文/天津市建筑設(shè)計(jì)院 向 敏
天津大港油田集團(tuán)工程建設(shè)有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)院公司 許慧穎
向 敏,天津市建筑設(shè)計(jì)院總承包事業(yè)部BIM工程技術(shù)中心主任,高級(jí)工程師
許慧穎,天津大港油田集團(tuán)工程建設(shè)有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)院公司黨支部書記,工程師
自BIM技術(shù)引入國(guó)內(nèi)后得到高度重視。在國(guó)家“十一五”“十二五”“十三五”期間持續(xù)升溫,也有觀點(diǎn)認(rèn)為“誰(shuí)掌握了BIM,誰(shuí)就掌握了未來(lái)”。國(guó)家“十三五”規(guī)劃中也將BIM列為建設(shè)行業(yè)信息化建設(shè)的重要組成部分。運(yùn)用BIM技術(shù)的企業(yè)和項(xiàng)目逐漸增多,以中國(guó)圖學(xué)學(xué)會(huì)的全國(guó)性BIM大賽“龍圖杯”為例,近年來(lái)參賽作品數(shù)量都在數(shù)千件以上,并以成倍趨勢(shì)增加。另外,BIM行業(yè)交流大會(huì)也層出不窮,企業(yè)、協(xié)會(huì)紛紛組織相關(guān)培訓(xùn)及交流活動(dòng),進(jìn)一步推動(dòng)了BIM技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的發(fā)展。
近年來(lái)在房屋建設(shè)行業(yè),BIM技術(shù)已得到長(zhǎng)足發(fā)展。BIM建模、管線綜合、碰撞檢測(cè)、4D模擬、BIM 5D應(yīng)用已逐漸成為項(xiàng)目運(yùn)用BIM技術(shù)的標(biāo)配,BIM在未來(lái)建設(shè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)毋庸置疑。但在普遍的生產(chǎn)領(lǐng)域,BIM的多專業(yè)、多領(lǐng)域協(xié)同應(yīng)用卻一直不溫不火。
BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用至今未能在設(shè)計(jì)階段普及,全國(guó)范圍內(nèi),真正從方案階段到施工圖設(shè)計(jì)階段全程采用BIM技術(shù)進(jìn)行全專業(yè)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目屈指可數(shù)。即便是知名設(shè)計(jì)企業(yè),BIM實(shí)踐也大多止步于BIM中心或個(gè)別項(xiàng)目。BIM施工應(yīng)用,除一些標(biāo)桿性項(xiàng)目,大多數(shù)項(xiàng)目全專業(yè)、全員協(xié)同明顯不足。BIM運(yùn)維更是處在體驗(yàn)階段。
BIM之所以出現(xiàn)冰火兩重天的現(xiàn)狀,根據(jù)多年BIM項(xiàng)目應(yīng)用和推廣經(jīng)驗(yàn),主要存在以下客觀和主觀方面原因。
1)客觀方面 BIM軟件目前尚無(wú)法完全取代CAD軟件。主要是因?yàn)榕cCAD軟件相比,BIM軟件仍存在若干缺陷,如出圖表達(dá)、插件資源不足等。帶來(lái)的客觀影響是在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)仍將繼續(xù)運(yùn)用CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)和制圖。一旦CAD與BIM軟件并存,就存在既要進(jìn)行CAD二維制圖,又要進(jìn)行BIM三維制圖,造成一定的重復(fù)工作,直接導(dǎo)致BIM技術(shù)應(yīng)用存在一定的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本?;谶@樣的成本投入,如果僅進(jìn)行管線綜合、碰撞檢查或其他單項(xiàng)應(yīng)用,則項(xiàng)目成本與效益將不成正比,并且較大程度上阻礙了BIM技術(shù)普及應(yīng)用的積極性。
2)主觀方面 BIM技術(shù)應(yīng)用存在主體責(zé)任不明確的弊端。理想的應(yīng)用環(huán)境是:各專業(yè)技術(shù)人員均提供本專業(yè)、本領(lǐng)域的BIM成果文件,進(jìn)行完整項(xiàng)目的全專業(yè)、全過(guò)程、全生命期的綜合協(xié)同應(yīng)用,其費(fèi)效比最高。但實(shí)際上,在項(xiàng)目具體建設(shè)過(guò)程中,工作細(xì)分很嚴(yán)重,缺乏統(tǒng)一的責(zé)任主體。在大多數(shù)項(xiàng)目上,一旦出現(xiàn)綜合性設(shè)計(jì)技術(shù)和建設(shè)管理訴求時(shí),無(wú)法提供一個(gè)系統(tǒng)的解決方案,進(jìn)而又制約了BIM提高費(fèi)效比,阻礙項(xiàng)目中進(jìn)行多專業(yè)、多階段協(xié)同應(yīng)用的積極性。
如常見的BIM管線綜合應(yīng)用,在施工圖設(shè)計(jì)階段進(jìn)行BIM管線綜合,無(wú)法兼顧裝修階段的空間需求。因?yàn)槭┕D設(shè)計(jì)單位大多與裝修設(shè)計(jì)單位為平行單位,缺乏有效約束力或經(jīng)濟(jì)上主動(dòng)對(duì)裝修設(shè)計(jì)單位進(jìn)行約束的積極性。在裝修設(shè)計(jì)階段,因?yàn)榻?jīng)濟(jì)或參與階段等因素影響,裝修設(shè)計(jì)人員難以對(duì)前期施工圖設(shè)計(jì)單位進(jìn)行有效干預(yù),也可能無(wú)法對(duì)后續(xù)家具陳設(shè)進(jìn)行有效控制,導(dǎo)致一定的二次拆改。其核心原因在于缺乏項(xiàng)目從始至終提供技術(shù)服務(wù)和保障的專業(yè)技術(shù)崗位或負(fù)責(zé)人。而BIM一旦不能有效解決實(shí)際問(wèn)題,尤其作為不在建設(shè)行業(yè)管理序列的BIM咨詢單位或BIM技術(shù)人員,其作用和身份就十分尷尬。
建筑師責(zé)任的發(fā)展并非一成不變,根據(jù)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)環(huán)境的不同,大致分為3個(gè)階段。
1)手工業(yè)時(shí)代 手工業(yè)時(shí)代以手工畫圖為主(見圖1),在手工業(yè)時(shí)代,建筑師不僅是設(shè)計(jì)師,還是建造工程師、成本工程師及采供工程師,負(fù)責(zé)項(xiàng)目的整體交付,屬于典型的建筑師負(fù)責(zé)制。
2)工業(yè)文明時(shí)代 進(jìn)入工業(yè)文明后,建筑產(chǎn)業(yè)規(guī)模急劇增加,雖然經(jīng)歷了圖板(見圖2)、CAD計(jì)算機(jī)輔助制圖的不同發(fā)展,但均屬于同一個(gè)階段。在這個(gè)階段,專業(yè)細(xì)分是主流,專業(yè)越來(lái)越明晰,專業(yè)技能越來(lái)越嫻熟,專業(yè)協(xié)同的標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制愈加健全。大多數(shù)建筑師更多的角色是建筑專業(yè)設(shè)計(jì)師。
圖1 手繪圖紙
圖2 圖板繪圖場(chǎng)景
3)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代 在當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,基于工業(yè)文明積累與專業(yè)技術(shù)沉淀,創(chuàng)新創(chuàng)意成為主流。建筑物越來(lái)越復(fù)雜(見圖3),建筑體量越來(lái)越大,建筑的錯(cuò)漏碰缺、簽證變更逐年增加,傳統(tǒng)的協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)和體系逐漸無(wú)法適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展。
在這樣的背景下,做好各專業(yè)、各專項(xiàng)之間的統(tǒng)籌,積極應(yīng)對(duì)新技術(shù)、新材料的層出不窮,是項(xiàng)目建設(shè)和管控的主要訴求,時(shí)代需要基于初始創(chuàng)意的全過(guò)程設(shè)計(jì)品質(zhì)服務(wù)。建設(shè)單位為提高設(shè)計(jì)管理水平,提升設(shè)計(jì)統(tǒng)籌能力,曾嘗試過(guò)設(shè)計(jì)監(jiān)理、設(shè)計(jì)管理等管理模式,直至2017年4月,住建部發(fā)布《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,提出“完善注冊(cè)建筑師制度,探索在民用建筑項(xiàng)目中推行建筑師負(fù)責(zé)制”,并于同年12月發(fā)布《關(guān)于在民用建筑工程中推進(jìn)建筑師負(fù)責(zé)制指導(dǎo)意見(征求意見稿)》的征求意見函。所以建筑師負(fù)責(zé)制是行業(yè)發(fā)展的需求和訴求,通過(guò)建筑師負(fù)責(zé)制的執(zhí)行和引導(dǎo),將建筑專業(yè)設(shè)計(jì)師與建筑師逐漸區(qū)分,有助于提升建筑師的價(jià)值,同時(shí)也幫助建設(shè)方實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)的有效管控。但也應(yīng)清晰地看到,建筑師負(fù)責(zé)制雖然解決了政府和建設(shè)方的主體責(zé)任問(wèn)題,但建筑師責(zé)任邊界有待明確,建筑師風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。如何有效防范建筑師職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和提升建筑師管控效率,選擇合適的工具和技術(shù)手段及良好的組織形式就顯得尤為重要。
EPC(Engineering Procurement Construction)工程總承包是指受業(yè)主委托,按照合同約定對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、試運(yùn)行等實(shí)行全過(guò)程或若干階段的承包。通常在總價(jià)合同條件下,對(duì)其所承包工程的質(zhì)量、安全、費(fèi)用和進(jìn)度進(jìn)行全面負(fù)責(zé)(見圖4)。
EPC工程總承包是國(guó)際通行的一種工程承包模式,國(guó)內(nèi)在1984年開始規(guī)劃,于2016,2017年形成政策井噴,全國(guó)多個(gè)省市紛紛頒布相應(yīng)的推廣制度和管理辦法。采用設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工一體化的EPC工程總承包管理體系,由于設(shè)計(jì)、施工、采購(gòu)責(zé)任歸于總承包單位,業(yè)主規(guī)避了變更風(fēng)險(xiǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)“過(guò)程管理,讓業(yè)主省力;風(fēng)險(xiǎn)管控,讓業(yè)主省心;建設(shè)周期,讓業(yè)主省時(shí);工程造價(jià),讓業(yè)主省錢”的建設(shè)成效。
與業(yè)主方采用EPC工程總承包模式減少風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)應(yīng)的是,EPC工程總承包單位幾乎承擔(dān)了業(yè)主方轉(zhuǎn)移出來(lái)的所有風(fēng)險(xiǎn)。在若干風(fēng)險(xiǎn)中,相對(duì)占比較大且相對(duì)可能控制的風(fēng)險(xiǎn)主要有技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn)。
圖3 國(guó)家海洋博物館
圖4 EPC工程總承包模式組織架構(gòu)
1)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)端。采用EPC工程總承包模式后,所有圖紙錯(cuò)漏碰缺及圖紙與現(xiàn)場(chǎng)不相符均由EPC工程總承包企業(yè)承擔(dān)。同時(shí),與項(xiàng)目總合同額相比,設(shè)計(jì)費(fèi)占比較低,但行業(yè)數(shù)據(jù)表明,設(shè)計(jì)階段對(duì)工程項(xiàng)目成本的影響在70%左右,影響力十分顯著。所以做好EPC工程總承包的設(shè)計(jì)管控是EPC工程總承包成敗的關(guān)鍵,也是重中之重。
2)管理風(fēng)險(xiǎn) EPC工程總承包部分代替了傳統(tǒng)的業(yè)主職能,直接管理若干專業(yè)分包單位,管理工作量巨大,管理風(fēng)險(xiǎn)十分明顯。如何通過(guò)科學(xué)的決策機(jī)制和管理手段進(jìn)行項(xiàng)目的有效管理,減少不必要的內(nèi)耗,提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,是EPC工程總承包企業(yè)的管控重點(diǎn)。
通過(guò)上述分析可發(fā)現(xiàn),BIM、建筑師負(fù)責(zé)制、EPC工程總承包各有特點(diǎn),優(yōu)勢(shì)明顯,但又分別存在風(fēng)險(xiǎn)。
BIM是工具、協(xié)同平臺(tái)和手段,也可理解為協(xié)同思維,具有信息完備性、關(guān)聯(lián)性、一致性、直觀可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性等顯著優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),但BIM應(yīng)用主體對(duì)BIM提出問(wèn)題的判斷和決策及把控基于BIM的項(xiàng)目總體策劃,缺乏明確的責(zé)任主體。而建筑師負(fù)責(zé)制明確了建筑師是項(xiàng)目的責(zé)任主體,由建筑師對(duì)項(xiàng)目全權(quán)負(fù)責(zé),但如何保障建筑師指令的暢通,實(shí)現(xiàn)建筑師責(zé)任、義務(wù)和權(quán)利,包括回報(bào)的對(duì)等缺乏必要的保障措施。EPC工程總承包具有清晰的合同責(zé)任,但如何有效執(zhí)行和防范風(fēng)險(xiǎn),需強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)協(xié)同能力控制技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及強(qiáng)有力的管理工具控制管理風(fēng)險(xiǎn)。
項(xiàng)目建設(shè)和管理是一個(gè)系統(tǒng)工程,缺一不可,這是市場(chǎng)存在顯著的BIM、建筑師負(fù)責(zé)制、EPC工程總承包的需求所在,但也是實(shí)際無(wú)法順暢推行的原因。
如果把三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,由建筑師負(fù)責(zé)制作為靈魂,利用BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì),對(duì)項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)技術(shù)負(fù)責(zé);由EPC工程總承包模式為建筑師提供管理的組織保障和經(jīng)濟(jì)回報(bào),運(yùn)用BIM技術(shù)提升項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管控能力,減少項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn),無(wú)疑是項(xiàng)目建設(shè)管理的最佳組合形式(見圖5)。
圖5 項(xiàng)目建設(shè)管理的最佳組合形式
BIM技術(shù)、建筑師負(fù)責(zé)制、EPC工程總承包模式的結(jié)合應(yīng)用無(wú)疑是項(xiàng)目建設(shè)管理的最佳組合形式。但此3方面都是行業(yè)的創(chuàng)新嘗試,與傳統(tǒng)模式相比,社會(huì)認(rèn)知度、制度積累、人才積累、行業(yè)習(xí)慣均不充分,在具體組合實(shí)踐過(guò)程中還需進(jìn)一步摸索。