殷 俊 沈美琳 程星海 陸凱豪 顧曉濤

(維爾利環(huán)保科技集團(tuán)股份有限公司，江蘇 常州 213125)

1 環(huán)保行業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)

近年來,隨著環(huán)境保護(hù)行業(yè)大環(huán)境持續(xù)升溫,產(chǎn)業(yè)范圍不斷延伸,成為了推動(dòng)我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的重要增長點(diǎn),被國家與市場(chǎng)賦予了厚望。如圖1所示，2018年,我國環(huán)保上市公司累計(jì)3.5萬家,人民幣總產(chǎn)值超8萬億,營業(yè)收入達(dá)1.35萬億,2020年?duì)I收超2.1萬億，但僅有十家上市公司實(shí)現(xiàn)了營收百億,距離“國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部2016年印發(fā)的《關(guān)于培育環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)市場(chǎng)主體的意見》到十三五末至少培育50家產(chǎn)值過百億的環(huán)保企業(yè)，打造一批技術(shù)領(lǐng)先、管理精細(xì)、綜合服務(wù)能力強(qiáng)、品牌影響大的環(huán)保公司”[1]，尚有不少差距，由此看出優(yōu)秀環(huán)保企業(yè)尚有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

圖1 環(huán)保產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入增長情況

同時(shí)環(huán)保產(chǎn)業(yè)也正在面臨重大的考驗(yàn)，如長期高度依賴政策驅(qū)動(dòng)，而不是依靠企業(yè)內(nèi)生競(jìng)爭(zhēng)力的提升，導(dǎo)致整個(gè)環(huán)保行業(yè)技術(shù)壁壘較低，同類競(jìng)爭(zhēng)混亂。對(duì)于環(huán)保企業(yè)需要重新思考并規(guī)劃未來，用對(duì)品質(zhì)和創(chuàng)新的堅(jiān)守推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)演進(jìn)，推進(jìn)環(huán)境產(chǎn)業(yè)走向精細(xì)分割、質(zhì)量更好、規(guī)模更大的新格局。

為此BIM技術(shù)的出現(xiàn)，受到了環(huán)保企業(yè)的廣泛關(guān)注，各級(jí)地方政府甚至為此出臺(tái)了諸多指導(dǎo)性文件，從國家層面對(duì)BIM技術(shù)給予支持。

2 環(huán)保企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)分析

2.1 國內(nèi)外BIM技術(shù)應(yīng)用發(fā)展概況

在上世紀(jì)70年代，國外建筑行業(yè)高消耗、高污染的發(fā)展模式造成了資源的極大浪費(fèi)[2]，BIM技術(shù)應(yīng)用而生，經(jīng)過多年的發(fā)展，BIM技術(shù)已被公認(rèn)為是繼CAD技術(shù)之后建筑業(yè)的二次科技革命[3]，許多國家都已將BIM技術(shù)提升至國家戰(zhàn)略發(fā)展層面。

英國是目前全球BIM技術(shù)應(yīng)用增長最快、成效最顯著的地區(qū)之一，也是全球BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系最健全、實(shí)施推廣力度最大的地區(qū)[4]。根據(jù)英國《NBS國家BIM報(bào)告2019》，英國BIM技術(shù)應(yīng)用率已從2011年的30%提高至2019年的69%，并于2019年起協(xié)同ISO逐步將現(xiàn)行PAS 1192系列BIM國家標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)至ISO 19650國際標(biāo)準(zhǔn)。

我國BIM技術(shù)起步相對(duì)較晚，但快速受到政府部門、企業(yè)、高等院校、科研機(jī)構(gòu)的高度重視，住建部在2016年出臺(tái)了《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》《2016年-2020年建筑化信息化發(fā)展綱要》等文件，在此后三年工程示范建設(shè)中，BIM技術(shù)應(yīng)用已由單點(diǎn)應(yīng)用模式，逐步發(fā)展至與建筑智能化、數(shù)字化應(yīng)用相結(jié)合，并取得了一定的進(jìn)展。

2.2 BIM在我國建筑行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM技術(shù)是指在三維軟件中模擬真實(shí)工程活動(dòng)，輔助建設(shè)項(xiàng)目全生命周期的新技術(shù)、新方法與新概念(而不是常被誤解的新工具)?？勺鳛楣こ添?xiàng)目各階段各方更易理解的通用溝通語言；其協(xié)調(diào)性，可解決設(shè)計(jì)圖紙中各專業(yè)間的碰撞問題以及設(shè)計(jì)變更時(shí)同步更新難的問題。

因此BIM技術(shù)被廣泛認(rèn)為是集成設(shè)計(jì)施工流程，有效解決建筑業(yè)各類績效問題的重要工具[5]，但當(dāng)前BIM技術(shù)的推廣尚存在多軟件協(xié)同時(shí)相互兼容性差、缺乏專業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)體系、投資產(chǎn)出比低、各方應(yīng)用意愿低等諸多障礙，進(jìn)而BIM應(yīng)用仍集中于稍大型工程或業(yè)主有特別要求的項(xiàng)目，其應(yīng)用周期仍以設(shè)計(jì)階段為主，施工階段為輔，而對(duì)于項(xiàng)目生命周期最長的運(yùn)營階段，卻不被重視。

2.3 環(huán)保企業(yè)應(yīng)用BIM的可行性

環(huán)保企業(yè)亦屬于建筑行業(yè)一部分但又不完全與恒大、萬科等傳統(tǒng)建筑企業(yè)相同。環(huán)保企業(yè)是以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，工程建設(shè)為目的綜合性服務(wù)企業(yè)。隨著我國環(huán)保行業(yè)越來越龐大，環(huán)保企業(yè)越來越多，產(chǎn)生的競(jìng)爭(zhēng)勢(shì)必讓利潤逐漸減少，原本在某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域有專利技術(shù)就可占據(jù)足夠的市場(chǎng)，但是現(xiàn)狀市場(chǎng)的份額被越來越多的公司分割，因此越來越多的企業(yè)對(duì)于工程質(zhì)量效益最大化的需求越來越看重。

2.3.1 環(huán)保工程類型

環(huán)保工程以EPC、BOT以及前幾年較火的PPP項(xiàng)目為主，無論是EPC還是BOT、PPP，總包方都具有設(shè)計(jì)、施工、安裝、調(diào)試、運(yùn)營全生命周期的話語權(quán)，而且大型環(huán)保企業(yè)兼具全生命周期的部門，各部門間協(xié)調(diào)統(tǒng)一，便于應(yīng)用BIM解決現(xiàn)行各部門流程自上而下互相推諉問題，實(shí)現(xiàn)跨部門溝通，為業(yè)主提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2.3.2 環(huán)保工程特點(diǎn)

環(huán)保工程一般包含工藝、土建、設(shè)備、管線四大塊。工藝部分，各環(huán)保企業(yè)都有其專有工藝路線，相對(duì)穩(wěn)定，甚至10年間都只有細(xì)微變化，如，目前處理垃圾滲濾液的主流工藝-厭氧+MBR+NF/RO工藝、近幾年餐廚、廚余的熱點(diǎn)工藝都是基于機(jī)械預(yù)處理去進(jìn)行；土建部分主要為建、構(gòu)筑物，規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，如車間、辦公樓、污水池及設(shè)備基礎(chǔ)等；設(shè)備部分包括標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備如水泵、風(fēng)機(jī)、儀器儀表，非標(biāo)設(shè)備如鋼罐，主要滿足基本的定位需求即可；管線部分為環(huán)保工程最為重要的部分，相對(duì)較復(fù)雜，包括工藝管線、給水管線、用電管線等，由于工藝管線的復(fù)雜性導(dǎo)致傳統(tǒng)的2DCAD很難完全表達(dá)出設(shè)計(jì)需求，在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)管線的碰撞問題。

2.3.3 環(huán)保工程收益

環(huán)保工程的收益主要在技術(shù)服務(wù)與對(duì)下游供應(yīng)商的管控，簡(jiǎn)單說一種是技術(shù)要求高，競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)較少，進(jìn)而可以賺取豐厚的利潤；另一種是走量模式，誰的體量大，對(duì)下游供貨商壓價(jià)的話語權(quán)就更大，進(jìn)而獲得的利潤就更高。而工程建設(shè)這一塊由于預(yù)算不準(zhǔn)確，如因管道碰撞導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更、施工變更，使得工程實(shí)際支出往往超過預(yù)算的3%～5%，而一個(gè)環(huán)保工程的整體收益平均在10%左右，因此環(huán)保工程的精細(xì)化目標(biāo)管理對(duì)于企業(yè)的整體收益起到了關(guān)鍵性因素。

綜上所述，應(yīng)用BIM技術(shù)通過軟件建立起族庫，各專業(yè)分工協(xié)作，可以快速實(shí)現(xiàn)環(huán)保工程的模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

3 環(huán)保企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)策略

BIM技術(shù)在國外的發(fā)展歷程及應(yīng)用效果對(duì)我國BIM應(yīng)用具有重要的啟示。按照邁克爾·波特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)理論，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)來自于：成本領(lǐng)先與差異化?，F(xiàn)階段BIM技術(shù)對(duì)于多數(shù)環(huán)保企業(yè)還屬于陌生階段，但隨著近幾年固廢行業(yè)的大熱，常規(guī)二維的設(shè)計(jì)已不能滿足對(duì)空間利用的需求，環(huán)保企業(yè)率先利用BIM技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、管理者將占據(jù)更多的市場(chǎng)紅利。當(dāng)然在明確技術(shù)可能價(jià)值的同時(shí)還需要清晰知曉技術(shù)潛在的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)，最終結(jié)合企業(yè)的實(shí)際發(fā)展需求，建立起適合本單位的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

本文依據(jù)同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院高管教育(EE)中心BIM經(jīng)理高級(jí)研究班的培訓(xùn)教材，建議如圖2所示，從制定科學(xué)的多階段BIM應(yīng)用目標(biāo)、系統(tǒng)規(guī)劃BIM應(yīng)用方案、有效集成企業(yè)商業(yè)流程及項(xiàng)目實(shí)施流程三個(gè)方面進(jìn)行企業(yè)BIM建設(shè)[5]。

圖2 BIM建設(shè)流程

(1)制定科學(xué)的多階段BIM應(yīng)用目標(biāo)，企業(yè)第一階段理清企業(yè)技術(shù)、設(shè)計(jì)及發(fā)展需求，并以翻模、族庫積累、人才培養(yǎng)為主。利用1～2個(gè)項(xiàng)目對(duì)人才進(jìn)行培養(yǎng)，并形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)族庫，快速實(shí)現(xiàn)環(huán)保工程的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；第二階段為正向設(shè)計(jì)，利用已有的族庫，由設(shè)計(jì)師全程利用三維軟件進(jìn)行繪制，并利用BIM技術(shù)進(jìn)行算量校正計(jì)算、碰撞檢測(cè)以及產(chǎn)品展示，間接提高工程師的熟練度以及對(duì)BIN技術(shù)的應(yīng)用能力；第三階段信息輸入、平臺(tái)建設(shè)，該階段模型不再是模型，需要更多的信息數(shù)據(jù)，發(fā)揮其對(duì)項(xiàng)目的施工、調(diào)試、運(yùn)維智能化指導(dǎo)的作用，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警，一鍵排查、清理。

(2)系統(tǒng)規(guī)劃BIM應(yīng)用方案，BIM技術(shù)作為一種管理方式，其應(yīng)用并不是簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)變更或施工管理軟件。企業(yè)更應(yīng)該依據(jù)目標(biāo)，系統(tǒng)規(guī)劃企業(yè)BIM應(yīng)用方案，如制定BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)族庫，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)工藝方案等，建立以ISO 19650為基準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，形成BIM技術(shù)框架，確定AIR、OIR、EIR、BEP等、培養(yǎng)BIM人才、設(shè)立BIM應(yīng)用管理小組等，最大化地實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的價(jià)值。

(3)隨著5G的推廣，企業(yè)數(shù)字化越來越受到上市企業(yè)的青睞，而數(shù)字化的重要特點(diǎn)就是對(duì)于數(shù)據(jù)、信息的高度知曉，可以更大程度控制企業(yè)的經(jīng)營成本；環(huán)保企業(yè)利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的抓取，實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、配料的精準(zhǔn)化，既可以提高工程質(zhì)量，提高工程收益率，又可以為企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；峁﹫?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)而進(jìn)一步控制采購成本；環(huán)保企業(yè)在數(shù)字化的浪潮中，還可以利用BIM技術(shù)開發(fā)出新的企業(yè)商業(yè)流程及項(xiàng)目實(shí)施流程，為企業(yè)獲得更多的利潤，協(xié)助企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

4 BIM技術(shù)在環(huán)保行業(yè)應(yīng)用展望

環(huán)保行業(yè)長期競(jìng)爭(zhēng)壓力大，利潤低，國家對(duì)于環(huán)保期望高等特點(diǎn)，優(yōu)質(zhì)環(huán)保企業(yè)有必要利用先進(jìn)的管理方式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)，快速進(jìn)入環(huán)保3.0時(shí)代，依托BIM抓手提高工程管理的精細(xì)化，實(shí)現(xiàn)成本領(lǐng)先與差異化競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略，為沖刺百億企業(yè)而奮斗。

可以想象下我們現(xiàn)在的環(huán)保工程類似我們的家用汽車，現(xiàn)在的環(huán)保工程的監(jiān)控系統(tǒng)類似汽車中內(nèi)置的電腦，不通過專業(yè)軟件、專業(yè)工程師分析我們無法完全了解我們的汽車，而對(duì)于汽車的問題也只能通過故障燈來提醒，最終解決問題還是需要依靠4S店專業(yè)工程師處理，因此運(yùn)行費(fèi)用高、時(shí)間成本高，而未來的環(huán)保工程就像我們的電腦，BIM技術(shù)類似于電腦中的殺毒軟件，我們可以實(shí)時(shí)了解我們的電腦的運(yùn)行狀況，當(dāng)出現(xiàn)常規(guī)問題時(shí)，我們可以進(jìn)行一鍵清理，當(dāng)出現(xiàn)復(fù)雜問題時(shí)，專業(yè)工程師直接可以遠(yuǎn)程診斷并提供解決方案，最終實(shí)現(xiàn)環(huán)保工程的傻瓜式運(yùn)行。