BIM技術(shù)的應(yīng)用對(duì)EPC總承包管理的影響分析

喬良

山東智匯云建筑信息科技有限公司 山東 濟(jì)南 250000

1 引言

EPC總承包管理模式應(yīng)用于我國(guó)的建筑施工領(lǐng)域已經(jīng)有很多年的時(shí)間，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)以及對(duì)應(yīng)的建筑施工難度也隨之增長(zhǎng)。在我國(guó)，建筑設(shè)計(jì)一般隸屬于設(shè)計(jì)院進(jìn)行，而建筑施工則由相應(yīng)的總承包公司通過(guò)競(jìng)標(biāo)獲得，這就導(dǎo)致設(shè)計(jì)與施工兩者是割裂開(kāi)來(lái)的，在后期產(chǎn)生設(shè)計(jì)變更等問(wèn)題時(shí)，非常容易引起無(wú)法確定責(zé)任歸屬等相關(guān)問(wèn)題的產(chǎn)生。針對(duì)上述問(wèn)題，我國(guó)在上世紀(jì)70年代從國(guó)外引入了CM承包模式，通過(guò)一段時(shí)間的應(yīng)用實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)這種模式并沒(méi)有對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題做好很好的改善。上世紀(jì)80年代，我國(guó)又從國(guó)外引進(jìn)了總承包模式，總承包模式才正式的進(jìn)入到國(guó)內(nèi)，并被我國(guó)建筑行業(yè)的相關(guān)人士所認(rèn)識(shí)和了解?？偝邪Ｊ皆谖覈?guó)經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，已經(jīng)從原有的單一建筑設(shè)計(jì)、單一建筑施工模式逐步向EPC模式進(jìn)行發(fā)展，并進(jìn)行相應(yīng)的EPC總承包管理。同國(guó)外成熟的EPC總承包管理模式相比，我國(guó)的該模式在管理同網(wǎng)絡(luò)信息相結(jié)合從而對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行正確管理等方面還有一定的差距，也對(duì)我國(guó)的EPC總承包管理良好發(fā)展具有一定的制約性[1]。

人們俗稱的BIM是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱。BIM技術(shù)起源于美國(guó)，隨后在歐洲、美洲、亞洲等多個(gè)地區(qū)流行，并有了較為廣泛的應(yīng)用，且BIM的應(yīng)用范圍已經(jīng)覆蓋建筑物的全建筑周期。我國(guó)對(duì)BIM的應(yīng)用起步較晚，在本世紀(jì)初才剛剛引進(jìn)BIM技術(shù)，且對(duì)BIM技術(shù)的運(yùn)用也僅限于在相關(guān)學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域進(jìn)行使用，近幾年才在國(guó)家扶持的基礎(chǔ)上逐步進(jìn)行小范圍的BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。2019年，我國(guó)相關(guān)學(xué)者提出了使用BIM技術(shù)創(chuàng)建一種全新的有關(guān)于鐵路建設(shè)的工程管理模式，這種管理模式包含了鐵路建設(shè)的全周期流程，覆蓋了鐵路建設(shè)有關(guān)的全部維度，對(duì)鐵路的工程項(xiàng)目管理進(jìn)行了很好的優(yōu)化改進(jìn)。同年，我國(guó)學(xué)者結(jié)合相關(guān)的公路建設(shè)工程實(shí)例，對(duì)Revit和Civil 3D軟件在公路領(lǐng)域進(jìn)行的相關(guān)工程的BIM實(shí)例應(yīng)用研究。研究結(jié)果表明，兩種軟件采取了不同的建模模式，在各種不同的技術(shù)功能分析方面的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)學(xué)者還依據(jù)Navisworks Manage平臺(tái)，提出了一種憑借BIM技術(shù)進(jìn)行工程的施工進(jìn)度管理的優(yōu)化管理方案，從而實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)與實(shí)際工程施工的夢(mèng)幻聯(lián)動(dòng)。

BIM技術(shù)在我國(guó)發(fā)展了近20年的時(shí)間，可以看到，我國(guó)建筑行業(yè)對(duì)于BIM技術(shù)的使用，從最初的只限于理論研究階段，到慢慢的對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行全流程的使用，到現(xiàn)如今可以在部分實(shí)際的建筑工程中對(duì)BIM進(jìn)行實(shí)際操作，BIM技術(shù)的出現(xiàn)一定會(huì)對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的建筑工程建設(shè)模式產(chǎn)生很大的改變，這種改變也是大勢(shì)所趨。雖然BIM技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展越來(lái)越廣，但是如何很高的將BIM技術(shù)同EPC總承包管理模式做到有機(jī)結(jié)合在我國(guó)尚沒(méi)有很多的研究與實(shí)踐。本文將從這個(gè)角度出發(fā)，對(duì)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)論述，為后續(xù)兩者的有機(jī)結(jié)合提供一定得參考[2]。

2 EPC總承包模式所具有的特點(diǎn)以及BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在

EPC總承包模式的特點(diǎn)十分明顯，這種模式的責(zé)任主體十分單一，而且對(duì)于建筑工程有著固定的資金總量。對(duì)于這類建筑，大多是設(shè)計(jì)占據(jù)著主導(dǎo)位置，但是對(duì)于設(shè)計(jì)、建筑材料的采購(gòu)以及施工三方面，能夠做到很高的深度融合。從上述特點(diǎn)可以看出，EPC總承包模式不僅僅是簡(jiǎn)單的建筑設(shè)計(jì)+建筑材料采購(gòu)+建筑工程施工，而且采用某種方式，將進(jìn)行上述三大模塊的公司進(jìn)行利益捆綁，從而達(dá)到更好的工程效果。

BIM的使用，是想將建筑設(shè)計(jì)、建筑工程施工以及相對(duì)應(yīng)的運(yùn)維環(huán)節(jié)做到環(huán)環(huán)相通，基于這一主旨性的目標(biāo)，BIM技術(shù)與EPC總承包模式可以做好很好的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。BIM技術(shù)是使用三維建模模式作為載體的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，是模型與數(shù)據(jù)信息做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一的共同體。BIM技術(shù)的存在使得有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)施工工作能夠更加趨向于流程化，提升了現(xiàn)場(chǎng)施工以及運(yùn)行維護(hù)的管理水平，還能在前期的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量[3]。EPC總承包管理模式十分強(qiáng)調(diào)前期的建筑設(shè)計(jì)與后期的建筑施工之間的一致性和融合性，避免建筑物在設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)環(huán)節(jié)具有很大的出入，這也是相關(guān)單位的總承包能夠可以成功的關(guān)鍵點(diǎn)。通過(guò)廣泛推廣BIM技術(shù)在建筑工程各方面的應(yīng)用，能夠很好的解決在設(shè)計(jì)和施工方面存在的相互糾葛，互相推脫，各自為政，無(wú)法做到良好的協(xié)調(diào)統(tǒng)一等諸多問(wèn)題的產(chǎn)生。

3 實(shí)際工程中EPC總承包管理模式的應(yīng)用

以廈門(mén)市的一個(gè)自行車橋項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目的項(xiàng)目施工工期很短，施工任務(wù)非常重，且對(duì)該項(xiàng)目的管理難度很大，故在項(xiàng)目開(kāi)始的初期，各方便討論想采用EPC總承包管理模式體系，通過(guò)國(guó)家央企和廈門(mén)市地方龍頭企業(yè)相結(jié)合的方式，對(duì)該項(xiàng)目做到統(tǒng)一管理。在此過(guò)程中，對(duì)該項(xiàng)目的建筑施工進(jìn)度、建筑材料的采購(gòu)成本以及建筑物的最終施工質(zhì)量等多方面進(jìn)行有效把控，實(shí)現(xiàn)1+1>2的效果。在這個(gè)EPC總承包聯(lián)合管理模式體系中，各個(gè)成員的基本利益關(guān)系以及所要達(dá)成的最終結(jié)果是一致的，在對(duì)建筑物進(jìn)行施工的過(guò)程當(dāng)中，也對(duì)不同的企業(yè)所具有的特點(diǎn)進(jìn)行了很好的融合，做到成員間的互相信任、資源互通，最終做到互相尊重。通過(guò)各單位之間的良好溝通，使得有關(guān)于建筑物的設(shè)計(jì)、材料采購(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)施工三方面能夠做到很好的融合，從而保證項(xiàng)目的預(yù)設(shè)目標(biāo)能夠圓滿實(shí)現(xiàn)。在廈門(mén)市的一個(gè)自行車橋項(xiàng)目案例中，該項(xiàng)目利用BIM技術(shù)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)，一定程度上提升了該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)水平，降低了后期改圖的次數(shù)，同時(shí)加強(qiáng)了多方對(duì)于該項(xiàng)目的協(xié)同管理，有效將設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與現(xiàn)場(chǎng)施工相結(jié)合，做到了彼此的信息互通，提升了在該項(xiàng)目施工過(guò)程中對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的管理水平。

4 案例項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段中的相關(guān)BIM應(yīng)用

空中自行車橋是在BRT橋下進(jìn)行建設(shè)的，橋的周邊是各種錯(cuò)綜復(fù)雜的建筑物以及路況十分復(fù)雜的城市交通道路。通過(guò)采用BIM技術(shù)對(duì)想要搭建的空中自行車橋進(jìn)行三維建模，使設(shè)計(jì)人員們對(duì)橋梁的認(rèn)知從傳統(tǒng)的二維平面提高到軟件中的三維顯示圖形。BIM技術(shù)在對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的初期使用不但有利于檢測(cè)即將建造的自行車橋和BRT橋的碰撞程度，在設(shè)計(jì)初期減少錯(cuò)誤的產(chǎn)生，還有利于對(duì)負(fù)責(zé)施工的有關(guān)單位進(jìn)行相應(yīng)的施工技術(shù)交底，能夠有效的壓縮施工工期同時(shí)很好的提高橋梁的施工質(zhì)量[4]。使用BIM技術(shù)進(jìn)行三維建模的模塊主要包括自行車橋的橋樁基、橋承臺(tái)、橋的主梁結(jié)構(gòu)以及橋的墩柱等。在三維建模的搭建過(guò)程中，模型將構(gòu)件的名稱、構(gòu)件對(duì)于材料的相關(guān)要求、構(gòu)件的制作方法、各個(gè)構(gòu)件之間存在的關(guān)聯(lián)關(guān)系等各種信息都錄入了模型之中，從而在當(dāng)施工方技術(shù)人員通過(guò)電腦對(duì)圖紙進(jìn)行查看時(shí)，能夠?qū)Ω鞣N信息做到心中有數(shù)。

(1)有關(guān)橋的樁基、承臺(tái)和墩柱的三維建模模型

針對(duì)特定的建模原理，將橋的樁基，承臺(tái)以及墩柱作為一個(gè)有機(jī)整體進(jìn)行模型創(chuàng)建。通過(guò)對(duì)實(shí)際的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行有關(guān)分析，保證了樁長(zhǎng)和墩柱的長(zhǎng)度能夠按照實(shí)際需要而進(jìn)行相關(guān)變化?；ㄆ吭诮?jīng)過(guò)單獨(dú)建模完成后再同前述的整體模型進(jìn)行拼接整合。

(2)整體式鋼箱梁模型的建立

通過(guò)軟件內(nèi)部的模型，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的范圍給出標(biāo)準(zhǔn)斷面。在此過(guò)程中，一共進(jìn)行了兩次放樣操作，第一次放樣是以建筑物的頂板以及底板等部分部位作為輪廓。第二次放樣是將底部的裝飾板作為建筑輪廓，隨后在有關(guān)模型中，能夠?qū)⒛Ｐ椭行呐c建筑兩側(cè)的橫隔板放樣后在進(jìn)行列陣，確保了整體式鋼箱梁模型的成功建立。

5 在項(xiàng)目施工階段中所能涉及的BIM技術(shù)應(yīng)用

5.1 施工進(jìn)度管理

在對(duì)建筑物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工的過(guò)程中，基于鋼箱梁拼裝和吊裝施工過(guò)程，通過(guò)使用BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工做到動(dòng)態(tài)管理，充分發(fā)揮該技術(shù)在各個(gè)施工階段所能提現(xiàn)的作用，在各組件的施工過(guò)程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，有效提高施工現(xiàn)場(chǎng)的工作效率，減少返工現(xiàn)象的發(fā)生。

5.2 工程安全管理

通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的合理運(yùn)用，可以對(duì)建筑物現(xiàn)場(chǎng)施工的各種大型機(jī)械進(jìn)行前期運(yùn)作的動(dòng)態(tài)模擬，并對(duì)不同種類的機(jī)械之間可能產(chǎn)生的問(wèn)題做到前置預(yù)判，從而大大降低了施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生事故的可能性。另一方面，為了能夠使施工現(xiàn)場(chǎng)的各種機(jī)具之間形成最為理想化的布置方式，保證建筑物的施工現(xiàn)場(chǎng)的管理工作能夠有序進(jìn)行，在前期建筑物的設(shè)計(jì)階段已經(jīng)使用BIM技術(shù)搭建好了三維建模模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建了有關(guān)各類機(jī)具的仿真模擬模型[5]。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，可以使EPC總承包管理模式取得更好的管理效果，有效增強(qiáng)設(shè)計(jì)院和施工方等多個(gè)單位對(duì)同一項(xiàng)目信息的互動(dòng)與溝通。