数字化转型 | 王漪:BIM技术为何在设计行业发展不尽人意?

来源: 王漪 中设协建筑设计分会

提要:

2021年是“十四五”开局之年,也是行业高质量发展的关键之年,数字化转型是建筑行业发展的新机遇和挑战,也是推动建筑设计行业高质量发展的必由之路。近几年,习近平总书记多次强调要加快数字经济发展,李克强总理也多次指出要加快传统产业向数字化转型。但建筑行业在数字化的转型过程中仍相对滞后。

中国建筑设计行业网(以下简称:行业网)就为什么中国建筑设计行业数字化推动缓慢?如何推进数字化转型?国外的设计企业面对这些问题如何解决?等热点问题对中国勘察设计协会副秘书长王漪进行采访。

数字化转型 | 王漪:BIM技术为何在设计行业发展不尽人意?-BIMBANK

王漪

中国勘察设计协会副秘书长

行业网:

为什么BIM技术在建筑设计行业推行不顺利? 

王漪:

曾经参加了一个BIM的活动和参会设计企业交流,一位行业主管领导发出疑问,BIM技术发展十多年了,但在工程设计行业仍推进缓慢,作为行业协会你们怎么看?他的问话引发了我的思考。很多人认为,BIM技术的应用是继30年前甩图版的又一次革命。我们这一轮设计行业推动的BIM技术应用和30年前甩图板到底有什么区别?推进缓慢的原因具体是什么?

这一轮BIM技术的应用和30年前甩图板是有本质的区别的。“甩图板”是用计算机绘图代替原来手工绘图,而制图的各种标准和要求没有任何变化,只不过是机器代替手工。刚开始速度也不快,但随着软件不断的升级、设计院逐步建立越来越多的图块、族库,很快计算机绘图就比手工快了。正是因为真正能提高效率,那个时候设计院很快就把图板甩掉了。而BIM技术是建立一个工程的三维数字模型,与延续数百年工业革命时期发展起来的根据平面图形表示空间形体的制图相比,发成了本质的变化。工程设计行业BIM技术经过了将近二十年的摸索,各种规则、标准还在建立过程中。设计环节本身的效率还不能超过二维设计。更没有形成全产业链的信息传递的规则。

去年有幸参加了建筑业“十四五”信息化发展纲要的编制,里面包含政府监管、设计、施工。作为协会代表设计行业参加,明显感觉到施工企业在BIM技术的应用上动力比较大。为什么施工企业愿意做BIM?通过BIM工程数字模型把量、价算得更准,所见即所得,在这种情况下作为工程管理者就能把成本看得更清楚、能够提高管理方面的效率,就有动力去做这件事。

设计是项目的源头和起点,一个项目先要设计才有建造。BIM技术再怎么外延它还是基于工程的数字模型,起点还是要从设计开始。但是为什么设计做BIM推进比较困难?我觉得有几条:

第一、BIM设计精细度比原来高得非常多,设计环节投入大,产出小,效率低。由于没有打通工程BIM设计、建造、运维的全生命周期,对于形体简单的建筑,在甲方那儿目前体现不出来价值。原来我们的设计是二维表达,有很多约定成俗的示意,比较简单;现在变成了三维,还有大量的数字信息,精细化程度大幅提高。举个例子:电气专业,电机到配电箱的连线可以用箭头示意性表达、插座的高度可以统一说明。如果现在都要画到空间上,就要把它的高度、走线都得画得特别清楚,相应的工作量剧增。如果甲方能够实实在在地感受到你的价值,他愿意给你买单;但目前的现实情况是,除了非线性的形体,设计比原来精细了,也许施工更方便了,但是甲方却感受不到BIM设计带来的价值,不愿意给BIM设计买单。我觉得这个就是比较大的问题。

第二、设计往下延伸有难度。近些年设计的工作量比原来多、进度比原来快、修改变化是常态,关键一点《建筑法》客观上也制约了设计对项目的深度管控。在这种状况下设计其实就只能定个大概,大部分工程图纸已经很难做到照图施工,在建造过程中,甲方、建造和设计方通过修改、洽商等手段完善施工细节要求。这就导致设计与施工脱节,很多设计不了解材料、设备、施工工艺。

BIM有一个很大的优势就是管线碰撞检查。我们现在所说的碰撞检查实际上是指水暖电气各专业管线走各自的路径不要碰在一块儿。但是现在一些大型工程尤其是一些复杂的项目,施工单位已经不是各个管线各走各的而是综合去考虑,管线的综合布置和管线的各个专业分别布置完全是两个概念。行业里有很多人问设计能不能做到让施工单位照设计的图纸施工?我认为现在整体做不到。为什么?因为设计师不知道施工的工法、工序、工艺。大型工程的管线其实是很复杂的,各种管线性质不同,不同的压力、温度受力都不一样。而且谁先施工,谁后施工,是否共价,这些建造程序设计师不掌控,很难形成真正意义上的施工详图。也就是说目前设计深度是不足以完全指导施工,设备采购的信息、建造信息等都没有,施工方往往需要在设计图纸的基础上进行二次的深化及统筹。

可以想象未来通过全生命周期的管理、运营等,其实需要很详细的便于运营的模型,但是模型里必须得有产品信息,还得有建造过程中的信息。我曾到加拿大的一个设计公司考察,设计师的数字模型不给施工单位,最后给的二维图纸。还有一点,设计院提供的模型甲方敢信吗?二维图纸看着好像很简单,其实它的工程数据经历过上百年的规范标准,画一个图形施工单位就知道这图形是什么作用,而且图一旦提供出去责任特别清楚。但一个模型里成千上亿个参数,如果有的参数不对怎么去发现?怎么追溯?站在施工单位角度来讲,即使设计院把数字模型给他们,他们也不愿意要。所以才会形成目前这种设计建一个模型,施工单位再按照设计的要求再建一个模型。

其实行业里目前公认EPC项目可以用数字模型,因为设计、采购、施工由一家企业负责,设计师可以所有的信息都输入到模型中,确保能指导施工和后期运维。设计和施工分离,不仅设计图纸不能指导施工,连模型交付过程中的一些法律问题也没法界定。如果本来四平八稳的项目原来二维图纸就能表达得很清楚,现在用三维模型来表达,却没给甲方带来额外的效益,甲方为什么买单呢?

为什么中国建筑设计行业数字化是这种状况?我觉得主要原因是工程管理碎片化导致数字模型不能指导施工和运维,最终甲方不买单;其次国内工程“工期紧、变更多”,而且目前三维模型做不到一键出二维图。以上两点是建筑设计行业数字化发展的主要障碍。我个人认为BIM做得比较好的其实还是那几个大的房地产商,像万达、碧桂园、龙湖等。因为他们很多户型、做法都标准化了,或者方案已经确定,这种情况下去推BIM相对个性化地建医院、酒店要容易得多、现实得多。从设计师的角度来看,目前面临着一个不是很清晰、价值还不是很好体现的时间节点。

行业网:

国外的建筑设计事务所有没有遇到我们这种障碍?他们是怎么解决的?

王漪:
他们其实也存在这样的问题。目前主流软件大都是欧美国家开发的,欧美建筑师在软件的应用上有语言及思维逻辑的优势。他们的职业注重建筑空间的设计,因此他们的设计思维也多是从三维空间设计作为出发点。我们现在做BIM就是培养三维的思维去考虑问题,不要想着从二维变成三维,那是逆向设计而不是正向设计。我了解到像美国、加拿大等国家基本上是直接用Revit进行三维设计,而且各个专业之间协同设计,最后由三维模型转换出二维图纸出图。

行业网:

华阳国际和科技这两家企业在数字化设计与装配式建造方面都很出色,这是不是设计行业的发展方向?

王漪:
装配式建筑和数字化是天然的搭档。装配式建筑其实改变了工程建设的模式。谁是装配式建筑的核心主导单位?目前施工方不能做,因为大部分部品已经在工厂做完了,施工单位只需在现场组装。有人说部品厂家是主导,但厂家不可能凭空想象建筑部品,不懂建筑设计,部品也设计不出来。因此部品厂家整合设计与建造,加数字化的工具,就形成了新的商业模式。这些都是巨大变化,跟原来完全不一样了。商业模式变了、产品也变了,再加上数字化技术融合在一起,装配式建造将对传统设计领域带来冲击。设计企业应该适应这种变化。

行业网:

设计院搞数字化必须有自己的开发团队吗?

王漪:
因为各种原因,设计院在有的项目上不计成本的投入,开发挂件就是其中之一。设计院为什么做一些挂件?就像游泳运动员穿着的“鲨鱼皮”,如果我研究出来“鲨鱼皮”,就比你游的快了。实际上设计院目前在拼的更多的是这种制高点。

现在面临的局面是如果不开发就没有竞争力?所以有资金的就会去做开发。比如华阳是上市公司,有资金也有投入,据说现在BIM效率很高。模型做的足够多,项目做的足够多,项目在这些基础上进行深化、修改,那肯定是会提高效率。我觉得会有一个临界点,到了那个临界点以后,将会有很大变化。

有很多人说大家都在开发,是不是可以技术共享?我认为有困难,为什么?我开发研究出来的成果,提高了效率,成为了一种竞争力,共享出来不太现实。

当然如果设计院普遍有这些需求,专业的软件公司就会不断地开发、迭代,和二维软件发展是一样,需要一个发展过程。

行业网:

甲方不认可市场不愿钱的情况下,建筑设计行业数字化出路在哪里?

王漪:
市场需求和行业发展水平决定现状,我们前面说的是行业的普遍状况。这些年设计行业BIM技术应用一直在发展,只是不如我们的预期。从我们协会每年的BIM创新大赛中可以看到设计院都在进步。但是数字化的基础是工业化。行业目前正在打造工业化的基础,我所说的积攒力量。

当前我们正处于建设模式变革、以BIM技术为核心的工程建设技术飞速发展的时期,在这时代转折的节点上,谁适应了新模式,找到自己的新定位,才会有新发展。

工程设计行业未来真正的出路是它在整个产业链里的角色定位,我觉得这是根本问题。因为设计的先导性,整个产业链中后面的许多环节都是跟随着它展开的。近年来政府在民用建筑领域推广全过程咨询、EPC工程总承包模式、装配式建筑,在新的建设模式下,设计到底是一个什么样的角色?我个人认为还不是特别清晰。

个人认为,这种建设模式下设计院有多种发展方向:

第一、服务于甲方。作为全咨的主体,实现甲方的想法、明确甲方的要求、固化甲方的标准、明确工作的深度,完成概念设计和技术设计,并负责控制管理后续总包方的施工图详细设计。技术设计的深度我认为不是现在这样的一刀切:设计院只做初步设计,施工总承包方做施工图深化设计。民用项目特点在哪?就是工程细节不讲具体,很难保证品质。比如墙的风格,如果建筑师不把它画清楚,施工企业就会怎么经济怎么来。这种状况下,有些专业图纸就需要画的特别深。

欧美的工程公司接到这样的项目是如何做的?他们的建筑师会把建筑包括室内设计得非常详细,比咱们的施工图还要详细,把品质控制牢牢的。机电专业,比如电气专业中的高低压系统、变压器、配电回路等都定得很严格,但是一个灯到开关的这些线就不管了,类似这样的工程、这样的区域交给施工单位去做了。

第二、服务于总包方。完成施工图详细设计,指导现场施工。现在政府在推EPC,我个人理解房地产项目用不着推EPC,因为甲方把整个建造过程包括一些关键的要素都研究得非常透彻,甲方就是总包方,设计的角色就是给总包方深化施工图、指导施工、节省成本。

第三、作为EPC工程总承包、装配式建筑建造的牵头。现在政府在推EPC工程总承包、装配式建筑。不少大型设计院转型成为EPC工程总承包、装配式建筑建造的牵头方。

未来不同的业务内容对BIM技术的应用有所不同,虽然工程设计行业整体BIM技术的发展速度不尽人意,但也形成了一批数字化转型初见成效的企业,他们自身实现了业务延展与转型。拥有自己的信息化、数字化的开发团队,不仅服务于企业内部业务,还直接服务于社会。一方面在产品端开展BIM等技术的深度应用,项目的数字化达到很高的水平。另一方面在企业管理上也进行全方位的数字化转型,在行业里起到很好的示范作用。

行业处于转型发展阶段,设计院的角色定位清楚了,工作内容明确了,加上整个行业持续的数据积累,相信有一天数字技术会在工程设计领域实现突破性发展,工程设计行业的未来会更美好!

编辑|中国建筑设计行业网  李莉

校审|中国建筑设计行业网  张力

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