EPC模式集成BIM技術(shù)在精裝修工程中的應(yīng)用研究

吳智明

(莆田學(xué)院 土木工程學(xué)院，福建 莆田 351100)

EPC模式集成BIM技術(shù)在精裝修工程中的應(yīng)用研究

吳智明

(莆田學(xué)院 土木工程學(xué)院，福建 莆田 351100)

首先分析了EPC模式集成BIM技術(shù)在精裝修工程中的應(yīng)用價(jià)值；然后提出該技術(shù)的實(shí)施流程；最后從法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)層面、管理模式層面、裝飾企業(yè)層面以及BIM軟件功能層面分別提出了EPC模式集成BIM技術(shù)在精裝修工程中應(yīng)用的保障機(jī)制；研究成果將為我國精裝修工程信息化發(fā)展和實(shí)現(xiàn)高效管理提供參考。

EPC模式；建筑信息模型(BIM)；精裝修工程；應(yīng)用價(jià)值

EPC模式及BIM技術(shù)是目前建筑業(yè)的研究熱點(diǎn)，但是在國內(nèi)的研究時(shí)間較短，還沒被廣泛推廣。目前國內(nèi)外建筑業(yè)BIM技術(shù)的應(yīng)用研究主要在于土建工程和機(jī)電工程，精裝修工程應(yīng)用BIM技術(shù)還處于摸索階段[1]。國外裝飾BIM技術(shù)的應(yīng)用研究主要集中于歷史建筑的檔案的建立保護(hù)[2]以及在大學(xué)里開設(shè)的室內(nèi)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)方法中引入BIM技術(shù)[3]。國內(nèi)裝飾業(yè)也開始嘗試BIM技術(shù)應(yīng)用，如上海迪士尼等，但相關(guān)的技術(shù)理論研究還很少。因此進(jìn)行本文的研究具有較大的工程應(yīng)用價(jià)值。

1 EPC模式集成BIM技術(shù)簡介

EPC分別是英文Engineering、Procurement、Construction的縮寫。EPC總承包模式具有設(shè)計(jì)到工程交付使用全過程一體化的特點(diǎn)，也節(jié)約了業(yè)主協(xié)調(diào)各專業(yè)分包商的時(shí)間[4]。傳統(tǒng)的DB模式下，精裝修工程設(shè)計(jì)和施工過程中，存在與其他專業(yè)交叉作業(yè)，經(jīng)常發(fā)生“三邊問題”，同時(shí)各方往往也是各自為政，協(xié)調(diào)也比較困難。EPC管理模式可較好處理精裝修工程中存在的協(xié)調(diào)及工作流問題。

BIM技術(shù)平臺(tái)鑲嵌了構(gòu)件的幾何、空間、物理及功能等屬性，BIM技術(shù)也為建筑工程各參與方提供一個(gè)相互協(xié)調(diào)、信息共享的技術(shù)交流平臺(tái)[5-6]。BIM技術(shù)可提高設(shè)計(jì)和施工的效率，進(jìn)行建筑性能分析、成本優(yōu)化、施工模擬、協(xié)調(diào)合作等。BIM技術(shù)的這些特點(diǎn)使得其在精裝修工程中具有強(qiáng)大的應(yīng)用價(jià)值。

EPC模式集成BIM技術(shù)就是把兩者緊密結(jié)合起來，發(fā)揮各自優(yōu)勢，這樣理論上可解決精裝修工程中的協(xié)調(diào)、工作流、信息流通、專業(yè)水平等問題，而目前該方面的研究還很少。

2 EPC模式集成BIM技術(shù)在精裝修工程中的使用價(jià)值

2.1 招投標(biāo)階段的使用價(jià)值

國內(nèi)裝飾業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)仍處于起步階段，目前國家正在極力推行綠色建筑及建筑產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展，因此很多項(xiàng)目的招標(biāo)方開始要求投標(biāo)單位使用BIM技術(shù)進(jìn)行投標(biāo)。在文獻(xiàn)7中，某投標(biāo)小組按照招標(biāo)方的要求制定了BIM技術(shù)投標(biāo)方案，受到了招標(biāo)方的青睞，結(jié)果在近十家投標(biāo)單位中以第一名成績中標(biāo)。另外，該投標(biāo)小組還在一些沒有要求應(yīng)用BIM技術(shù)的招標(biāo)工程中使用BIM技術(shù)投標(biāo)，都取得了很好成績，充分體現(xiàn)了企業(yè)較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力[7]。

鬼子的高空偵察氣球升了起來，東一個(gè)西一個(gè)像死魚泡一樣高高掛在天上，掛在長達(dá)二十公里的正面防御陣地上空。偵察氣球是鬼子的眼睛，它們瞄著國軍陣地的所有細(xì)節(jié)，只要?dú)馇蛏饋?，鬼子的山炮就像長了眼的暴雨，朝陣地猛潑過來。

由于精裝修工程設(shè)計(jì)招投標(biāo)時(shí)間較短，而設(shè)計(jì)單位要在短時(shí)間內(nèi)完成精裝修工程的BIM模型存在較大困難，因此需要借助上游階段的BIM模型進(jìn)行建模。精裝修工程的設(shè)計(jì)招投標(biāo)工作一般是在建筑設(shè)計(jì)完成之后土建施工階段進(jìn)行，因此上游BIM模型存在兩個(gè)版本，即設(shè)計(jì)院版本和深化設(shè)計(jì)版本。因BIM模型涉及產(chǎn)權(quán)問題，建筑設(shè)計(jì)單位和施工單位往往不愿意提供給裝飾設(shè)計(jì)單位，傳統(tǒng)的管理模式協(xié)調(diào)較難，而EPC模式下總承包商就較容易協(xié)調(diào)各參與方之間的配合。

2.2 設(shè)計(jì)階段的使用價(jià)值

精裝修工程的分部分項(xiàng)工程多、施工工藝復(fù)雜以及構(gòu)件精致細(xì)膩等特點(diǎn)加上業(yè)主或總承包商專業(yè)水平的限制，往往不能直觀了解到設(shè)計(jì)的意圖及效果，給后期的管理帶來諸多不便。

BIM技術(shù)的特點(diǎn)可以很好地解決這些問題。目前，國外常見的BIM軟件有Revit、Bentley、CATIA等，國內(nèi)常見的有斯維爾、廣聯(lián)達(dá)、魯班等[8]。這些BIM技術(shù)軟件的三維可視化及漫游動(dòng)畫功能可以使精裝修工程的每一施工工藝、每一構(gòu)件都無死角地呈現(xiàn)出來，提高了各參與方的理解力，也加深了各參與方的協(xié)作交流能力。利用BIM技術(shù)軟件的明細(xì)表統(tǒng)計(jì)功能可以導(dǎo)出工料統(tǒng)計(jì)明細(xì)表，實(shí)現(xiàn)了精裝修工程的工料統(tǒng)計(jì)及造價(jià)管理。同時(shí)BIM技術(shù)軟件的碰撞檢測功能還可實(shí)現(xiàn)精裝修工程與其它分包專業(yè)之間的碰撞，提前發(fā)現(xiàn)問題于模型之中，如精裝修工程中吊頂?shù)牡踅?、龍骨與機(jī)電專業(yè)的管道、設(shè)備等的碰撞。

由于精裝修工程的設(shè)計(jì)工作一般是在土建工程施工階段進(jìn)行，而建筑施工階段經(jīng)常存在設(shè)計(jì)變更、分包專業(yè)交叉作業(yè)多等問題，因此精裝修BIM模型需要不斷更新調(diào)整，不然后期施工就會(huì)存在很多需要修改的地方。精裝修BIM模型的更新需要其他參與方配合提供相應(yīng)的修改信息，EPC模式下可充分發(fā)揮總承包商的協(xié)調(diào)能力。

2.3 采購階段的使用價(jià)值

采購階段在設(shè)計(jì)、采購和施工的邏輯關(guān)系中處于承上啟下的位置，包含計(jì)劃、采買、催交、檢查和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)。一般情況下，精裝修工程的工期都會(huì)被壓縮得比較緊，而物資采購是其中重要的一環(huán)。BIM技術(shù)平臺(tái)為各參與方提供信息交流與共享，采購方可利用BIM技術(shù)軟件導(dǎo)出該項(xiàng)目的工料明細(xì)表，據(jù)此制定采購計(jì)劃，同時(shí)也可在該平臺(tái)上實(shí)時(shí)查閱各專業(yè)模型的更新情況及對(duì)應(yīng)的采購數(shù)量增減，最后及時(shí)調(diào)整采購計(jì)劃。

采購階段是影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益及工期的重要階段，各參與方的積極配合對(duì)于采購工作的順利開展至關(guān)重要。EPC模式下總承包商基于BIM技術(shù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)采購工作的全過程信息共享和全方位協(xié)調(diào)工作，確保采購工作的順利進(jìn)行。

2.4 施工階段的使用價(jià)值

精裝修工程存在許多復(fù)雜的分部分項(xiàng)工程，若按常規(guī)的施工方法往往會(huì)導(dǎo)致工期拖延、成本增加等問題，而利用BIM技術(shù)可以提高施工效率及質(zhì)量。某毛石裝飾墻(圖1所示)砌筑質(zhì)量要求高并且工期緊，所以在Revit平臺(tái)上進(jìn)行了二次研發(fā)，研制了毛石裝飾墻虛擬砌筑系統(tǒng)，包括了墻體導(dǎo)入等五大模塊。該系統(tǒng)的使用大大提高了施工效率[9]。

圖1 某毛石裝飾墻砌筑圖

傳統(tǒng)的項(xiàng)目進(jìn)度管理常使用橫道圖和網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，由于其專業(yè)性很強(qiáng)，往往不利于業(yè)主管理。BIM技術(shù)可合理制定施工進(jìn)度計(jì)劃，減少返工、窩工等現(xiàn)象，從而提高了施工效率。利用Microsoft Project軟件編制施工進(jìn)度計(jì)劃并關(guān)聯(lián)BIM3D模型，從而使項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃通過3D構(gòu)件在進(jìn)度計(jì)劃安排中體現(xiàn)出來[10]。利用清華斯維爾BIM5D軟件結(jié)合Microsoft Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理和造價(jià)管理如圖2、圖3所示。

項(xiàng)目施工階段分包專業(yè)交叉作業(yè)多，工作面分配不合理，趕工期以及信息流通不暢等時(shí)有發(fā)生，給各參與方造成不少損失。EPC模式下，總承包商基于BIM技術(shù)平臺(tái)可以有效發(fā)揮其協(xié)調(diào)能力，合理控制工程進(jìn)度和有效調(diào)配資源。

2.5 竣工驗(yàn)收階段的使用價(jià)值

圖2 斯維爾BIM5D進(jìn)度管理

圖3 斯維爾BIM5D造價(jià)管理

精裝修工程中存在許多隱蔽工程，施工方有時(shí)會(huì)抓住業(yè)主或總承包商專業(yè)水平有限而偷工減料或重復(fù)報(bào)價(jià)，例如墻體拆除時(shí)的鏟除墻表皮以及墻體基層兩項(xiàng)往往會(huì)重復(fù)報(bào)價(jià)。還有一些隱蔽工程如吊頂中的吊筋不按照建筑規(guī)范規(guī)定的間距進(jìn)行布置，這樣就會(huì)影響后期的安全使用。而基于BIM技術(shù)平臺(tái)，業(yè)主或總承包商可要求各參與方在施工階段把每一施工工藝用攝像機(jī)拍攝下來然后上傳到BIM技術(shù)平臺(tái)上，這樣業(yè)主或總承包商可以看清每一施工工藝的施工方法，認(rèn)定是否按照要求施工，避免遭受損失。

2.6 運(yùn)維階段的使用價(jià)值

精裝修工程中存在無數(shù)錯(cuò)綜復(fù)雜的管道線路及機(jī)電設(shè)備，當(dāng)某處發(fā)生管道漏水爆裂或設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)失靈時(shí)，傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式往往束手無策?；贐IM技術(shù)，業(yè)主或總承包商可迅速地處理基于GIS的設(shè)備信息、使用RFID標(biāo)簽的設(shè)備信息、樓宇空間使用信息和建筑結(jié)構(gòu)信息等，為精裝修工程提供可視化管理和維護(hù)，準(zhǔn)確快速地定位出現(xiàn)問題的具體位置，為物業(yè)管理、設(shè)備管線維護(hù)等帶來便利[11]。

3 BIM技術(shù)在EPC精裝修工程中的實(shí)施流程

綜上分析，本文提出了BIM技術(shù)在EPC精裝修工程中的實(shí)施流程，如圖4所示。

在建筑主體設(shè)計(jì)方案確定之后，結(jié)構(gòu)施工之前或施工過程中進(jìn)行精裝修工程設(shè)計(jì)招投標(biāo)，各投標(biāo)單位根據(jù)上游提供的BIM模型進(jìn)行精裝修工程BIM模型創(chuàng)建，并對(duì)確定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢查及修改，最終完成設(shè)計(jì)工作；繼而利用該模型導(dǎo)出工料明細(xì)表，以輔助材料、設(shè)備的采購；然后根據(jù)該模型模擬分析并優(yōu)化施工方案，并利用該方案進(jìn)行進(jìn)度管理、成本管理和HSE管理，保證施工的順利進(jìn)行；最后，結(jié)合工程竣工圖和相關(guān)信息，創(chuàng)建精裝修工程竣工BIM模型。同時(shí)，把這些BIM模型信息全部存檔，方便后期的運(yùn)維管理階段使用。

4 EPC模式集成BIM技術(shù)在精裝修工程中應(yīng)用的保障機(jī)制

4.1 完善的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

之前的裝飾業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用處于項(xiàng)目參與方各自制定標(biāo)準(zhǔn)的亂象。因此，完善的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)是EPC模式下精裝修工程BIM技術(shù)實(shí)施的重要保障。遵照政府部門有關(guān)規(guī)定，由中建三局東方裝飾設(shè)計(jì)工程有限公司等編制的 《建筑裝飾裝修工程BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》自2016年12月1日起實(shí)施。裝飾行業(yè)BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)剛剛發(fā)布，但是標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行需要一段過程，執(zhí)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)各種障礙，因此需要政府部門及裝飾行業(yè)協(xié)會(huì)的監(jiān)督與指導(dǎo)。

4.2 管理模式的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式下，精裝修工程與其它各專業(yè)工程各自為政、很難融合一體，給建設(shè)單位的協(xié)調(diào)工作帶來很大困難，而精裝修工程很多分部分項(xiàng)工程與其它專業(yè)工程交叉作業(yè)，沒有良好的溝通配合往往會(huì)導(dǎo)致工程返工、進(jìn)度拖延及質(zhì)量問題。EPC模式下總承包商基于BIM技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，可有效協(xié)調(diào)各參與方之間的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)信息的共享和順暢流通。當(dāng)然，EPC總承包商需要提高自身的協(xié)調(diào)能力和BIM技術(shù)掌握能力，這是EPC模式集成BIM技術(shù)應(yīng)用于精裝修工程的基本保障。

4.3 裝飾企業(yè)的支持

圖4 BIM技術(shù)在EPC精裝修工程中的實(shí)施流程

目前，針對(duì)BIM技術(shù)在精裝修工程中的應(yīng)用，部分企業(yè)存在排斥傾向，主要原因包括BIM軟件購置成本、維護(hù)成本、升級(jí)成本、軟件培訓(xùn)成本以及工作時(shí)間忙沒有精力學(xué)習(xí)新技術(shù)等等。但隨著《建筑裝飾裝修工程BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》的頒布以及企業(yè)長遠(yuǎn)利益考慮，EPC模式集成BIM技術(shù)的應(yīng)用將是一條有效的途徑。從行業(yè)發(fā)展趨勢及項(xiàng)目整體經(jīng)濟(jì)效益考慮，政府部門及建設(shè)單位應(yīng)積極鼓勵(lì)各裝飾企業(yè)采用EPC模式集成BIM技術(shù)，并適當(dāng)給予優(yōu)惠政策。

4.4 BIM軟件功能的提升

目前，BIM軟件主要應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)及機(jī)電工程等專業(yè)而考慮精裝修工程要求的功能比較少，如精裝修工程的建模功能、顯示精度功能等往往達(dá)不到要求。同時(shí)，裝飾族欠缺尤其是可利用的本地化族數(shù)量不足，造成建模人員的工作量大增，建模效率低。因此，BIM軟件開發(fā)者和插件制作者需要提升精裝修工程BIM軟件的功能需求，同時(shí)不斷增加和累積裝飾族數(shù)量，提高建模人員的工作效率。

5 結(jié)語

當(dāng)前，精裝修工程已脫離出土建工程，成為獨(dú)立的行業(yè)。傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理模式已不適用于精裝修工程。根據(jù)國家對(duì)綠色建筑及建筑信息化發(fā)展的要求，EPC模式集成BIM技術(shù)應(yīng)用于精裝修工程將是一條很好的途徑。本文通過分析EPC模式集成BIM技術(shù)在精裝修工程中的使用價(jià)值，說明該技術(shù)可大大提高項(xiàng)目管理水平和效率；通過分析該技術(shù)的實(shí)施流程，指出其應(yīng)用于精裝修工程的可行性；同時(shí)，通過提出該技術(shù)在精裝修工程中應(yīng)用的保障機(jī)制，為該技術(shù)的成功實(shí)施提供理論支撐。目前，EPC模式集成BIM技術(shù)應(yīng)用于精裝修工程的研究還處于探索階段。因此，接下來的研究重點(diǎn)主要是將相關(guān)研究成果應(yīng)用于實(shí)際工程，進(jìn)一步檢驗(yàn)該技術(shù)的可行性和實(shí)用性。

[1] 羅蘭．基于Revit的裝飾工程BIM應(yīng)用阻礙研究[J]．土木建筑工程信息技術(shù)，2015，7(5)：68-73.

[2] Maurice Murphy，Eugene McGovern，Sara Pavia．Historic building information modelling (HBIM)[J].Structural Survey，2009，27(4): 311-327.

[3] Asojo A O． An instructional design for Building Information Modeling (BIM) and Revit in interior design curriculum[J]． Art，Design & Communication in Higher Education． 2012，11(2):143-154.

[4] 劉文平，郭紅領(lǐng)，任劍波，等．BIM在EPC公路工程中的應(yīng)用模式研究[J]．建筑經(jīng)濟(jì)，2014，35(9)：31-34.

[5] 余雯婷，李希勝．基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)施管理信息提取與應(yīng)用[J]．土木工程與管理學(xué)報(bào)，2016，33(1)：85-89.

[6] 孫峻，李明龍，李小鳳．業(yè)主驅(qū)動(dòng)的BIM實(shí)施模式研究[J]．土木工程與管理學(xué)報(bào)，2013，30(3)：80-85.

[7] 羅蘭，彭中要．應(yīng)用BIM技術(shù)制定裝飾工程投標(biāo)方案的方法研究[J]．建筑經(jīng)濟(jì)，2016，37(5)：39-42.

[8] 何關(guān)培．BIM和BIM相關(guān)軟件[J]．土木建筑工程信息技術(shù)，2010，2(4)：110-117.

[9] 馬智亮，劉世龍，張東東，等．基于BIM的毛石裝飾墻虛擬砌筑系統(tǒng)研制[J]．土木建筑工程信息技術(shù)，2015，7(2)：9-13.

[10] 胡長明，熊煥軍，龍輝元，等．基于BIM的建筑施工項(xiàng)目進(jìn)度-成本聯(lián)合控制研究[J]．西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014，46(4)：474-478.

[11] 劉林，齊振華．基于BIM的大型建筑物業(yè)管理平臺(tái)應(yīng)用[J]．建筑經(jīng)濟(jì)，2015，36(5)：78-80.

Application of EPC Mode Integrated BIM Technology in the Refined Decoration Project

WU Zhi-ming

(College of Civil Engineering, Putian University, Putian Fujian 351100, China)

Firstly, the application value of EPC(Engineering Procurement Construction) mode integrated BIM(Building Information Modeling) technology in the refined decoration engineering is analyzed. And then the implementation process of the technology is put forward. Finally, from the level of laws and regulations, management level, the enterprise level and the level of BIM software function, the guarantee mechanism of EPC mode integrated BIM technology in the refined decoration project are put forward. The research results will provide reference for the development of China’s refined decoration project information and the efficient management.

EPC mode; building information modeling (BIM); refined decoration project; application value

2017-01-01

福建省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目 ( 2014Y0071)

吳智明(1980-)，男，福建莆田人，講師，碩士，研究方向?yàn)楣こ添?xiàng)目管理。

TU767

A

1674-344X(2017)2-0054-05