張優優
(上海申康衛生基建管理有限公司,上海200080)
BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型化,是工程項目從設計、施工、運營直到拆除的全生命周期內生產和管理工程數據的過程。
BIM 由于其可視化、模擬性、協調性、前瞻性、可出圖性等諸多優點,越來越多地運用在大型公共建筑中。國家的重視及行業發展的需求,極大地促進BIM 更深層次的研究和廣泛推廣應用。
2011年5月,住建部發布的《2011—2015 建筑業信息化發展綱要》中明確指出:“十二五”期間,基本實現建筑企業信息系統的普及應用,加快建筑信息模型(BIM)、基于網絡的協同工作等新技術在工程中的應用,推動信息化標準建設。根據《上海市推進建筑信息模型技術應用三年行動計劃(2015—2017)》規定,自2014年起,上海申康衛生基建管理有限公司開始策劃BIM 在醫院建設項目全生命周期的應用模式和應用方案。在上海市建筑信息模型技術應用推廣聯席辦公室和上海市建筑信息模型技術應用推廣中心支持下,在2015年12月公布的BIM 技術試點項目政府投資的10 項工程中,有4 項醫院建筑列入上海市BIM 技術應用試點項目,這4個項目均由上海申康衛生基建管理有限公司進行代建管理。筆者有幸參與了上海市住建委第二批政府投資項目的BIM 試點工程【1,2】。
在BIM 運用的過程中,難題和瓶頸也應運而生,如何在發展的過程中發現問題、解決問題,是本文探索的初衷。
組織對項目起著至關重要的作用,BIM 咨詢單位在整個BIM 的管理工作中所處的位置決定著BIM 工作開展的順利與否。以某醫院項目為例,該項目最初起草的《BIM 策劃書1.0版》中由BIM 咨詢單位全面負責和管理項目中BIM 實施工作及所有BIM 組織工作,BIM 咨詢單位需起到承上啟下、連接內外的作用,其組織結構如圖1 所示。

圖1 初始組織結構圖
然而,在實際的BIM 管理過程中,BIM 咨詢單位作為第三方的咨詢公司,與其他參建單位并沒有合同關系,很難掌控全局,必須借助于建設單位來推進BIM 的各項工作。申康衛生系統采用代建制管理模式,由建設單位和代建單位組成聯合籌建辦公室(以下簡稱籌建辦)來組織各項工作。因此,為有效推進BIM 管理工作,該項目的組織結構調整為圖2 所示。圖2 的組織結構圖不僅與實際組織結構相符,具有良好的實用性,同時兼顧了開放性和前瞻性,圖2 的組織結構圖也是大型醫院建設項目管理的通用組織結構圖。

圖2 調整后的組織結構圖
BIM 作為一個新生事物,各參建單位的BIM 水平都比較落后。建設單位該如何整合所有參建單位,如何進行優勢互補,這是一大難題。
相對應圖2 的組織結構,BIM 咨詢單位并不作為BIM 的組織者和牽線人,籌建辦作為本項目BIM 實施的發起者和最終成果接受者,除了對BIM 實施提出需求、建立BIM 管理體系、考核相關單位目標執行情況等工作之外,還需要全面管理、協調、組織BIM 的各項工作。這給項目管理任務已經很繁重的籌建辦又增添了額外的管理工作量。
BIM 投入的深度和廣度也是值得探討的,建設單位若沒有經過BIM 系統化的培訓,很難知道每個BIM 參建單位究竟做到何種深度,這對BIM 的監管和考核也帶來了一定的難度。例如,上海迪斯尼的BIM 做得相當精細、事無巨細,連一個門把手都用BIM 建模。上海迪斯尼的BIM 資金和BIM 人員投入相當大,然而,其他項目在有限的合同價和有限的時間約束下,講究的就是性價比。如何用較低的BIM 工作成本產生較高的效益也是建設單位面對的考題。
BIM 對傳統的設計模式帶來了很大的沖擊,由于設計院和BIM 咨詢單位來自不同單位,BIM 咨詢單位對施工圖進行了充分的糾錯,設計單位很容易產生抵觸情緒,兩家單位幾乎站在了對立面。特別是在碰撞檢測和管線綜合階段,BIM 咨詢單位的累累成果就是設計單位的累累失誤。
此時,籌建辦應協調好雙方的關系,為了共同的目標——事前控制,減少變更,投資控制方面,共同去努力。比較成功的實踐經驗是由籌建辦建立BIM 例會制度和BIM 溝通機制,加強BIM 咨詢單位與其他單位,特別是與設計單位的溝通,BIM咨詢單位在提交階段性BIM 咨詢成果報告前,應提前與設計院進行充分溝通。
施工單位需要投入大量的人力、精力、財力,把BIM 設計模型轉化為BIM 施工模型。而施工單位本著利潤最大化的原則,且BIM 設計師比較緊缺,往往投入不到位,人為地減少BIM 的工作內容,制作一些動畫模擬和場布漫游等觀賞性較高的內容來充數。建設單位一定要認識到:BIM 不是小動畫!籌建辦需加大對施工單位BIM 運用的管控力度,定期召開BIM 專題匯報會;要求施工單位的月度匯報中必須匯報BIM 當月的進展情況,且用BIM 來匯報施工進度及下月進度情況;要求施工單位BIM團隊加強與BIM 咨詢單位的溝通配合等。
同時,一旦設計模型不能轉化為BIM 施工模型,或者設計模型和施工模型分別建立,則事倍功半,成效不佳。
此外,施工單位也在盡量回避BIM 在工程造價中的運用,一旦使用5D 的模型,則造價等信息一應俱全,透明度極高,減少了模糊地帶。比較成功的實踐經驗是在編制施工總包招標文件時對BIM 的工作內容、工作深度、工作廣度進行約定,充分挖掘和發揮BIM 在造價管理方面的潛在價值。
大型醫療建筑涉及眾多專業分包,專業分包單位大多沒有能力獨立完成BIM 工作。有經驗的籌建辦在編寫專業分包招標文件時,就明確寫明專業分包單位必須運用BIM 技術,在專業分包合同中約定乙方需完成其專業分包范圍內的BIM 工作,避免了之后分包單位為了增加BIM 工作所帶來的索賠。
在實際運作時發現,BIM 技術相對落后的專業分包單位難以達到BIM 的工作深度,分包單位往往會依賴BIM 咨詢單位或者總包單位的BIM 力量。然而,專業分包畢竟是專業性很強的工作,BIM 咨詢單位或者總包單位BIM 團隊也較難深入了解這些專業分包的工作,容易造成差錯。此外,若由BIM 咨詢單位完成專業分包的BIM 工作,那么BIM 咨詢單位就無法對專業分包的BIM 進行審核。
施工監理單位往往對現場的質量、進度、安全、文明施工的經驗比較豐富,然而對于BIM 這類新興事物的接受度比較慢。監理單位很難將豐富的現場管理經驗與計算機模型有機結合,發揮其1+1>2 的效果。此外,監理單位若能每天360°全景記錄工地狀況,必然十分理想,然而為降低監理的管理成本,監理單位很難投入相應的設備費用。
財務監理單位往往對BIM 的操作水平偏低,財務監理單位也沒有能力使用BIM 進行投資控制工作,依舊沿用傳統的計價方式,難以做到BIM 的5D 運用。
通過多案例比較后發現,BIM 咨詢單位越早介入,對項目的幫助越大。實踐表明,在方案設計階段介入時機最佳。
施工準備階段或施工階段并非最佳BIM 咨詢單位介入的時間點,BIM 咨詢單位要根據施工圖做BIM 模型,往往將導致“后BIM”,即BIM 模型滯后,不能完全地指導施工。如果未將BIM 咨詢單位所做的模型移交施工單位,則該模型形同虛設。
根據對“十一五”期間的申康系統24個項目調查顯示,前期階段介入的項目有18個,占75%;施工階段介入的項目有6個,占25%。充分總結“十一五”期間BIM 應用管理的經驗,調查顯示,“十二五”期間的申康系統項目BIM 的介入時間都在前期階段。
大型醫院建設項目功能復雜,往往涉及暖通、給排水、消防、強電、弱電、醫用氣體、凈化手術室等數十個專業,管線規格不一,安裝系統復雜,設備型號種類繁多,管理難度大。隨著這幾年BIM 試點及試水,申康系統所有新建項目的BIM 工作基本呈現全覆蓋的局面,通過實踐發現,BIM 在凈高分析、管線綜合、碰撞檢測、方案比選等方面的優勢十分凸顯。
通過BIM 技術的運用,特別是三維管線綜合和凈高分析,消除了由于設計人員錯漏而產生的隱患。以某大型醫院科研樓項目為例,通過碰撞檢測及管線綜合,針對地下兩層管線出具了6 張圖紙變更,針對地下車庫部分增添了4 張通信橋架圖紙,針對地上1~6 層碰撞問題出了4 張處理意見圖紙。通過碰撞檢測和管線綜合,將后序可能帶來的問題前置解決,避免施工延誤和錯誤返工問題,有效控制工程造價。
通過BIM 技術的運用,進行虛擬建造,達到“所見即所得”的目的。以某大型醫院科研樓項目為例,設計院出于制作成本的考量,僅提交了東立面、南立面、西北立面3 張效果圖,然而,在BIM 模型中發現西南立面是這3 張效果圖的設計死角,而恰恰在西南立面發現了主樓和裙房在建筑外觀上的不協調,這凸顯了傳統效果圖的狹隘面。通過360° BIM 模型的展示,籌建辦和設計院及時調整外立面方案,減少由于設計死角造成的損失。再比如,在陶土板幕墻方案的比選方面,利用BIM 強大的建模、渲染、動畫技術,展示了外立面3 種陶土板方案的動態效果圖以及周圍環境的動態鳥瞰圖,便于建設單位做決策。
通過BIM 技術的運用,在裝修方案的比選方面優勢突出。籌建辦并不是最終的使用單位,醫院的各醫療科室才是最終的使用人,然而,非專業人員想看懂圖紙是非常困難的,因此,易造成“邊造變拆”或者“造完再拆”的現象。依托BIM 模型做室內多風格方案的比選,籌建辦及醫院使用科室可以以第一人稱視角進入大樓里行走漫游,顛覆了傳統效果圖單一角度平面展示的問題。同時,提供幾種裝修方案給醫院使用科室參考,選出滿意的裝修風格。將精裝修效果錄成漫游視頻,作為之后精裝修方案招標和施工的依據。
政府投資項目在批復概算中沒有BIM 咨詢費。在設計階段,很多設計院沒有能力做BIM,建設單位需要尋找專業的BIM 咨詢公司進行BIM 策劃和設計,則必然發生相應咨詢費;即使設計單位有能力做BIM,在設計費的報價中會單列BIM設計費,該費用也不在概算范圍內。目前,BIM 咨詢費不列入項目,由建設單位自籌資金支付。
既然BIM 對投資控制十分有利,是否可在項目結余的資金中支付BIM 咨詢費,需要做進一步的探討。相信隨著BIM的大力推廣和實踐經驗的積累,相關職能部門將給出BIM 資金的解決辦法。
醫院建筑是特殊的公共建筑,功能復雜且管理難度大,涉及面廣且社會影響深遠,BIM 技術進一步提高了醫院建設項目的全生命周期管理和可持續發展水平,BIM 在綠色醫院建筑全生命周期中的應用順應了現代醫院建筑建設的需求。隨著BIM 的大力推廣,隨著BIM 應用水平的提高,隨著經驗的積累總結,相信未來BIM 在各類項目中的應用將越來越廣泛、越來越成熟。