通过BIM改变客户、建筑师和承包商的角色外文翻译资料

Changing roles of the clients,architects and contractors through BIM

Rizal Sebastian

TNO Built Environment and Geosciences, Delft, The Netherlands

Abstract

Purpose – This paper aims to present a general review of the practical implications of building information modelling (BIM) based on literature and case studies. It seeks to address the necessity for applying BIM and re-organising the processes and roles in hospital building projects. This type of project is complex due to complicated functional and technical requirements, decision making involving a large number of stakeholders, and long-term development processes.

Design/methodology/approach – Through desk research and referring to the ongoing European research project InPro, the framework for integrated collaboration and the use of BIM are analysed. Through several real cases, the changing roles of clients, architects, and contractors through BIM application are investigated.

Findings – One of the main findings is the identification of the main factors for a successful collaboration using BIM, which can be recognised as “POWER”: product information sharing (P),organisational roles synergy (O), work processes coordination (W), environment for teamwork (E), and reference data consolidation (R). Furthermore, it is also found that the implementation of BIM in hospital building projects is still limited due to certain commercial and legal barriers, as well as the fact that integrated collaboration has not yet been embedded in the real estate strategies of healthcare institutions.

Originality/value – This paper contributes to the actual discussion in science and practice on the changing roles and processes that are required to develop and operate sustainable buildings with the support of integrated ICT frameworks and tools. It presents the state-of-the-art of European research projects and some of the first real cases of BIM application in hospital building projects.

Keywords Europe, Hospitals, The Netherlands, Construction works, Response flexibility, Project planning

Paper type General review

1. Introduction

Hospital building projects, are of key importance, and involve significant investment, and usually take a long-term development period. Hospital building projects are also very complex due to the complicated requirements regarding hygiene, safety, special equipments, and handling of a large amount of data. The building process is very dynamic and comprises iterative phases and intermediate changes. Many actors with shifting agendas, roles and responsibilities are actively involved, such as: the healthcare institutions, national and local governments, project developers, financial institutions, architects, contractors, advisors, facility managers, and equipment manufacturers and suppliers. Such building projects are very much influenced, by the healthcare policy, which changes rapidly in response to the medical, societal and technological developments, and varies greatly between countries (World Health Organization, 2000). In The Netherlands, for example, the way a building project in the healthcare sector is organised is undergoing a major reform due to a fundamental change in the Dutch health policy that was introduced in 2008.

The rapidly changing context posts a need for a building with flexibility over its lifecycle. In order to incorporate life-cycle considerations in the building design, construction technique, and facility management strategy, a multidisciplinary collaboration is required. Despite the attempt for establishing integrated collaboration, healthcare building projects still faces serious problems in practice, such as: budget overrun, delay, and sub-optimal quality in terms of flexibility, end-userrsquo;s dissatisfaction, and energy inefficiency. It is evident that the lack of communication and coordination between the actors involved in the different phases of a building project is among the most important reasons behind these problems. The communication between different stakeholders becomes critical, as each stakeholder possesses different set of skills. As a result, the processes for extraction, interpretation, and communication of complex design information from drawings and documents are often time-consuming and difficult. Advanced visualisation technologies, like 4D planning have tremendous potential to increase the communication efficiency and interpretation ability of the project team members. However, their use as an effective communication tool is still limited and not fully explored (Dawood and Sikka, 2008). There are also other barriers in the information transfer and integration, for instance: many existing ICT systems do not support the openness of the data and structure that is prerequisite for an effective collaboration between different building actors or disciplines.

Building information modelling (BIM) offers an integrated solution to the previously mentioned problems. Therefore, BIM is increasingly used as an ICT support in complex building projects. An effective multidisciplinary collaboration supported by an optimal use of BIM require changing roles of the clients, architects, and contractors; new contractual relationships; and re-organised collaborative processes. Unfortunately, there are still gaps in the practical knowledge on how to manage the building actors to collaborate effectively in their changing roles, and to develop and utilise BIM as an optimal ICT support of the collaboration.

This paper presents a general review of the practical implications of building information modelling (BIM) based on literature review and case studies. In the next sections, based on literature and recent findings from European research project InPro, the framework fo

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通过BIM改变客户、建筑师和承包商的角色

里萨尔·塞巴斯蒂安

TNO建筑环境和地球科学 荷兰代尔夫特

摘 要

目的——本文旨在基于文献和案例研究，对建筑信息建模的实际意义进行一个综述。它旨在解决在医院建筑项目中应用BIM和重新组织流程和角色的必要性。由于复杂的功能和技术要求、涉及大量利益相关者的决策以及长期开发过程，这种类型的项目非常复杂。

设计/方法/途径——通过案头调研并参考正在进行的欧洲InPro研究项目，分析了集成协作框架和BIM的使用。通过几个实际案例，研究了客户、建筑师和承包商在BIM应用中角色的变化。

调查结果——其中一个主要调查结果是确定使用BIM成功协作的主要因素，这可以被认为是“动力”:产品信息共享(P)、组织角色协同(O)、工作流程协调(W)、团队合作环境(E)和参考数据整合(R)。此外，还发现由于某些商业和法律障碍，以及医疗机构的房地产战略中尚未嵌入综合协作，在医院建筑项目中实施BIM仍然有限。

原创性/价值——本文有助于在科学和实践中实际讨论在综合信通技术框架和工具的支持下开发和运营可持续建筑所需的不断变化的角色和过程。它介绍了欧洲研究项目的最新进展，以及BIM在医院建筑项目中的首批实际应用案例。

关键词 欧洲；医院；荷兰；建筑工程；响应灵活性；项目规划

1.介绍

医院建设项目至关重要，涉及大量投资，通常需要一个长期的发展期。由于卫生、安全、特殊设备和大量数据处理方面的复杂要求，医院建筑项目也非常复杂。构建过程非常动态，包括迭代阶段和中间变化。议程、角色和责任不断变化的许多行为者都积极参与其中，例如:医疗保健机构、国家和地方政府、项目开发商、金融机构、建筑师、承包商、顾问、设施经理以及设备制造商和供应商。这种建筑项目受医疗保健政策的影响很大，医疗保健政策随着医疗、社会和技术的发展而迅速变化，各国之间差异很大(世界卫生组织，2000年)。例如，在荷兰，由于2008年引入的荷兰卫生政策发生了根本性变化，卫生保健部门的建筑项目的组织方式正在经历重大改革。

快速变化的环境表明需要一个在其生命周期内具有灵活性的建筑。为了将生命周期考虑纳入建筑设计、施工技术和设施管理战略，需要多学科协作。尽管尝试建立集成协作，但医疗保健建筑项目在实践中仍然面临严重问题，例如:预算超支、延迟以及灵活性方面的次优质量、最终用户的不满和能源效率低下。显然，参与建筑项目不同阶段的行为者之间缺乏沟通和协调是这些问题背后最重要的原因之一。不同利益相关者之间的沟通变得至关重要，因为每个利益相关者拥有不同的技能。因此，从图纸和文件中提取、解释和传达复杂设计信息的过程往往既耗时又困难。先进的可视化技术，如4D计划，有巨大的潜力来提高项目团队成员的沟通效率和解释能力。然而，它们作为有效沟通工具的使用仍然有限，没有得到充分探索(Dawood和Sikka，2008年)。在信息传递和整合方面还有其他障碍，例如:许多现有的信通技术系统不支持数据和结构的开放性，而这是不同建筑行为者或学科之间有效合作的先决条件。

建筑信息建模为前面提到的问题提供了一个综合的解决方案。因此，在复杂的建筑项目中，BIM越来越多地被用作信通技术支持。由BIM的最佳使用支持的有效的多学科协作需要改变客户、建筑师和承包商的角色；新的合同关系；和重新组织协作过程。不幸的是，在如何管理建筑行为者，使其在不断变化的角色中有效协作，以及开发和利用BIM作为协作的最佳信通技术支持方面，实践知识仍然存在差距。

本文在文献综述和案例研究的基础上，对建筑信息建模的实际意义进行了综述。在接下来的章节中，基于文献和欧洲InPro研究项目的最新发现，分析了集成协作的框架和BIM的使用。随后，通过对荷兰两个正在进行的试点项目的观察，调查了客户、建筑师和承包商通过BIM应用程序不断变化的角色。最后，确定了关键的成功因素以及使用BIM进行成功集成协作的主要障碍。

2.通过集成协作和生命周期设计方法改变角色

医院建设项目涉及各种角色、角色和知识领域。在荷兰，由于新的医疗保健政策，客户、建筑师和承包商在医院建筑项目中角色的变化是不可避免的。此前，根据《医疗机构法》，医疗机构必须获得新建筑项目和重大翻修的许可证和建筑许可证。许可证由荷兰卫生部签发。医疗保健机构有资格获得政府的财政支持。自2008年以来，关于医院建筑项目和房地产管理的新立法已经生效。在这项新的立法中，世贸中心项目下的医院建筑项目许可证不再是强制性的，也不可获得(荷兰荷兰卫生、福利及体育部，2008年)。这一变化允许从国家指导的政策中获得更多的自由，并分别将更多的责任分配给医疗保健机构，以处理其房地产的融资和管理。新政策意味着医疗保健机构完全有责任管理和资助其建筑项目和房地产。政府对医疗保健设施费用的支持将不再单独给予，而是包括在医疗保健服务费中。这意味着医疗保健机构必须通过其服务收回对房地产的投资。这项新政策旨在刺激医疗建筑设计、采购和管理方面的可持续创新，这将有助于有效和高效的初级医疗服务。

建筑项目和房地产管理的新战略支持综合协作方法。为了确保施工、使用和维护期间的可持续性，最终用户、设施经理、承包商和专业承包商需要参与规划和设计过程。新战略的影响反映在建筑行为者不断变化的角色和新的采购方法中。

在传统的采购方法中，设计及其细节由建筑师和设计工程师开发。然后，客户(医疗保健机构)向卫生部提交申请，要求获得建筑许可证和政府的财政支持。随后，通过招标过程选择承包商，招标过程强调寻找价格最低的投标人。在施工期间，由于设计的可施工性问题和客户的新要求，经常会发生变化。由于技术复杂程度高，而且决策复杂，医院建筑项目从启动到交付的整个过程可能需要长达十年的时间。分娩后，医疗机构全面负责设施的运营。重新设计和改变也发生在使用阶段，以应对医学界的新功能和发展(van Reedt Dortland，2009)。

综合采购描绘了参与建筑项目的各方之间的新合同关系。在综合采购中，客户只与负责设计和施工的主要方保持合同关系，而不是设计方面的客户和建筑师以及施工方面的客户和承包商之间的关系(联合合同法庭，2007年)。任务和职业群体之间的传统界限变得模糊，因为建筑师、咨询公司、承包商、分包商和供应商在建筑过程中都站在供应方，而客户站在需求方。这种配置将架构师、工程师和承包商置于非常不同的位置，不仅影响他们的角色，还影响他们的责任、任务以及与客户、用户、团队和其他利益相关者的沟通。

从传统采购方法向综合采购方法的过渡需要供需双方思维的转变。对于客户和承包商来说，有一个公平和公开的合作是至关重要的，在这种合作中，双方都可以最佳地利用他们的能力。集成协作的有效性还取决于客户组织创新招标程序的能力和策略(Sebastian等人，2009年)。

如果建筑师与承包商合作而不是与客户合作，就会出现新的挑战。如果建筑师与承包商建立伙伴关系，一个重要的问题是如何通过高效的施工过程确保建筑价值和创新工程的实现。在另一种情况下，架构师可以站在客户一边，扮演战略顾问的角色，而不是设计师。在这种情况下，建筑师的责任是将客户的要求和愿望转化为设计规范中包含的建筑价值，并据此评估承包商的建议。在任何新的角色中，架构师都承担着利益相关者利益促进者、客户价值监护人和设计模型监护人的责任。

从传统采购方法向综合采购方法的过渡也给支付方案带来了后果。在传统的建筑过程中，建筑师的酬金通常基于项目成本的百分比；这可能仅仅意味着建筑越贵，酬金就越高。工程师根据设计的复杂性和任务的强度获得酬金。一座高度复杂的建筑需要多次重新设计，通常在酬金方面对工程师有利。传统的承包商通常根据投标获得佣金，通过满足客户给出的最低规格以最低价格建造建筑物。因修改而产生的额外工作由客户单独承担。交付后，承包商不再负责建筑物的长期使用。在传统的采购方法中，所有风险都由客户承担。

在综合采购方法中，付款是基于所实现的建筑性能；因此，付款是非对抗性的。由于建筑师、工程师和承包商对设计和建筑的质量负有更广泛的责任，付款与一定时期内建筑功能和技术性能的测量系统相联系。酬金成为达到最佳质量的激励。如果建筑参与者成功地提供了超过客户最低要求的更高附加值，他们将根据客户的额外收益获得奖金。透明度也有所提高。如果利益相关者就要共享的信息及其详细程度达成一致，开卷会计是一个很好的工具(InPro，2009)。

除了采用综合采购方法，医院建筑项目的新房地产战略还提出了创新的产品开发和生命周期设计方法。医院建筑投资和开发的可持续商业案例依赖于动态生命周期管理，除了建筑生命周期成本(投资/初始成本、运营成本和物流成本)之外，还包括对市场长期发展的考虑和分析。与传统的生命周期成本计算方法相比，动态生命周期管理包括从只关注最小化成本到关注最大化可获得的总收益的转变。成功实施动态生命周期管理的决定性因素之一是建筑和建筑构件的可持续设计，这意味着设计具有足够的灵活性以适应长期可能的变化(Prins，1992)。

基于生命周期管理原则的设计会影响架构师的角色，因为他需要充分了解使用场景和相关的财务安排、不断变化的社会和物理环境以及新技术。随着时间的推移，设计需要整合人员活动和业务战略。在这种情况下，建筑师需要将设计策略与组织、本地和全球的财务、业务运营、健康和安全、环境等政策相一致。(塞巴斯蒂安等人，2009年)。

过程和产品创新的结合，以及建筑行为者角色的变化可以通过综合项目交付或IPD来适应(美国建筑师协会加州理事会，2007)。IPD是一个将人、系统、业务结构和实践整合到一个过程中的方法，该过程协同利用所有参与者的才能和洞察力，在设计、制造和施工的所有阶段减少浪费并优化效率。IPD原则可以适用于各种合同安排。IPD团队通常会包括远远超出客户、建筑师和承包商这三个基本要素的成员。但是，从早期设计到项目移交，集成项目至少应该包括客户、建筑师和最终负责项目建设的主承包商之间的紧密协作。一个成功的IPD的关键是组建一个致力于协作过程并能够有效合作的团队。IPD建立在合作的基础上。因此，只有参与者共享并应用共同的价值观和目标，它才能成功。

3.通过BIM应用程序改变角色

构建信息模型包括能够支持基于生命周期设计方法的集成协作的信通技术框架和工具。BIM是设施物理和功能特征的数字表示。因此，它可以作为一个共享的知识资源，提供关于一个设施的信息，这些信息从一开始就构成了该设施生命周期中决策的可靠基础(美国国家建筑科学研究所，美国国家建筑科学研究所，2007年)。BIM促进了时间和地点的独立协作。业务信息管理的一个基本前提是不同利益相关方在设施生命周期的不同阶段进行合作，在业务信息管理中插入、提取、更新或修改信息，以支持和反映该利益相关方的角色。作为基于互操作性开放标准的共享数字表示，最终形式的BIM可以成为虚拟信息模型，从设计团队移交给承包商和分包商，然后再移交给客户(Sebastian等人，2009)。

BIM不同于早期已知的计算机辅助设计。BIM不仅仅是生成数字(2D或3D)图纸的应用程序(布拉特顿，2009)。BIM是一个集成模型，其中所有的过程和产品信息都被组合、存储、阐述，并以交互方式分发给所有相关的建筑参与者。作为整个项目生命周期中所有参与者的中心模型，BIM随着项目的进展而发展和演变。使用BIM，可以根据客户的要求和预期的建筑性能来衡量建议的设计和工程解决方案。BIM支持设计过程的功能扩展到多维(nd)，包括:三维可视化和细节、冲突检测、材料进度、计划、成本估算、生产和物流信息以及竣工文件。在施工过程中，BIM可以支持建筑工地、工厂和设计办公室之间的沟通，这对于有效和高效的预制和组装过程以及防止或解决与不可预见的错误或修改相关的问题至关重要。当建筑物在使用时，BIM可与智能建筑系统结合使用，以提供和维护建筑物性能的最新信息，包括生命周期成本。

为了在使用BIM的协作工作中充分发挥AEC/FM行业中更有效的信息交换的潜力，必须制定高质量的开放国际标准和这些标准的高质量实施。国际金融公司的开放标准通常被认为是高质量的，并在软件中广泛实施。不幸的是，认证过程允许低质量的实现被认证，并且实质上使得认证软件对于国际金融公司的任何实际使用都是无用的。符合国际金融公司标准的建筑设计手册实际上比建筑师和承包商的手动制图使用得少，工程师的使用情况也差不多。最近的一项调查显示，计算机辅助设计(作为一个封闭系统)仍然是设计工作中使用的主要技术形式(60%以上)，而建筑工程师和承包商约有20%的项目使用建筑信息模型，工程师和承包商约有10%的项目使用建筑信息模型(Kiviniemi等人，2008年)。

应用BIM来支持最佳的跨学科和跨阶段协作为建筑参与者之间的角色和关系打开了一个新的维度。几个最相关的问题是:模型经理的新角色；《使用权和知识产权协议》；根据合同类型和与综合采购相关的责任和付款安排；和使用开放的国际标准。

使用BIM的协作工作需要一个新的专家角色，即拥有信通技术和施工过程专门知识的模型经理(InPro，2009)。模型经理既与演员打交道，也与系统打交道。他提供并维护BIM功能所需的技术解决方案，管理信息流，并提高利益相关方的信通技术技能。模型经理不决定设计和工程解决方案，也不决定组织流程，但他在决策链中的角色集中在:

• BIM的开发、模型结构和细节层次的定义以及相关BIM工具的部署，例如模型检查、合并和冲突检测；

● 对协作方法的贡献，尤其是决策和沟通协议、任务规划和风险管理；

● 以及在数据流和存储、通信错误识别和决策或流程(重新)跟踪方面的信息管理。

关于法律和组织问题，其中一个实际问题是:“在使用商业信息模型的协作工作中，知识产权与传统团队中的知识产权有什么不同？”。

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