EPC模式下BIM技術在智慧園區(qū)基礎設施工程中的一體化應用

（中交水運規(guī)劃設計院有限公司，北京 100007）

一、引言

EPC總承包模式是我國現(xiàn)行《建筑法》所倡導的項目總承包制，在EPC總承包模式下，項目總承包人對建設工程的“設計、采購、施工”整個過程負總責，可有效克服各階段相互制約和相互脫節(jié)的矛盾，統(tǒng)一協(xié)調設計、采購、施工階段各項工作，為BIM一體化價值的發(fā)揮提供了諸多有利條件。2014年，《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》將智慧城市作為未來城市發(fā)展的全新模式，要求大力推進智慧城市建設。城市的智慧程度取決于城市建筑和基礎設施的信息化建設水平。顯然，傳統(tǒng)建設手段很難滿足當前智慧城市建設要求。BIM技術可集成設計、施工、運維中的重要信息，為城市活動提供必要的基礎信息，它是智慧城市建設中需要完成的重要基礎性工作。

二、項目特點

智慧園區(qū)基礎設施工程通常具有地理跨度大、涉及專業(yè)多、地下管網(wǎng)排布復雜，施工作業(yè)面廣、運營期工程資產(chǎn)管理對象分布廣，問題排查與定位困難，設備、設施及供應商信息龐雜，管理難度大等特點。該項目在上述特點基礎上，同時還有智慧運維要求，這一要求延長了工程信息的服務期限，強化了工程數(shù)據(jù)跨階段傳遞、更新、維護的重要性。

BIM的內涵是能夠連接建筑全生命期不同階段的數(shù)據(jù)，以及它整個形成的過程和這個過程所需要的資源。BIM技術能夠集成設計和施工兩個階段的信息，提高施工階段的可預測性、可控性和精細化管理程度。尤其針對基礎設施的綜合管線工程，可以納入管線、各類閘門、閥門的安裝和供應信息，形成完整的竣工模型，接入運維管理平臺，為實現(xiàn)智慧運維創(chuàng)造基礎性條件。

（一）BIM實施策劃

EPC項目跨階段BIM應用總體思路如下：首先，BIM模型從設計階段開始創(chuàng)建，形成設計BIM模型。然后傳遞到施工階段，根據(jù)施工階段的工作任務分解原則，創(chuàng)建形成施工BIM模型，用于施工優(yōu)化和管理。最后，根據(jù)施工過程中的變更和現(xiàn)場實際，完善形成竣工BIM模型。另一方面，不同階段的BIM模型作為信息的載體，設計階段承載了設計信息，施工階段承載了施工信息。所有這些模型和信息，都會根據(jù)需要傳遞到運維階段，用于智慧運營管理。

BIM實施策劃應明確項目BIM應用目標和應用內容，識別項目BIM應用重點和難點，制定BIM實施流程，確認各實施階段模型深度，落實BIM實施所需的資源，明確成員在項目中的角色和責任。策劃的最終成果是編制項目BIM實施工作方案。

EPC項目BIM實施流程可分為BIM實施策劃、BIM準備工作、BIM實施、BIM應用總結四個階段。針對某智慧園區(qū)基礎設施工程，在BIM實施策劃時，制定了如下實施目標。

圖1 BIM協(xié)同設計平臺

圖2 BIM施工管理平臺

圖3 項目總裝模型

圖4 施工方案模擬

圖5 可視化技術交底

圖6 進度填報與進度分析

圖7 質量安全問題分析

圖8 施工綜合信息大屏

1.設計階段：通過搭建BIM協(xié)同設計平臺，形成協(xié)同設計工作模式，以提高溝通效率。創(chuàng)建BIM設計模型，并與設計交互工作，進行設計階段BIM應用，提前發(fā)現(xiàn)潛在設計缺陷，克服傳統(tǒng)設計溝通不及時、不通暢帶來的弊端，以提高和優(yōu)化設計成果。

2.施工階段：通過搭建BIM施工管理平臺，將經(jīng)過處理的設計模型導入施工管理平臺，用于施工模擬、方案優(yōu)化，實施項目質量安全、進度管理、人材機管理、可視化技術交底等多方面集成應用，以降低施工潛在風險、節(jié)約成本，提高現(xiàn)場精細化管理水平。

3.運維階段：通過集成設計階段模型的屬性信息和施工階段的建造信息，形成數(shù)字化資產(chǎn)，接入智慧園區(qū)管理平臺，用于運營階段道路、綜合管線、設備設施的智慧運營管理，提高突發(fā)事件的響應速度和處理效率，降低運營成本。

此外，建立責任清晰、分工明確的BIM技術應用領導小組和工作小組，可為項目的順利實施提供組織保障。編制項目級《BIM實施工作方案》《BIM技術導則》等一系列BIM指導文件，有效指導項目實施。

（二）BIM實施準備

BIM實施準備工作主要包括：落實BIM實施所采用的各類軟、硬件資源，創(chuàng)建項目BIM元件庫、制定通用和專用工作環(huán)境，搭建協(xié)同設計管理平臺，如圖1所示，并進行設計工作環(huán)境托管，搭建BIM施工管理平臺，如圖2所示，并對施工管理平臺人員進行培訓，同時編制項目級BIM標準，用于指導項目實施。

（三）一體化BIM應用

1.設計階段BIM應用：采用Bentley BIM軟件創(chuàng)建道路、橋梁、涵洞、雨污管線、交通工程等10余個專業(yè)BIM模型，按照“模型文件—結構組裝—專業(yè)分裝—區(qū)域總裝—項目總裝”的順序逐級裝配，形成整個項目的總裝模型，如圖3所示。在此基礎上開展漫游展示、碰撞檢查、工程量統(tǒng)計，以及仿真等多種應用，不斷優(yōu)化設計方案，提升設計品質。

2.施工階段BIM應用：制定項目WBS分解原則，創(chuàng)建BIM施工模型。采用“三端一云”的方式協(xié)助施工管理，即利用PC端、網(wǎng)頁端和移動端實現(xiàn)BIM模型的實時數(shù)據(jù)填報和查看；利用云平臺實現(xiàn)項目數(shù)據(jù)的集中存儲和計算分析。開展施工方案模擬與優(yōu)化如圖4所示，可視化技術交底如圖5所示，進度管理如圖6所示，質量與安全管理如圖7所示，人員材料機械管理、綜合信息展示如圖8所示，以及檔案管理等多方面應用。

3.運維階段BIM應用：針對基礎設施的智慧運營管理指標，如市政管網(wǎng)智能化監(jiān)測管理率，交通誘導屏和智能停車場覆蓋率，智能路燈覆蓋率等，在施工階段將相關構件、設備、傳感器、管線的閘門和閥門等的安裝位置、規(guī)格型號、尺寸、生產(chǎn)單位、安裝單位、安裝日期等信息錄入施工管理平臺，在竣工驗收階段形成竣工模型，進行數(shù)字化移交，并接入園區(qū)智慧運營中心，用于道路維護、綜合管線維修、設備設施管控、突發(fā)事件處置等方面的智慧運營管理。

三、建議

智能化是全球發(fā)展趨勢，結合項目智慧運營要求，需要在項目策劃、BIM準備工作、BIM實施等各階段均考慮智慧運維需求。然而，由于BIM技術在我國建設領域應用才剛剛開始，相關配套條件還不完全成熟，應用過程中不可避免地會出現(xiàn)BIM認識不到位、協(xié)同設計流程和協(xié)同管理流程不完善、平臺之間接口不匹配等問題。因此，建議今后類似工程在應用BIM時，應進一步加強BIM理念宣傳、提高認識，完善設計階段協(xié)同設計流程和施工階段協(xié)同管理流程，通過二次開發(fā)進一步完善不同平臺之間的數(shù)據(jù)接口等相關工作，以更好地推進BIM應用，發(fā)揮BIM技術在項目跨階段應用過程中的一體化價值。