论BIM在城镇水务设计中的应用

缘起

最近智慧水务概念火热，BIM也越来越被大家看重，但是城镇水务行业BIM叙事的重点，似乎永远都在施工过程的花样模拟、协同管理之上，设计阶段的BIM应用仿佛是理所应当之事。

本人多年奋战水务设计一线，以过往的经验来看，水务行业的设计可以讲都并未进入3D设计阶段，水务项目的设计协同，也处于非常原始的阶段。水务行业因其自身特点，BIM应用在设计阶段就已面临相较于其他行业更加艰难的处境之中。

本文旨在阐述当前水务行业BIM设计应用实际现状，具体困境，以及一些美丽的愿望。如果没有持续支持BIM正向设计的环境，施工得不到高质量的模型，谈何应用呢？

关于设计

先搬一段百度定义：

工程设计是人们运用科技知识和方法，有目标地创造工程产品构思和计划的过程，几乎涉及到人类活动的全部领域。虽然工程设计的费用往往只占最终产品成本的一小部分（8 ~15%），然而它对产品的先进性和竞争能力却起着决定性的影响，并往往决定70 ~ 80%的制造成本和营销服务成本。所以说工程设计是现代社会工业文明的最重要的支柱，是工业创新的核心环节，也是现代社会生产力的龙头。工程设计的水平和能力是一个国家和地区工业创新能力和竞争能力的决定性因素之一。

工程设计是指对工程项目的建设提供有技术依据的设计文件和图纸的整个活动过程，是建设项目生命期中的重要环节，是建设项目进行整体规划、体现具体实施意图的重要过程，是科学技术转化为生产力的纽带，是处理技术与经济关系的关键性环节，是确定与控制工程造价的重点阶段。工程设计是否经济合理，对工程建设项目造价的确定与控制具有十分重要的意义。

工程设计是根据建设工程和法律法规的要求，对建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证，编制建设工程设计文件，提供相关服务的活动。包括总图、工艺设备、建筑、结构、动力、储运、自动控制、技术经济等工作。

国内设计的组织过程

资质要求

我国当前是依据《建设工程勘察设计管理条例》（2017年修订版）、《建设工程勘察设计资质管理规定》（2007年）以及《工程设计资质标准》（2007年）对设计单位进行管理。以城镇水务为例，首先城镇水务属于21项设计行业中的第17项市政工程，其包括给水工程、排水工程。具备环境工程的“水污染防治工程”专项资质，也可能承接污水厂的设计工作。

收费标准

与资质要求不同，我国当前行业设计的收费标准则还沿用着19年前的一份古早规定《工程勘察设计收费标准》（计价格 [2002]10号），同时在此基础上打6-7折。

具体设计流程

知晓了资质要求和收费标准，不得不讲一下当前水务项目的具体设计流程，首先声明，我只讲我了解到的部分事实，可能片面，可能不“正确”，仅供参考。

如上文所说，工程设计是一项需多人配合完成的脑力活动，需要各种持证人员维持设计资质，各专业知识的人员各司其职，配合完成项目设计。然而大部分情况下，设计单位也是要利润的，在很长一段时间包括当下，注册人员都是明码标价，一名注册工程师挂靠费用3年30-50万看专业不等，这必然产生一些人力资源过度使用的情况，设计师身兼数职，熬夜到头秃猝死都是正常现象。

这种体制还造成一个现象，因为单位资质维护成本较高，除却一部分单位买证挂靠外，还有些项目较少的团队选择“挂靠”设计，使用其他设计院名义出图，支付30%设计费作为挂靠费。这都属于业界常态，东北某院就是被冒名顶替大户，每年收的挂靠费比自己设计费多得多，具体哪家就不说了。

接下来以排水工程为例再细致讲一下具体设计组织过程。

项目级别类似于这种的网上一搜一大把，我就不贴了，我之前做设计管理，为前公司做过一个设计院内部协同的图。

排水工程分为污水处理厂和排水管网两部分，排水管网的设计相对比较简单，需要配合的专业也比较少，厂站的设计相对复杂，原则上需要环保、给排水、结构、建筑、电气、自控、暖通专业参与设计，讲究的设计院还配置专门的总图设计人员。而实际中其实某些专业设计工作量相对较小，常规设计直接由其他设计师一并完成，效率更高，比如经常发生环保、给排水专业合并，电气、自控合并，总图设计并入建筑或者环保，有时候建筑都由结构设计师一并完成。

与国外设计单位经常配备专门的Draft Man不一样，在我国做设计自己不会CAD画图是要下地狱的，我的职业生涯里，做水处理设计的全都用的CAD（盗版），经常配合各种常用插件（盗版），比如天正给排水、鸿业、结构的一些专业计算软件（正版相对较多），不同专业之间的配合和成果传递，靠的都是一些CAD半成品，俗称“一次条件图”、“二次条件图”，然后反提条件，互相沟通配合，最后完成各专业施工图纸，再进行图纸校审，完成整套施工图。

水务设计市场当前现状

我国城市化发展阶段其实并不长，经过近30年来的快速发展，城镇化率已超过60%，城镇水务也得以快速发展，为新市民提供有力基础设施保障，就连饱受诟病的污水处理领域也迎头赶上，以世界历史上最快的建设速度，飞速补齐我国城镇的污水处理能力。

截止2020年，国内新建给水厂、污水厂的市场需求已基本消失，当前项目以厂区改扩建、配套管网完善、水环境项目为主。

随着传统项目的消失以及水务集团（更加强势、专业的甲方）的崛起，传统市政院（水务方向）面临的压力越来越大，自身也处于艰难的转型探索之中，如何生存下去，是相当一部分市政设计院需要考虑的问题。

水务设计当前困境

从以上描述中可以看出，水务行业当前设计处于非常尴尬的处境，可归纳为以下几个要点：

1、传统项目减少；改扩建项目、管网项目本地优势大，竞争激烈，水环境项目抱不到大腿等于0。

2、甲方逐渐从政府转为企业，专业程度要求逐渐增高，称职设计师资源捉襟见肘。

3、挂靠成风，设计质量良莠不齐，导致失去甲方信任，设计调整变本加厉。

4、非标单元多，工艺包盛行，设计院施工图深度逐渐降低，习惯于委托厂家二次设计。

5、前期商务消磨时间过多，导致设计周期异常的短，向24h出图看齐。

6、待遇差、地位低，逐渐沦为苦力活，新人难以坚持，人员结构逐渐老化，整体猝死概率增加。

关于BIM

什么是BIM

什么是BIM在这里并不展开介绍，概括如下：

BIM全称为Building Information Modeling，于2002年被AUTODESK正式提出

随着时代进步，技术发展，“BIM”中的“M”也涵盖Model、Modeling、Management，大众理解上的要点如下：

1、BIM是对工程建设行业的信息化革命。

2、不只是三维设计。

3、BIM强调设计、施工、运维全过程管理。

(最近由于工作需要对BIM深入研究了一番，直接导致了本文长达2月的难产。BIM真的真的太复杂了，改天应该出个专题只讲BIM不讲水务，同时也推荐大家一本书，我觉得写得不错，我想了解的BIM内容都有：《中美英BIM标准与技术政策》)

水务设计BIM应用现状

上文对水务行业设计现状做了一些阐述，关于水务行业BIM应用，绝非像某些专家讲的那样，“取得了一些成绩”，客观一点就是几乎为0。水务行业设计还处于盗版CAD2008打天下的阶段。而且水务行业不像建筑行业，国内有多少个供水厂、污水厂都是有数的，但凡列举哪些在建项目采用了BIM，都能得出使用率的统计，这个数字，绝对很低，除却几个光彩照人、不考虑成本的面子工程，没有任何业主或设计院使用BIM做设计，设计施工的交付物永远是工程本身。

随着时代发展技术进步，智慧城市项目的爆发，这个现状正在逐渐产生改变，新的问题接踵而来，BIM到底能为水务行业带来什么？

水务设计BIM应用困境

对比建筑工程，水务工程具有如下特点，直接影响BIM推广。

1、建筑是单体工程，水务是系统工程，当前项目以厂站管网改扩建、水环境项目为主；建筑工程复杂在于建筑本身的各环节交叉，水务工程复杂在于与旧系统的交互、与环境的关联，BIM对水务行业的真正助力说不定还不如GIS，新建项目BIM应用价值还不如现状系统整体翻模。

2、与建筑工程相比，水务工程存在大量非标设备，导致设计院建模工作量巨大，或者模型质量低下，水务设计BIM的推广，更多要靠整个非标设备产业链的整体发展，在制造业尤其是中小型非标设备厂家未推广BIM之前，水务设计BIM就是一个空壳。

3、与建筑工程相比，国内水务工程设计发展时间短，项目建设集中，设计人员、能力沉淀均不足，管理粗放，信息化革命底子更差，最差。

4、当前水务相关设计院生存困难，需要成熟高效的产品来扩大生存空间，比如各种盗版CAD、天正、鸿业软件，对于投入大、工作量大、培训时间长的BIM软件组（BIM往往是各种软件配套使用才能产生效果）效益太差，转型即死亡。

5、水务行业即使采用BIM翻模，其上接水库取水口、下接小区供水池，再从小区化粪池到河道排污口，涉及到的水利、建筑、道路（综合管廊）行业过多，难以形成统一标准规范，进而无法实施落地。

未来展望

未来的不可知，正是我们前进的原动力。

水务行业设计BIM应用存在诸多问题，但是仍能看到一些正能量，一些企业、地方政府，正在加紧推进水务行业BIM的应用，开发软件、制定政策、标准、指导意见，彰显了优秀学生应有的担当。而当下BIM+GIS的组合应用，也为补齐CIM城市信息模型水板块奠定基础。

水务设计若实现BIM的真正应用，水务行业数字化转型又将向前迈一大步，吾辈定当自强。