BIM在创新型中小设计企业的应用经验

引言 近期，越来越多的建筑设计企业对BIM产生浓厚的兴趣，大家一致认为，BIM是未来趋势。然而事实是，建筑设计行业相对于蓬勃发展的其它行业，在标准化信息化等方面的落后程度可能超过十年不止。符合国内的粗放式发展，却背离行业的进步潮流。现阶段大多数建筑设计企业的BIM认知水平依然有不少误区，同时在CAD时代就在二维协同设计中缺乏积累和实践，更少有企业对BIM进行全面规划及系统实践； 加上BIM是一个系统工程，大家普遍认知的几种BIM附加式简单应用，只是这个系统工程所创造的必然结果之很少部分，此上种种乱象，如何能拨开迷雾，使大众深入了解BIM并收益之？其实，站在企业的自身角度上，了解BIM，分解BIM，理解BIM，是运用BIM的首要与必要条件；而深刻理解BIM的本质，找到与本企业的利益交集，更是系统实践BIM应用的关键。 应用BIM的建筑设计企业很多，大企业的优势与资源、经验和实践有可能在很多层面上很难为中小企业借鉴，更不要说落地实践并实实在在推动本企业的发展。本文试图阐述BIM体系在国恒公司这样中小型建筑设计企业的应用经验，为同行提供一个有益的参照坐标。 1.背景 四川国恒建筑设计有限公司是一家专长于建筑设计、规划设计、策划咨询、景观设计以及相关服务的综合性建筑设计机构，执有建设工程设计甲级资质，经过多年的发展，已成为西南区域颇具影响力的专业设计公司。现有工程设计人员150余人，其中国家一级注册建筑师6人，国家一级注册结构工程师7人，国家注册设备工程师（给排水、电气、暖通专业）7人，从事建筑设计10年以上的资深设计师40余人。基于公司对设计潮流的前瞻，公司于2010年8月开始第一次在项目中实践BIM，又在2011年初专门成立“建筑信息化BIM所”，并在结构所与设备所机电所均成立相关的BIM小组配合工作，大力推动BIM在本企业的实践与落地。 目前，公司在短短一年BIM实践中，BIM直接拿单合同额超过700万元，间接拿单与配合拿单合同额超过1600万元，BIM建筑设计与精细化设计总建筑面积超过120万平米，组建并培训了企业内部约40人的BIM专业设计团队，积累了系统化实践的项目经验，标准文件、作业模式、工作成果以及商业价值定位规律。BIM为公司这一年的投入提供了30%以上的回报，基于此，我们非常乐意与大家一同分享其中的经验和心得。 2.什么是BIM? [1] BIM， is a digital representation of physical and functional characteristics of a facility that has shared knowledge resource for information about a facility forming a reliable basis for decisions during its life‐cycle; Defined as existing from earliest conception to demolition。…… 引用自National BIM Standard， part 1， 2007。 [2 BIM， is data beyond graphics。 The creation and use of coordinated， internally consistent， computable information about a building project in design and construction。…… 引用自UK BIM Standard， v1。0， 2010。 [3] BIM as a verb or an adjective phrase to describe tools， processes and technologies that are facilitated by digital， machine—readable documentation about a building， its performance， its planning， its construction and later its operation。…… 引用自BIM Handbooks， 2nd Edition。 [4] BIM， is a parametric， 3D model that is used to generate plans， section， elevation， perspective， details， schedules – all of the necessary components to document the design of building。 引用自Mastering Autodesk Revit Architecture 2011。 [5] BIM as a shared knowledge resource for information about a facility forming a reliable basis for decisions during its life cycle from inception onward。 引用自 BuildingSMART Alliance。 [6] BIM， is an innovative method to seamlessly bridge communication w/in the architecture， engineering， and construction industries。 With BIM， architects and engineers efficiently generate and exchange information， create digital representations of all stages of the building process， and stimulate real‐world performance—Streamlining workflow， increasing productivity， and improving quality。 引用自Autodesk Inc。 关于BIM的定义，各方都早已给出，说法层出不穷，只是由于对BIM的认知程度以及价值取向，其各自定义的BIM各有侧重。基于实践，我们也有属于自己的BIM定义： BIM 是建筑信息模型（Building Information Models）； BIM 是建筑信息模型化（Building Information Modeling）； BIM 是建筑信息管理（Building Information Management）； BIM 是商业信息管理（Business Information Management）； BIM 是收益综合管理（Benefit Integrated Management）。 不难理解，首先BIM给设计师带来新的工作认识，突破了传统设计工作中的重复劳动过程（人脑思考空间关系通过透视及正投影来描述）。从思考过程的逻辑来看，直接在三维环境下进行设计推敲， 更加有效提高本职工作的自身价值，提高工作质量；其次BIM相关软件工具能够提供三维协同工作环境，使得各个专业间协同交流顺畅，在此环境下解决专业内外需要协调的问题，体现团队协同的隐藏价值；再次，BIM能够将此信息延续使用，如：组织施工管理、施工质量控制、施工工序优化、合理运用资源、维护、运营、投资回报、风险预测等等，为后续服务提供附加价值；不仅如此，BIM还能够将建筑设计工作转化为知识产权的具体体现，并制定革新后的信息交付方法规则来突破传统交付方式及信息归属权，全面实现模型信息的商业价值；最后，设计强势回归，通过IPD等新的合作方式，在行业中上下游环节主动找到利益交集，进一步将其价值扩充至上下游各方，通过革新后的商务及价值体系的定义及约束，在信息整合过程中领导各方收益最大化。 在对BIM进行定义之后，我们愿意和大家分享和讨论以下相关经验： BIM体系中“价值认知与价值体现” 应用经验 BIM体系中“核心团队组织及管理” 应用经验 BIM体系中“生产管理与企业运营” 应用经验 BIM体系中“企业规范及标准建设” 应用经验 BIM体系中“信息化建设与云技术” 应用经验 2.1 BIM体系中“价值认知与价值体现”应用经验 2.1.1为什么要BIM? 在得到这个答案的过程中，我们主张“个性”。拥有个性是中小型企业生存发展的必要及重要条件。那么个性的正面表现就是主张独立思考。前文已经对BIM下了定义，那么我们就要在已知的条件下，进一步去思考解决问题的办法和过程。于是关注点聚焦到了“重新思考”这个关键词。我们需要重新审视建筑行业的工作内容及组织架构、关系逻辑及产业链。那么核心价值与盈利方式到底是什么呢？我们将关注点聚焦到ROI和ROI2，即投资回报分析和隐性投资回报分析。ROI分析是评估投资回报效率的途径之一，其简单的数学公式为： 回报/成本=ROI，其中回报=收入-成本 不难看出，回报与ROI是正比关系，成本与ROI是反比关系。 2.1.2 如何计算企业对BIM投入的ROI呢？ 在应用新的BIM体系之后，公司的生产经营效率较传统方式有什么变化？ 我们提供符合本企业实际的“收入”“成本”的经验公式： 其中，A为劳动力成本（人/月）；B为劳动力产值（人/月）；C为劳动工具中硬件投入成本；D为劳动工具中软件投入成本；E为培训期间损失的生产效率（%）；F为培训之后增长的生产效率（%）；G为平均附加费用（第二年开始，含软硬件升级及速博服务等）；H为培训周期（月）；N为投入时间（年）；n为劳动工具更新周期数（一般3年为一周期）；a为A的年持续增长平均修正系数（参照中国CPI模拟取值为1.1）；b为F的年持续增长平均修正系数（根据国内设计管理经验模拟取值为1.18）。c为常规CAD工作效率下的年持续增长平均修正系数（根据国内设计管理经验模拟取值为1.08）。 在上述公式中，其回报主要体现在员工的生产效益上，B×(12NH)×(1+F)×b（N1）代表员工通过提高工作效率、降低人力成本而产生的年均增长盈利产值；（12×N－H) 则表示有效的生产周期（一年中）；投资主要体现在软硬件投入、培训期间损失的产值、劳动力成本及平均年附加投入费用。在同国外同行的交流中，我们发现国际上应用BIM水平比较高的建筑设计企业，BIM体系的ROI一般高于400%。 在国恒公司，我们对2010~2019年的ROI理想条件下评估预测情况如图1所示： 不增加设计收费就一定不能做BIM吗？ROI值从理论上已经清楚地回答了这个疑问。 需要增加设计收费才能做BIM的建筑设计企业，恰恰是没有能在BIM中取得合理回报，所以对于增加的工作量和增加的成本，只有提高收费这一条被动应对的选择；而对于真正应用BIM的建筑设计企业，生产效率提高如此之多，提高收费就变成充分非必要的条件。在2011年里，至少有数十万平方米的设计业务，甲方根本不知道国恒公司应用BIM方式为他们提供了优质的设计，自然，也没有谈到收费涨价的事；但是项目团队整体提高了效率，减少了工作和修改的时间及强度，所以企业和个人得到了合理的回报。 判断企业应用BIM的水平，某种程度上可以简单地问问自己： 收费增加能不能做BIM？ “太好了”，能！ 收费不变能不能做BIM？ “也不错”，能！ 收费减少能不能做BIM？ “必须的”，能！ 2.1.3 什么是ROI2 ROI2，（Return On Innovation Investment）。ROI2关注的目标已经上升到管理层次，即潜在价值分析。其具体投资体现在经营管理、商业组织架构、实施体系建立和企业制度建设的投资等。在经营管理层面，我们需要考虑业务拓展及评价系统所带来的风险和抗争；在商业组织架构层面，我们需要考虑实施计划及实施体系的建立与协调过程中所带来的风险和阻碍。 那么具体的收益上升到项目层面，目前常见的收益主要体现在：一、消除“碰撞检查”这项在国内普遍而且很火热的应用。我们提出这个观点，在BIM设计的环境下，排除碰撞是专业工程师在设计校对阶段就必须解决的问题，设计企业的这项应用只有作为第三方校审协调才有理由从甲方获取合理回报；二、减少设计成果在图纸传递中有价值信息的无谓损失，减少图纸作为指导施工的介质，增加各方的效率，并促生更多应用需求、软件更新要求以及带动建筑设计保险业共同发展。所谓“让图纸去死”，只有在企业的BIM应用上升到ROI2层面的高度才有落地的可能。 2.2 BIM体系中“核心团队组织及管理” 应用经验 在国恒公司实行的是“自上而下”形式来推行BIM工作。公司领导提供平台，更多权力和研发工作下放到员工身上，让员工拥有更多机会实现自身价值，从而带动公司实现BIM价值。要知道，我们的员工都很聪明和渴望实现自我价值，放手去做，是给他们最好的福利。国恒公司对BIM团队有自己的组织架构，主要分两种：公司级和项目级。 2.2.1 公司级架构 BIM公司分管领导，主要职责是行政支持BIM工作； BIM技术总监，主要负责审阅BIM成果； BIM经理，主要负责BIM技术研发和推广工作； BIM项目负责人，主要负责项目任务分配和人员协调管理； BIM 专业负责人，主要负责专业间协同及专业内任务分配协调管理； BIM 建筑师及BIM工程师，主要负责专业本职工作。 在国恒公司，我们也制定了相关岗位的岗位职责，具体如下。 公司分管领导（BIM Leader）工作内容：1）协调公司层面BIM进程；2）把控技术投资、资源投资及人员投资；3）指导BIM技术、管理及商务价值体系的建立；4）审核BIM体系，签字生效；5）维护软件供应商之间的关系；6）维护与外部资源的合作关系。 BIM 技术总监（BIM Director）工作内容：1）确保项目符合BIM项目计划要求；2）确保项目符合建筑法规，做技术总把控；3）确保交付设计文件符合合同规定的格式要求；4）确保交付给施工单位的BIM信息符合BIM质量控制体系要求；5）确保从BIM模型中导出的2D图纸符合公司制图标准要求。 BIM 经理（BIM Manager）工作内容：1）开发和维护公司认可的设计阶段BIM管理计划；2）负责开发、协同、验证所有可能的配置要求，并且整合各专业设计阶段模型信息；3）辅助软件培训及团队文件管理；4）为BIM设计团队建立协同共享文件（网络端口、权限等）；5）确保处于研究阶段的BIM注入实践操作中，并且作为设计要求和评判准则；6）负责开发模型信息链、工作流；7）开发BIM商务价值体系；8）帮助公司提高BIM认知及组织召开BIM研讨会。 BIM 式项目负责人（BIM Project Manager）工作内容：1）资源组织及协调；2）BIM项目流程管理；3）维护客户关系，与客户沟通协调；4）风险预测及控制；5）协助市场处理商务事宜；6）文档管理。 BIM 式专业负责人（BIM Architect & Engineer）工作内容：1）在三维环境中完成传统岗位职责；2）BIM质量控制体系执行者，根据要求分配任务；3）专业协同技术的把控者。 BIM 式专业设计人（BIM Co-Architect & Co-Engineer）工作内容：1）设计任务的执行者；2）专业协同任务的执行者；3）依据BIM质量控制体系要求完成相关设计任务。 2.2.2 项目级架构 项目级架构即在公司级架构上，针对项目分配资源。 每个应用BIM的项目，都有BIM 技术总监和BIM经理参与其中，在前期制定相关任务规划和规则，并且根据人员构成，搭配出合理的，认可的执行办法。 BIM总监 BIM经理 BIM式项目负责人 BIM式专业负责人：包括建筑专业负责人；结构专业负责人；设备专业负责人；给排水专业负责人；电气专业负责人等 BIM式专业设计人：包括建筑专业设计人；结构专业设计人；设备专业设计人；给排水专业设计人；电气专业设计人等 另外需要强调： 一、BIM “式”项目负责人专业负责人专业设计人，这三种岗位对于“式”的定义应解释为“工具”“手段”“方法论”。作为项目团队的主要人员，他们一定也必须从设计师中来，具备称职的专业能力，又从企业培训中掌握合格的BIM实施能力，这两种能力紧密结合，才算是“BIM式”技术人员。 二、BIM 经理是团队的中场发动机，是关键先生，既要有合适的“BIM方法论”，更要有成熟的“BIM世界观”。国恒公司拥有自己的BIM 经理， 并且对此有完整的工作内容及应聘资格描述，主要包括如下几点： （1）工具：调试BIM相关工具，为工具间协同提出解决方案；起草BIM相关工具在BIM环境中的实施计划；评估预测BIM新工具、新方法的ROI及ROI2报告；搜集市面上常用工具，并且为供应商提供协同方面的升级建议。 （2）标准：负责公司工作流程、组织架构、实施计划方案；负责公司工具操作标准、协同准则及团队战略方案；负责公司业务流程开发、商业运作模式开发。 （3）管理：管理和维护公司标准，实时更新。 （4）支持：制定和参与公司培训计划；主持公司新工具应用、新知识认知发布会；协助项目负责人完成BIM评估、BIM会议及BIM协同；协助起草项目应用计划书；支持外部团队在BIM应用项目过程中的资源配置及协调；协助公司高层完成企业定位及管理应用开发工作。 （5）应聘资格：必须拥有建筑职业背景；两年以上的设计、绘图及工程经验；必须拥有建筑全生命周期流程知识；拥有丰富的交流经验；必须拥有产学研一体化工作能力；拥有很强的自学能力。 至于职位定薪，我们的经验是实行年薪制，年度总结考核。其他职位，将按照传统建筑设计企业定价方式，年终会有预算内机动奖金作为鼓励补助。 2.3 BIM体系中“生产管理与企业运营” 应用经验 BIM 需要我们重新梳理工作流程； BIM 需要我们重新定义项目团队； BIM 需要我们重新梳理协同方法； BIM 需要我们重新定义交付方法； BIM 需要我们重新组建利益链。 来源：BIM学习网

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