BIM 技術(shù)在EPC 項(xiàng)目全生命周期中的一體化應(yīng)用

陜西省建筑職工大學(xué)，陜西 西安 710068

0 引言

BIM（Building Information Modeling）是當(dāng)下建設(shè)行業(yè)流行的項(xiàng)目全生命周期信息化管理技術(shù)，能夠有效提高項(xiàng)目建設(shè)的生產(chǎn)效率。EPC（Engineering Procurement Construction）是當(dāng)前國(guó)際通用的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工一體化的工程總承包模式，規(guī)避了傳統(tǒng)承包模式中設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工相分離的弊端。將BIM 技術(shù)導(dǎo)入EPC 項(xiàng)目，有利于充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，最大限度提高EPC 項(xiàng)目的管理效能，達(dá)到降本增效的目的。目前，由于BIM 技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用尚未成熟，BIM 技術(shù)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)單位固有的一套熟悉的流程、BIM 人才儲(chǔ)備不足等多方面原因，BIM 技術(shù)和EPC 模式結(jié)合還不夠緊密，BIM 技術(shù)在EPC項(xiàng)目中的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮還不明顯，全面系統(tǒng)化的應(yīng)用還有待深入。

1 BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

BIM 技術(shù)是集合工程項(xiàng)目三維空間、四維時(shí)間、五維成本、六維運(yùn)營(yíng)等多維信息，貫穿設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理全過(guò)程的建筑模型信息集成技術(shù)，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如可視化性、模擬性、協(xié)調(diào)性、一體化性、優(yōu)化性、可出圖性、信息完備性等［1］。從政府主管部門(mén)、建設(shè)方到設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)方，建設(shè)項(xiàng)目的各參與方均可運(yùn)用BIM 技術(shù)，對(duì)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)的不同階段進(jìn)行管理和工作，徹底改變了傳統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理依靠二維平面圖紙工作的方式，從根本上提高建設(shè)項(xiàng)目的效率和質(zhì)量。

2 EPC 項(xiàng)目的特點(diǎn)和需求

EPC 是指企業(yè)受業(yè)主委托，按照合同約定，承包工程建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工全過(guò)程或若干階段的工作，并對(duì)工程項(xiàng)目的質(zhì)量、安全、造價(jià)、進(jìn)度，乃至試運(yùn)營(yíng)進(jìn)行負(fù)責(zé)的工程項(xiàng)目管理模式，有以下特點(diǎn)和需求：

（1）EPC 項(xiàng)目對(duì)總承包方的管理技術(shù)水平提出了很高要求。EPC 模式下，總承包方統(tǒng)領(lǐng)項(xiàng)目全過(guò)程，不僅是項(xiàng)目統(tǒng)籌規(guī)劃的組織者、參建各方協(xié)同運(yùn)作的管理者，也是設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等所有工程信息匯集、流轉(zhuǎn)的中心。如何集成管理EPC 項(xiàng)目各階段涉及到的大量信息、有效協(xié)同參建各方工作，發(fā)揮EPC 模式的高效優(yōu)勢(shì)，總承包方需要選取更為高效的管理實(shí)施路徑。

（2）EPC 項(xiàng)目中總承包方承擔(dān)更大風(fēng)險(xiǎn)。EPC 項(xiàng)目中，工程總價(jià)和工期通常是明確固定的，設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工全方工作均由總承包方統(tǒng)管，項(xiàng)目周期長(zhǎng)，增加了不可抗拒因素影響的機(jī)會(huì)，總承包方承擔(dān)更大的風(fēng)險(xiǎn)。所以，他們更愿意選擇采用先進(jìn)的管理理念和方法規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

3 BIM 技術(shù)在EPC 項(xiàng)目全生命周期的應(yīng)用分析

3.1 設(shè)計(jì)階段

EPC 項(xiàng)目中，BIM 技術(shù)通過(guò)以設(shè)計(jì)為主導(dǎo)的正向設(shè)計(jì)充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。EPC 模式的優(yōu)勢(shì)是要體現(xiàn)以設(shè)計(jì)為龍頭宏觀串聯(lián)，建立項(xiàng)目的管理體系［2］。它使BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段甚至策劃階段的運(yùn)用成為可能，實(shí)現(xiàn)以設(shè)計(jì)為主導(dǎo)的正向工作層次。正向設(shè)計(jì)以3D 建筑信息模型為載體，協(xié)同建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電等各專(zhuān)業(yè)同時(shí)開(kāi)展工作，相較于傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)間互提圖紙資料的串行工作模式，優(yōu)勢(shì)明顯：（1）一模多圖，可以衍生成不同專(zhuān)業(yè)的多張圖紙，提高出圖效率；（2）避免BIM 技術(shù)應(yīng)用階段滯后帶來(lái)的大量不必要的翻模工作，縮短設(shè)計(jì)周期；（3）排除設(shè)計(jì)、施工兩套不同圖紙帶來(lái)的內(nèi)容偏差，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

在EPC 模式下能充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的協(xié)同能力。（1）設(shè)計(jì)與采購(gòu)協(xié)同。通過(guò)BIM 信息協(xié)同平臺(tái)，采購(gòu)人員在設(shè)計(jì)階段就可統(tǒng)計(jì)明確材料、設(shè)備的品種和數(shù)量，向供貨商直接訂制產(chǎn)品，確定供貨周期，提高采購(gòu)效率。（2）設(shè)計(jì)與施工協(xié)同。通過(guò)BIM 3D 模型對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行模擬預(yù)演，準(zhǔn)確直觀表達(dá)設(shè)計(jì)意圖、快速對(duì)各專(zhuān)業(yè)交叉面進(jìn)行展示，進(jìn)行全專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)。例如，融入施工管理人員對(duì)施工工藝的理解和項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，提前進(jìn)行3D 綜合管線及關(guān)鍵空間凈空分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并避免交叉碰撞，優(yōu)化圖紙，減少設(shè)計(jì)變更和返工。

3.2 采購(gòu)階段

BIM 技術(shù)在EPC 項(xiàng)目采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)管控中同樣發(fā)揮著巨大的作用。EPC 項(xiàng)目中采購(gòu)支出一般占到工程總造價(jià)的65%左右［3］，不僅包含建筑設(shè)備材料，更包含專(zhuān)業(yè)設(shè)備和材料的采購(gòu)，采購(gòu)能否順利進(jìn)行將直接影響工程的質(zhì)量和成本。借助BIM 4D、5D 建筑模型的工程量統(tǒng)計(jì)功能，可以詳細(xì)反映出所有設(shè)備和材料的數(shù)據(jù)信息，供采購(gòu)部門(mén)、供應(yīng)商、工程部門(mén)等參建方進(jìn)行信息即時(shí)共享和集成管理。實(shí)現(xiàn)采購(gòu)流程化、可控化，降低采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)和成本，為施工的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

3.3 施工階段

3.3.1 可視化技術(shù)交底

傳統(tǒng)的施工交底，采用二維圖紙和說(shuō)明文字的方式，往往因?yàn)槭┕と藛T對(duì)平面圖紙的三維空間想象力不足或?qū)ξ淖值睦斫獠怀浞?，造成交底不清，出現(xiàn)錯(cuò)誤。而在 BIM 模式下，所有的圖紙數(shù)據(jù)都儲(chǔ)存在BIM 信息模型中，可以通過(guò)3D 模型精準(zhǔn)無(wú)誤地進(jìn)行施工工序、工藝的仿真模擬，實(shí)現(xiàn)虛擬可視化交底，極大地方便EPC 項(xiàng)目施工人員理解掌握，并進(jìn)行重點(diǎn)把控，從而避免盲目施工、慣性施工，提高施工質(zhì)量和工效。

3.3.2 施工重、難點(diǎn)突破

EPC 總承包項(xiàng)目一般多為大型復(fù)雜項(xiàng)目，工期緊、施工難度大，運(yùn)用BIM 技術(shù)，針對(duì)譬如大跨度空間、異型結(jié)構(gòu)構(gòu)造等施工重點(diǎn)、難點(diǎn)部位，進(jìn)行技術(shù)數(shù)據(jù)分析、施工工藝演示，可以有效突破施工重、難點(diǎn)，大大降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 試運(yùn)行階段

BIM 技術(shù)同樣可以運(yùn)用到EPC 項(xiàng)目的運(yùn)行管理中。BIM 6D技術(shù)即生產(chǎn)運(yùn)維管理，是對(duì)EPC項(xiàng)目BIM模型的功能延伸［4］。EPC 項(xiàng)目完工后，業(yè)主或運(yùn)營(yíng)商基于項(xiàng)目全部信息為一體的BIM 6D 模型，可以進(jìn)行（1）設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控。實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備迅速檢修。（2）能源管理。對(duì)用戶的能源消耗自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)異常情況及時(shí)預(yù)警。（3）建筑空間管理。直觀地查詢定位用戶的空間位置以及用戶信息，方便物業(yè)的日常管理和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)維管理。

4 結(jié)束語(yǔ)

BIM 作為建筑全生命周期信息化管理技術(shù)，使得EPC 項(xiàng)目點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的分散管理得到有效整合，真正實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、運(yùn)營(yíng)一體化，從而極大提高了EPC 項(xiàng)目的效益和價(jià)值，促進(jìn)了工程總承包管理方式從人工化的松散型到信息化的精細(xì)型的質(zhì)的轉(zhuǎn)換。

BIM 技術(shù)在EPC 項(xiàng)目的應(yīng)用，堅(jiān)持以設(shè)計(jì)為主導(dǎo)貫穿采購(gòu)、施工、運(yùn)行各個(gè)階段全生命周期，才能充分發(fā)揮出BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使EPC 項(xiàng)目最大程度的受益。BIM 技術(shù)和EPC 模式相輔相成，相互促進(jìn)。隨著EPC 項(xiàng)目?jī)?nèi)在需求的驅(qū)動(dòng)和BIM 技術(shù)的不斷實(shí)踐發(fā)展，BIM 技術(shù)在EPC 項(xiàng)目中的應(yīng)用，必將全面深入。