BIM在医院工程项目管理中的运用思考
2020-07-25张优优
张优优
(上海申康卫生基建管理有限公司,上海200080)
1 引言
BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型化,是工程项目从设计、施工、运营直到拆除的全生命周期内生产和管理工程数据的过程。
BIM 由于其可视化、模拟性、协调性、前瞻性、可出图性等诸多优点,越来越多地运用在大型公共建筑中。国家的重视及行业发展的需求,极大地促进BIM 更深层次的研究和广泛推广应用。
2011年5月,住建部发布的《2011—2015 建筑业信息化发展纲要》中明确指出:“十二五”期间,基本实现建筑企业信息系统的普及应用,加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用,推动信息化标准建设。根据《上海市推进建筑信息模型技术应用三年行动计划(2015—2017)》规定,自2014年起,上海申康卫生基建管理有限公司开始策划BIM 在医院建设项目全生命周期的应用模式和应用方案。在上海市建筑信息模型技术应用推广联席办公室和上海市建筑信息模型技术应用推广中心支持下,在2015年12月公布的BIM 技术试点项目政府投资的10 项工程中,有4 项医院建筑列入上海市BIM 技术应用试点项目,这4个项目均由上海申康卫生基建管理有限公司进行代建管理。笔者有幸参与了上海市住建委第二批政府投资项目的BIM 试点工程【1,2】。
在BIM 运用的过程中,难题和瓶颈也应运而生,如何在发展的过程中发现问题、解决问题,是本文探索的初衷。
2 BI M的组织
组织对项目起着至关重要的作用,BIM 咨询单位在整个BIM 的管理工作中所处的位置决定着BIM 工作开展的顺利与否。以某医院项目为例,该项目最初起草的《BIM 策划书1.0版》中由BIM 咨询单位全面负责和管理项目中BIM 实施工作及所有BIM 组织工作,BIM 咨询单位需起到承上启下、连接内外的作用,其组织结构如图1 所示。
图1 初始组织结构图
然而,在实际的BIM 管理过程中,BIM 咨询单位作为第三方的咨询公司,与其他参建单位并没有合同关系,很难掌控全局,必须借助于建设单位来推进BIM 的各项工作。申康卫生系统采用代建制管理模式,由建设单位和代建单位组成联合筹建办公室(以下简称筹建办)来组织各项工作。因此,为有效推进BIM 管理工作,该项目的组织结构调整为图2 所示。图2 的组织结构图不仅与实际组织结构相符,具有良好的实用性,同时兼顾了开放性和前瞻性,图2 的组织结构图也是大型医院建设项目管理的通用组织结构图。
图2 调整后的组织结构图
3 BI M管理的瓶颈和难题
3.1 建设单位的考题
BIM 作为一个新生事物,各参建单位的BIM 水平都比较落后。建设单位该如何整合所有参建单位,如何进行优势互补,这是一大难题。
相对应图2 的组织结构,BIM 咨询单位并不作为BIM 的组织者和牵线人,筹建办作为本项目BIM 实施的发起者和最终成果接受者,除了对BIM 实施提出需求、建立BIM 管理体系、考核相关单位目标执行情况等工作之外,还需要全面管理、协调、组织BIM 的各项工作。这给项目管理任务已经很繁重的筹建办又增添了额外的管理工作量。
BIM 投入的深度和广度也是值得探讨的,建设单位若没有经过BIM 系统化的培训,很难知道每个BIM 参建单位究竟做到何种深度,这对BIM 的监管和考核也带来了一定的难度。例如,上海迪斯尼的BIM 做得相当精细、事无巨细,连一个门把手都用BIM 建模。上海迪斯尼的BIM 资金和BIM 人员投入相当大,然而,其他项目在有限的合同价和有限的时间约束下,讲究的就是性价比。如何用较低的BIM 工作成本产生较高的效益也是建设单位面对的考题。
3.2 设计单位的难题
BIM 对传统的设计模式带来了很大的冲击,由于设计院和BIM 咨询单位来自不同单位,BIM 咨询单位对施工图进行了充分的纠错,设计单位很容易产生抵触情绪,两家单位几乎站在了对立面。特别是在碰撞检测和管线综合阶段,BIM 咨询单位的累累成果就是设计单位的累累失误。
此时,筹建办应协调好双方的关系,为了共同的目标——事前控制,减少变更,投资控制方面,共同去努力。比较成功的实践经验是由筹建办建立BIM 例会制度和BIM 沟通机制,加强BIM 咨询单位与其他单位,特别是与设计单位的沟通,BIM咨询单位在提交阶段性BIM 咨询成果报告前,应提前与设计院进行充分沟通。
3.3 施工单位的考量
施工单位需要投入大量的人力、精力、财力,把BIM 设计模型转化为BIM 施工模型。而施工单位本着利润最大化的原则,且BIM 设计师比较紧缺,往往投入不到位,人为地减少BIM 的工作内容,制作一些动画模拟和场布漫游等观赏性较高的内容来充数。建设单位一定要认识到:BIM 不是小动画!筹建办需加大对施工单位BIM 运用的管控力度,定期召开BIM 专题汇报会;要求施工单位的月度汇报中必须汇报BIM 当月的进展情况,且用BIM 来汇报施工进度及下月进度情况;要求施工单位BIM团队加强与BIM 咨询单位的沟通配合等。
同时,一旦设计模型不能转化为BIM 施工模型,或者设计模型和施工模型分别建立,则事倍功半,成效不佳。
此外,施工单位也在尽量回避BIM 在工程造价中的运用,一旦使用5D 的模型,则造价等信息一应俱全,透明度极高,减少了模糊地带。比较成功的实践经验是在编制施工总包招标文件时对BIM 的工作内容、工作深度、工作广度进行约定,充分挖掘和发挥BIM 在造价管理方面的潜在价值。
3.4 专业分包的瓶颈
大型医疗建筑涉及众多专业分包,专业分包单位大多没有能力独立完成BIM 工作。有经验的筹建办在编写专业分包招标文件时,就明确写明专业分包单位必须运用BIM 技术,在专业分包合同中约定乙方需完成其专业分包范围内的BIM 工作,避免了之后分包单位为了增加BIM 工作所带来的索赔。
在实际运作时发现,BIM 技术相对落后的专业分包单位难以达到BIM 的工作深度,分包单位往往会依赖BIM 咨询单位或者总包单位的BIM 力量。然而,专业分包毕竟是专业性很强的工作,BIM 咨询单位或者总包单位BIM 团队也较难深入了解这些专业分包的工作,容易造成差错。此外,若由BIM 咨询单位完成专业分包的BIM 工作,那么BIM 咨询单位就无法对专业分包的BIM 进行审核。
3.5 其他单位的难点
施工监理单位往往对现场的质量、进度、安全、文明施工的经验比较丰富,然而对于BIM 这类新兴事物的接受度比较慢。监理单位很难将丰富的现场管理经验与计算机模型有机结合,发挥其1+1>2 的效果。此外,监理单位若能每天360°全景记录工地状况,必然十分理想,然而为降低监理的管理成本,监理单位很难投入相应的设备费用。
财务监理单位往往对BIM 的操作水平偏低,财务监理单位也没有能力使用BIM 进行投资控制工作,依旧沿用传统的计价方式,难以做到BIM 的5D 运用。
4 思考和探索
4.1 时机
通过多案例比较后发现,BIM 咨询单位越早介入,对项目的帮助越大。实践表明,在方案设计阶段介入时机最佳。
施工准备阶段或施工阶段并非最佳BIM 咨询单位介入的时间点,BIM 咨询单位要根据施工图做BIM 模型,往往将导致“后BIM”,即BIM 模型滞后,不能完全地指导施工。如果未将BIM 咨询单位所做的模型移交施工单位,则该模型形同虚设。
根据对“十一五”期间的申康系统24个项目调查显示,前期阶段介入的项目有18个,占75%;施工阶段介入的项目有6个,占25%。充分总结“十一五”期间BIM 应用管理的经验,调查显示,“十二五”期间的申康系统项目BIM 的介入时间都在前期阶段。
4.2 优势
大型医院建设项目功能复杂,往往涉及暖通、给排水、消防、强电、弱电、医用气体、净化手术室等数十个专业,管线规格不一,安装系统复杂,设备型号种类繁多,管理难度大。随着这几年BIM 试点及试水,申康系统所有新建项目的BIM 工作基本呈现全覆盖的局面,通过实践发现,BIM 在净高分析、管线综合、碰撞检测、方案比选等方面的优势十分凸显。
通过BIM 技术的运用,特别是三维管线综合和净高分析,消除了由于设计人员错漏而产生的隐患。以某大型医院科研楼项目为例,通过碰撞检测及管线综合,针对地下两层管线出具了6 张图纸变更,针对地下车库部分增添了4 张通信桥架图纸,针对地上1~6 层碰撞问题出了4 张处理意见图纸。通过碰撞检测和管线综合,将后序可能带来的问题前置解决,避免施工延误和错误返工问题,有效控制工程造价。
通过BIM 技术的运用,进行虚拟建造,达到“所见即所得”的目的。以某大型医院科研楼项目为例,设计院出于制作成本的考量,仅提交了东立面、南立面、西北立面3 张效果图,然而,在BIM 模型中发现西南立面是这3 张效果图的设计死角,而恰恰在西南立面发现了主楼和裙房在建筑外观上的不协调,这凸显了传统效果图的狭隘面。通过360° BIM 模型的展示,筹建办和设计院及时调整外立面方案,减少由于设计死角造成的损失。再比如,在陶土板幕墙方案的比选方面,利用BIM 强大的建模、渲染、动画技术,展示了外立面3 种陶土板方案的动态效果图以及周围环境的动态鸟瞰图,便于建设单位做决策。
通过BIM 技术的运用,在装修方案的比选方面优势突出。筹建办并不是最终的使用单位,医院的各医疗科室才是最终的使用人,然而,非专业人员想看懂图纸是非常困难的,因此,易造成“边造变拆”或者“造完再拆”的现象。依托BIM 模型做室内多风格方案的比选,筹建办及医院使用科室可以以第一人称视角进入大楼里行走漫游,颠覆了传统效果图单一角度平面展示的问题。同时,提供几种装修方案给医院使用科室参考,选出满意的装修风格。将精装修效果录成漫游视频,作为之后精装修方案招标和施工的依据。
4.3 资金
政府投资项目在批复概算中没有BIM 咨询费。在设计阶段,很多设计院没有能力做BIM,建设单位需要寻找专业的BIM 咨询公司进行BIM 策划和设计,则必然发生相应咨询费;即使设计单位有能力做BIM,在设计费的报价中会单列BIM设计费,该费用也不在概算范围内。目前,BIM 咨询费不列入项目,由建设单位自筹资金支付。
既然BIM 对投资控制十分有利,是否可在项目结余的资金中支付BIM 咨询费,需要做进一步的探讨。相信随着BIM的大力推广和实践经验的积累,相关职能部门将给出BIM 资金的解决办法。
5 结语
医院建筑是特殊的公共建筑,功能复杂且管理难度大,涉及面广且社会影响深远,BIM 技术进一步提高了医院建设项目的全生命周期管理和可持续发展水平,BIM 在绿色医院建筑全生命周期中的应用顺应了现代医院建筑建设的需求。随着BIM 的大力推广,随着BIM 应用水平的提高,随着经验的积累总结,相信未来BIM 在各类项目中的应用将越来越广泛、越来越成熟。