BIM技術(shù)在裝配式建筑EPC管理模式中的應(yīng)用

高 震 畢建靜

（山東科技大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院， 山東 青島 266590）

0 前言

近年來，隨著BIM技術(shù)和EPC模式的應(yīng)用逐漸深入，國內(nèi)相關(guān)研究熱度不斷提高。但是，一方面，由于我國工程建設(shè)流程相對固定、單一，導(dǎo)致整個項目存在碎片化問題。例如，在工程項目建設(shè)中，通常由建設(shè)單位負責采購、設(shè)計院負責工程設(shè)計、施工單位負責工程施工。這種模式一方面促進了工程建設(shè)各領(lǐng)域的專業(yè)化，同時，也造成了各單位在新技術(shù)研究方面投入較少，致使整個建筑行業(yè)在新技術(shù)研發(fā)、實踐方面缺乏積極性。另一方面，這種碎片化的工程項目開發(fā)模式?jīng)Q定了各單位合作存在時效性，以項目為紐帶的各單位會隨著工程項目的結(jié)束而解散，很少有單位會長期保持合作，致使新技術(shù)的研究與實踐缺乏連續(xù)性，難以通過新技術(shù)的引入改善現(xiàn)有的項目管理模式，也就談不上培養(yǎng)設(shè)計、采購、施工各環(huán)節(jié)之間的合作默契，各單位為了確保工作質(zhì)量、防止因時間不足而出現(xiàn)問題，大多會以耗時、陳舊的程序保護自己，進而影響了整個項目的執(zhí)行效率。即使采用了 BIM這些先進技術(shù)，也僅限于在項目某幾個階段實施，也就意味著項目實施面臨更高的成本和時間，無法真正發(fā)揮BIM技術(shù)在項目全壽命的優(yōu)勢。EPC模式雖然能夠?qū)㈨椖扛鞣秸蠟橐粋€整體，但同時也存在總承包風險較大而導(dǎo)致項目進展緩慢的問題[1]。

1 BIM 技術(shù)的概念

BIM技術(shù)是信息技術(shù)在建筑工程中的融合應(yīng)用。基于軟件平臺構(gòu)建、模擬建筑項目設(shè)計、施工等模型，能夠促進施工圖紙設(shè)計、施工組織、施工現(xiàn)場平面布置、施工工藝優(yōu)化，同時，通過工程設(shè)計、施工過程模擬，以信息化手段實現(xiàn)項目實施過程的可視化，能夠更好地實現(xiàn)信息共享，及時發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計中的問題，如管線碰撞檢查等。通過BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠有效提高項目實施效率，因此，BIM技術(shù)是一種基于信息化技術(shù)的工程項目管理技術(shù)[2]。

2 BIM 技術(shù)的特點優(yōu)勢

BIM信息中心是整個建筑項目信息資源的共享載體，通過錄入項目基礎(chǔ)信息，BIM信息中心能夠仿真模擬建筑場景，從而為項目決策、實施計劃制定提供數(shù)據(jù)支撐。就BIM技術(shù)應(yīng)用效果來看，BIM技術(shù)具有下述優(yōu)點：

2.1 可視化

在建筑行業(yè)中，由于工程設(shè)計是平面的，難以實現(xiàn)項目實施效果的可視化，給項目決策與施工帶來一定的困難。而通過BIM技術(shù)能夠?qū)⒑唵?、平面的工程設(shè)計圖紙以三維立體的圖像進行展示，從而為項目參與者提供直觀的立體模型。在BIM建筑信息模型中，項目建筑全周期都是可視化的，為工程項目設(shè)計、生產(chǎn)、施工及竣工驗收交流、溝通提供依據(jù)，進而有效縮短施工周期，提高項目整體施工效率。

2.2 協(xié)調(diào)性

在傳統(tǒng)建筑項目管理中，受限于信息傳遞載體的限制，設(shè)計單位、工程施工單位存在溝通不暢、信息不對稱的問題，尤其是在多專業(yè)碰撞問題、工期控制等存在局限性，而采用BIM技術(shù)協(xié)調(diào)功能能夠有效解決這些問題。例如，在工程設(shè)計階段，通過對各專業(yè)、階段進行碰撞檢查，并做好相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，能夠及時發(fā)現(xiàn)、解決問題。

2.3 模擬性

基于BIM技術(shù)，不僅能夠?qū)こ添椖渴┕み^程進行模擬，而且也可以模擬工程設(shè)計模型，還能夠?qū)崿F(xiàn)施工進度的模擬，并對真實世界難以操作、控制的事物進行模擬展示，例如，節(jié)能模擬、日照模擬、緊急疏散模擬和熱傳導(dǎo)輸送模擬等。

2.4 優(yōu)化性

隨著相關(guān)理論研究與實踐的不斷深入，建筑工程項目設(shè)計、采購、施工與運營持續(xù)優(yōu)化，但從整體而言，各專業(yè)相對分散、獨立，BIM技術(shù)模型集成了建筑工程項目所有的信息，基于真實、準確的信息，能夠促進施工過程安排優(yōu)化、合理，而且BIM模型自帶的優(yōu)化工具為工程設(shè)計優(yōu)化、工程組織優(yōu)化提供了便利。

2.5 可出圖性

由于BIM集成了多種信息，通過BIM信息中心出具可視化、模擬、優(yōu)化后的立體模擬圖，也可以出具施工需求的二維施工圖紙，如綜合管線設(shè)計圖、主體結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞圖等，經(jīng)過BIM信息中心碰撞檢測和優(yōu)化，能夠確保出圖的科學(xué)性。

3 EPC總承包模式的概念

EPC（Engineer-Purchase- Construct）模式是建筑項目承包商根據(jù)合同約定對工程設(shè)計、采購、施工及試運行等過程的整體承包，并全面負責工程質(zhì)量、安全、進度、成本的工程建設(shè)模式[3]。與傳統(tǒng)的項目分體承包模式不通過，EPC總承包模式中工程設(shè)計、采購與施工各環(huán)節(jié)深度交叉，有利于工程整體優(yōu)化，實現(xiàn)了局部設(shè)計、施工服從整體，階段設(shè)計、施工服從項目全過程，從而確保了項目投資收益。在EPC總承包模式下，項目建設(shè)風險由承包方承擔，業(yè)主所承擔的風險大大降低，同時，有利于承包方基于總體利益與業(yè)主展開洽談，提高了承包方利潤獲取能力。由于EPC模式在資源配置、組織形式和綜合效益等方面具有顯著優(yōu)勢，該模式逐漸成為建筑項目業(yè)主優(yōu)先選擇的工程發(fā)包模式之一。

4 BIM技術(shù)在EPC管理模式中的應(yīng)用

從目標、功能等方面來看，EPC模式與BIM技術(shù)核心理念契合，都是在項目全過程管理模式下，強化各單位、各階段、各環(huán)節(jié)信息整合到信息模型中，在核心模型的指導(dǎo)下開展各專業(yè)工作，項目參與方通過共同的信息模型進行信息交流和共享，能夠有效提高信息傳遞的流暢性，提高項目管理效率。從整體來看，BIM技術(shù)在裝配式項目管理中具有以下應(yīng)用價值：

4.1 裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的標準化設(shè)計

借助于BIM技術(shù)，總承包單位能夠?qū)崿F(xiàn)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的標準化設(shè)計，避免因設(shè)計問題而造成的返工問題。在工程設(shè)計階段，總承包單位建立信息中心，工程各專業(yè)將設(shè)計信息共享到信息中心中，實現(xiàn)各專業(yè)信息的集成、整合，從而建立建筑項目信息模型。通過預(yù)制構(gòu)件尺寸和模型進行標準化處理，實現(xiàn)裝配式建筑構(gòu)件的精細化設(shè)計，避免因設(shè)計誤差而造成的生產(chǎn)、施工偏差問題[4]。同時，借助于BIM技術(shù)進行碰撞檢查，能夠幫助各專業(yè)人員及時發(fā)現(xiàn)圖紙設(shè)計中的沖突，從而提高各專業(yè)協(xié)同性，降低工程設(shè)計中的問題。

4.2 改善項目溝通與管理

在EPC管理模式下，借助BIM信息中心信息共享優(yōu)勢，總承包單位能夠有效提高各專業(yè)協(xié)調(diào)與溝通效率，促進信息交互與共享。例如，在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計時，各專業(yè)人員在同一基礎(chǔ)上進行設(shè)計，明確構(gòu)件生產(chǎn)要求，為各專業(yè)溝通、協(xié)調(diào)提供便利，提高項目管理質(zhì)量。

4.3 促進工程量統(tǒng)計與造價管理優(yōu)化

在裝配式建筑項目中應(yīng)用BIM技術(shù)，總承包單位可通過信息技術(shù)計算工程施工總量，大大提高工程量計算效率，提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算的準確性。同時，通過BIM技術(shù)對工程造價進行預(yù)算，能夠改善因設(shè)計問題而導(dǎo)致的管線碰撞、設(shè)計錯誤等問題，進而有效控制工程造價，提高項目總承包收益[5]。

4.4 輔助實現(xiàn)裝配式建筑項目全壽命周期管理

在EPC總承包模式下，借助BIM技術(shù)，能夠項目設(shè)計、施工、運營全壽命周期內(nèi)信息共享與傳遞，從而提高項目承包單位與運營單位的信息共享，提高信息溝通效率。例如，在項目施工階段，施工專業(yè)可以將實施進度及時反饋給項目設(shè)計專業(yè)，工程設(shè)計專業(yè)在得到信息反饋后作出相應(yīng)的調(diào)整并及時將信息反饋給施工專業(yè)。又如，在項目交付運營后，總承包單位將BIM信息模型傳遞給運營單位，便于運營單位查詢建筑設(shè)計、施工各方面內(nèi)容。BIM信息模型實現(xiàn)了建筑項目全壽命周期信息的集成化管理，突破了專業(yè)、單位、階段的限制，優(yōu)化了建筑項目產(chǎn)業(yè)資源，為建筑項目全壽命管理奠定了基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

隨著信息技術(shù)與建筑項目管理的融合應(yīng)用，項目設(shè)計、生產(chǎn)、施工管理模式發(fā)生了深刻的變化，實現(xiàn)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化。但是，我們也應(yīng)看到，裝配式建筑項目管理與施工還存在一些問題，值得我們深入研究，首先，應(yīng)從項目管理模式入手，積極應(yīng)EPC和BIM技術(shù)，推動項目承包與管理向現(xiàn)代化管理的轉(zhuǎn)變，促進各環(huán)節(jié)銜接優(yōu)化，提高各專業(yè)溝通效率，為建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供了技術(shù)支持。