要求在方案設計階段就使用BIM技術進行設計，并將模型延續到后面各個設計階段，施工階段將設計模型進行繼續深化，運維階段繼續延續，確保通過立項審批的設計模型一直延續，保證“按圖施工”，信息透明；其次，做好施工過程動態監管，在施工過程中將施工工序、施工動態進度等全部在模型中展現，政府監督機構利用BIM模型進行動態監管，保證信息不失真，并減少了監督工作人員的工作量。

其次，將GIS數據和BIM模型相結合。在城市GIS數據中嵌入BIM模型，并動態更新，可以實現從城市視角對建筑物從設計到運維階段進行動態管理。在“GIS+BIM”的基礎上，可以進一步收集建筑全壽命周期和GIS數據，打造大數據運營平臺，構建“云計算+物聯網”的智慧城市建設模式。

4.2打造由審批向監管轉變的工程建設行政管理模式，創造適合BIM特征的政府政務管理思維

由于現階段政府審批涉及部門較多，且監督模式單一，這就對建設單位提出了很高的要求。特別是在工程立項和設計審批階段，涉及到相當多的政府相關部門，涉及到大量的審批要點，對工程建設行政審批工作量要求非常大，對工程建設進度產生了很大影響，不符合“Smart City”建設的要求，也不符合經濟社會發展的需要。政府的職能應該是制定政策、規范建筑市場發展，通過有效的政策引導、法律規范等經濟手段和法律手段來約束企業和各責任主體的行為，為建筑工程監管打造良好的市場環境[10]，而不應該是負責工程質量的責任主體。

在開展BIM的政府聯審和動態監管平臺應用的基礎上，首先，各聯審部門對于行政審批要點可以進行分類，將聯審指標分為強制性、規范性和指導性三類。凡是涉及到影響公共安全和公眾利益等的強制性要求采用專業部門審批的模式。涉及到規范性的要求則可以采用事前告知，事中由建設過程中五大責任主體予以落實并提交數字化文件予以備案，政府監管則采用智能比對及抽檢的方式提高審批效率，事后則加強過程中的實施監管，把執行情況與企業誠信檔案掛鉤。不作為強制審批但作為動態監管的審查要點，則將指導性要求以告知書形式告知建設主體，由第三方審圖或顧問咨詢單位進行復核。通過分類監管的模式，各聯審部門可以從傳統的對二維圖紙信息的審閱工作中脫離出來，轉變為通過信息化手段和可視化的三維建筑模型加強對過程的動態管理并實現監管信息的協同，簡化行政審批手續，精簡繁復的行政審批內容，轉變政府職能，為打造“Smart City”提供良好的基礎。

4.3建立建筑行業企業信息化誠信檔案

“誠信”是社會賴以存在的道德基礎，對于企業而言，“誠信”是進行市場活動的最基本素質。在信息化社會，企業誠信已經成為衡量企業競爭力的重要標準。在《上海市智慧城市建設規劃(2014-2016)》中就提到，要“建立個人和企業誠信系統”[11]。

首先，各級地方建筑行業主管部門應建立健全建筑行業企業信息化誠信檔案和執業保險制度，并制定有效的企業誠信評價體系；其次，進行差別化管理，通過數據比對和分析，對于在工程建設監管過程中信譽良好，嚴格按照國家和地方政策及規范進行設計和施工的的企業，在政府立項審批和動態監管中，適當簡化手續。對于在工程建設過程中發生由于不按照國家和地方政策進行施工而發生安全事故的，進行嚴格懲罰并記入誠信檔案，在政府立項審批和動態監管中，嚴格按照程序進行手續辦理，并適當增加審批和監督要點，控制風險。

4.4發揮行業協會作用，利用行業專家和專業顧問公司提供技術支撐

充分利用行業協會和專家的智慧，是提高建設工程監管效率，彌補監督力量不足的有效途徑。特別是隨著BIM等信息技術的不斷發展，政府監督管理人員由于管理幅度、軟硬件條件以及人力成本的限制，需要通過社會化資源的采集作為有效的補充。因此，在工程建設全過程的各個階段中，有必要通過聘請行業專家或專業公司提供從專業檢查到數據分析和軟件開發等各項專業服務，更科學，更高效也更公平公正地對工程進行把控。行業協會則通過對全行業數據的采集和分析，更多的為政策的制定和規范行業行為提供支持。

5總結

在信息化高速發展、“科技改變生活”的今天，信息和科技已經遍布日常生活的各個角落，對整個社會產生了翻天覆地的影響，而對于城市而言，特別是大型城市，有上百萬、上千萬的人口，有著成千上萬的建筑，有數以萬計的道路，這些都包含了海量的信息和數據，如何將這些信息和數據進行采集、存儲并加以分析利用，是提高城市公共管理和服務效率的必由之路，也是建設宜居的智慧城市所必需面對的問題。借助BIM技術的推廣和普及，可視化，數字化和智能化的大數據應用將會成為解決這些問題的最終途徑。應到看到的是，我國優秀的城市管理者們已經在充分地思考這些問題，并開展了實際的研究和應用。借助國際先進的經驗以及國內“互聯網+”的蓬勃發展，相信可見的未來，基于BIM技術的全過程工程建設和監管模式會越來越成熟，從而為智慧城市的建設夯實信息和數據基礎。

參考文獻

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Discussion on Government Supervision Mode of Construction based on the Concept of Smart City and BIM

Yuan Xiao， Zhou Tingting

(ShanghaiXiandaiArchitecture，Engineer&ConsultingCo.，Ltd.，Shanghai200041,China)

Key Words：Smart City；Build Smart；BIM；Supervision Mode

Abstract:The concept of “Internet+” has been widely accepted and all kinds of urban issues have become increasingly serious. “Smart city”provides an innovative idea for solving the problems encountered in the process of urbanization.In this process，the using of IT technology to collect data of urban construction so as to realize the construction of a smart city and service-oriented government is worthy of discussion.Therefore，based on the concept of smart city and BIM，this paper discusses the government supervision mode of construction management.

【作者簡介】袁曉(1978-)，男，上海現代建筑設計集團工程建設咨詢有限公司副總經理，高級工程師。主要研究方向：全過程項目管理、信息化建設規劃管理、BIM數字工程技術建設和建材信息化平臺等。

【中圖分類號】TU17

【文獻標識碼】A

【文章編號】1674-7461(2016)02-0048-06