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中国勘察设计协会主管主办

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解读中建西北院数字化发展密码

发布时间:2023/8/3 15:30:54 浏览次数: 作者: 张俊 来源: 《中国勘察设计》杂志

西安,十三朝古都。秦皇陵、古城墙、大雁塔,是世界对西安古都气韵的记忆。对今日西安来说,除了古都气韵,大唐芙蓉园、西安寰球贸易中心、西安绿地中心双子塔、世园会天人长安塔、西安幸福林带建设工程、“筑梦新长安”系列公建等,也是城市现代化建设变迁的亮丽风景。这些代表性建筑,更记载着中国建筑西北设计研究院有限公司(简称“中建西北院”)砥砺奋进的身影。


作为新中国成立初期国家组建的六大区建筑设计院之一,中建西北院铸造了一个个的建筑经典。面对高质量发展的新要求,中建西北院正致力于打造从“投融资策划、项目策划、规划设计、工程总承包及运营导入”的全产业链,以“1+2+N”业务模式,努力成为“城乡发展的引领者和践行者”,中建西北院党委书记、董事长王军如是说。


审时度势,积极拥抱数字化


在数字化赋能各行各业高质量发展的当下,建筑行业的数字化却不尽人意。麦肯锡全球研究院的研究表明,在全球机构行业数字化指数排行中,建筑业在资产数字化、业务流程及应用数字化、组织及劳动力数字化方面居倒数第二位,仅高于农业。在我国机构行业数字化指数排行中,建筑业在资产数字化、业务流程及应用数字化、组织及劳动力数字化等方面数字化程度更低,居倒数第一位。从建筑设计行业来看,落后的现象更为严重。随着时代发展,传统的设计形式已无法满足社会发展的需求。


不论是客户需求,还是社会大势,都在推动设计行业加快数字化转型。中建西北院很早就认识到了这点,积极拥抱数字化,云即时通信系统、云综合办公系统、档案管理系统、人力资源管理信息系统与超融合平台等系统的建设,都是中建西北院以数字化促进精细化管理的创新实践。与此同时,在设计数字化方面,中建西北院早在2018年就开启了二维协同平台开发工作。


关键洞察,开辟数字化新境界


随着数字化建设的不断深入,中建西北院逐渐形成了对设计企业数字化转型的关键洞察。


首先,设计图纸精准化是设计企业实现数字化的原点。一个建筑工程若想顺利实施,离不开最前端的零误差图纸设计。提升设计图纸的精准化,深深镌刻在中建西北院的成长基因中。30多年前,建筑设计行业基本都是纯手工画图,而中建西北院创新性地以节点详图的方式规范设计作图,提高画图效率。在数字化时代,围绕客户需求,借助数字化手段对设计图纸及时纠偏,达到客户视角的零误差精准度,而不是设计企业自己认为的精准度,是设计企业实现数字化的基本要求。


其次,以结果为导向推进数字化事半功倍。以结果为导向,关注点是促成高性价比的工程,而不是过度追求技术的先进性。在早期推进数字化时,中建西北院倾向于将数字化作为技术工具。以设计从二维向三维转变为例,初期该院组织一批人员集中学习软件,再将这批人分派到各单位开展三维设计出图培训,以推动各单位更好地承接工程项目,但实施效果没有达到预期,市场认可度不是很高。在不断的推广实践中,中建西北院发现,数字化本身是没有错误的,但可视化只是设计三维化的一个表面特征,设计三维化最终要实现的是减少设计变更、与施工及运维有效融合,推进建筑工程高质量完成。自此,以结果为导向贯穿了中建西北院推进数字化的全过程。


再次,“以人为中心”,先改良后改革推进数字化。中建西北院BIM设计研究中心主任董耀军认为,推进数字化,需要讲究策略方法。对建筑设计的数字化而言,要站在设计师的角度,从他们的工作痛点与难点出发,以点带面,有序推进。例如,设计师的产值收益往往与设计项目数量相关,而过多的设计沟通会议占据了太多的时间。基于此,中建西北院陆续上线了二维协同设计系统平台、设计师交流平台等,实现了随时随地的沟通,得到设计人员的广泛好评。


在推进BIM应用过程中,除非项目有要求,很多设计师仍愿意使用CAD等传统出图工具。为了消除部分设计人员对BIM应用的抵触心理,自2019年起,中建西北院牵头连续三年举办陕西省BIM大赛以及首届中西部BIM联赛,通过开展公益竞赛的形式,以赛代练,主导西北区域形成基于交付价值导向的命题式BIM竞赛,引领BIM创新发展。与强制推广BIM应用相比,这种软推广方式可以潜移默化地引导社会各方客观、理性地看待BIM技术的真正价值,一定程度上弱化了相关人员对BIM应用的抵触心理。“自2021年起,我亲身体会到了竞赛带来的影响,外出讲课或者向甲方推广BIM时,阻力成倍地减少。”董耀军如是说。


最后,数字化转型需要协同创新与生态合作。在中建西北院看来,建筑行业的信息化、数字化要站在全产业链的角度来思考数字化的目标和实现路径,通过智慧化、数字化系统把设计、施工、装修、运维等数据都连通起来,以数据驱动工程建设的精细化管控。这一切的实现,与创新生态合作密不可分。


从产业链自身看,要聚焦建筑业务,实现设计与业务结合。以往,设计与施工现场基本是割裂的,设计人员只在方案设计、施工图设计阶段与甲方联系密切,等到项目建设时,设计人员在施工现场基本是缺席的。设计师现场缺席,其价值就不能快速、精准地得以体现,为此,中建西北院采取了BIM人员出现场的方式。与建筑师、工程师相比,虽然BIM人员在结构计算、幕墙受力计算等方面不是很专业,但他们能通过BIM模拟建模,快速综合建筑各专业模型,系统完整地反映出整体的设计意图,并通过可视化的方式呈现在各参与人员面前,大大节约沟通成本,在设计院、施工单位与甲方之间起到了很好的沟通中间体作用。


从生态合作看,要积极扩大战略合作圈。中建西北院不仅与广联达等数字建筑平台服务商合作,大力推广应用国产BIM设计软件,在住宅建设等领域率先使用广联达数维建筑设计平台进行正向设计,积累正向设计经验和培养BIM设计人才,探索设计、造价、施工等全过程一体化的BIM应用。此外,中建西北院更是锚定“双碳”战略目标,与时俱进牵头成立了“匠之基•零碳建造”创新工作室联盟,汇聚相关行业的企业家、科学家、工程师、行业专家和技术工人,在智慧城市、低碳建筑、建筑行业信息化、智能建造、智能制造、节能减排等方面共同开展技术改造与革新。


躬身笃行,累累硕果中显担当


奋楫笃行,臻于至善;行而不辍,履践致远。在项目开展中,中建西北院以问题为导向,聚焦产业链、价值链等关键环节,利用BIM技术在设计阶段引入施工优化、融合施工需求,通过完善深化设计来连接设计与施工,发挥全产业链优势,将各阶段、各节点信息要素进行数字化,重构设计与施工流程。


1 西安咸阳国际机场三期扩建工程.png

西安咸阳国际机场三期扩建工程


BIM全生命周期应用的典范一一西安咸阳国际机场三期扩建工程。作为国家民航总局“十三五”规划中的重点建设项目,也是西北民航发展史上规模最大的基础设施建设工程,西安咸阳国际机场预计2030年实现旅客吞吐量8300万人次、货邮吞吐量100万吨。其中,东航站楼(T5航站楼)是扩建工程的核心工程,建筑面积达到70.03万平方米,是西北民航发展史上最大的单体建设项目。2017年,中建西北院在全球多家优秀设计团队中脱颖而出,成功中标“西安咸阳国际机场东航站区规划暨东航站楼建筑设计”项目。考虑到参与方多,沟通协调难度大,中建西北院牵头组建了“建之芯”BIM团队,充分整合各方设计资源,通过搭建BIM管理协同平台,利用BIM模型进行前期设计图纸的验证与问题跟踪,形成基于云端的多方协同设计+数字化管理新模式,在设计、施工、运行等阶段实现BIM全生命周期应用,服务现场一线生产,推动机场成为国内首个从初设阶段开始,以统一的模型和协同的平台贯穿项目全生命周期BIM应用的机场。为规避BIM的应用仅限于建筑全生命周期某一阶段,带来专业信息割裂,造成信息交付效率低下的问题,在设计阶段创建模型时,中建西北院充分考虑BIM在项目全生命周期各阶段、各专业间的应用,将各阶段需求前置,实现各阶段信息的有效传递,提前解决大量施工中可能存在的问题;将设计模型延续至施工,促进设计施工一体化应用。同时,借助BIM管理协同平台,通过插件实现BIM模型轻量化上传,实现了即时浏览模型数据,对模型进行浏览、测量、剖切、查看属性、漫游、查找问题记录并发送任务至相关设计人员。设计人员确认问题后,调整设计图纸完成图纸优化,解决设计图纸问题。以BIM技术为支撑,通过技术与管理的融合,打通各个专业、分包之间的接口,降低各个环节之间的浪费,有效提升项目价值,节约社会资源。


1 幸福林带工程效果图.png

幸福林带工程效果图


“两全一站式”EPC工程总承包模式的样板一一西安幸福林带建设工程。1953年,苏联专家首次提出了西安幸福林带建设工程,用于隔离军工企业生产、生活区域。但随后50年的历史中,幸福林带建设被一再搁置。2003年,时任西安市委书记栗战书提出“还林于民”,该工程被重新提上日程。2012年底,随着《幸福路地区综合改造总体规划(2012-2020年)》通过西安市政府常务会议审议,作为核心项目的幸福林带建设进入加速期。2016年11月,中建西北院作为中建联合体成员中标幸福林带PPP建设工程。西安幸福林带是建国以来西安规模最大的市政工程、体量最大的绿化工程,南北长约5.85千米,平均宽度210米,涵盖园林绿化、市政道路、地下空间、综合管廊和地铁配套五大业态,总投资超240亿元。自中标到约定的交付期限,留给设计与施工的时间非常有限,仅有48个月的时间。为按时完工,中建西北院探索了“两全一站式”EPC工程总承包模式。以设计为总控,通过BIM全生命周期应用,建立可视三维模型,用“数字孪生林带”优化管理,实现林带内所有设备、资产等数据和信息都可从模型中调用,通过虚拟世界里的“幸福林带”,实现项目高度一体化管理。与此同时,中建西北院有效依托中建系统内的“咨询、投资、设计、施工、运营”全产业链优势,有效集合了中建的各优势单位,分工明确、协同发展,如投资依靠中建丝路集团、设计联合中建系统内各设计院所或工程局在西北地区资源,运营借助中海物业等先进管理理念等,通过聚合资源,在产业链中创新价值链,实现了项目建设与交付的整体优化解决。


西安奥体中心


推进BIM全生命周期应用、探索“两全一站式”EPC工程总承包模式,只是中建西北院数字化漫漫征程中的缩影。纵使山高路远、道阻且长,中建西北院以工匠精神雕琢时代品质的初衷不会变,以数字科技推动创新转型的决心不会变。随着城市的发展、科技的进步、项目实践的进一步沉淀,中建西北院在数字化转型的道路上必将勇攀高峰、再创辉煌。(作者张俊