BIM在風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式中的應(yīng)用研究

俞奕雯 YU Yi-wen

（蘇州風(fēng)景旅游發(fā)展有限公司，蘇州 215011）

0 引言

工程總承包（Engineering Procurement Construction，簡稱EPC）作為一種高度一體化的承發(fā)包模式，核心內(nèi)涵是由總承包企業(yè)承擔(dān)工程的設(shè)計、采購、施工，并按合同約定的交付標(biāo)準(zhǔn)按時提交工程產(chǎn)品及服務(wù)[1]。風(fēng)景園林建設(shè)包括場地、綠化、建筑、市政、設(shè)備等眾多專業(yè)工程，技術(shù)系統(tǒng)比較復(fù)雜，決定了在設(shè)計和施工過程中必須有效協(xié)調(diào)不同專業(yè)之間的關(guān)系，為此，必須提高建設(shè)過程的一體化管理水平。由于EPC模式由一個主體單位負(fù)責(zé)項目全過程，有效解決了建設(shè)過程中專業(yè)化與協(xié)作化之間的矛盾，提高了建設(shè)過程的一體化管理水平，所以，EPC模式在我國風(fēng)景園林建設(shè)領(lǐng)域已越來越廣泛地得到推廣和應(yīng)用。建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）的主要特點是有效地將三維實體與對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)合起來，為設(shè)計、采購、施工等提供相互協(xié)調(diào)的、內(nèi)部保持一致的、可進(jìn)行運算的信息。BIM可以作為一體化管理的一種有效的信息化工具[2]，應(yīng)用于風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式的項目管理過程。本文擬對BIM技術(shù)在風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式中的應(yīng)用進(jìn)行研究，首先，分析了風(fēng)景園林建設(shè)EPC組織架構(gòu)的基本形式，其次，提出了風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式應(yīng)用BIM的必要性，最后，探討了風(fēng)景園林建設(shè)EPC應(yīng)用BIM的可行模式。

1 風(fēng)景園林建設(shè)EPC組織架構(gòu)的基本形式

風(fēng)景園林建設(shè)涉及的專業(yè)眾多，技術(shù)系統(tǒng)比較復(fù)雜，為了能在設(shè)計和施工過程中有效協(xié)調(diào)各階段、各專業(yè)、各項目要素之間的關(guān)系，合理的選擇是使用EPC模式，以提高建設(shè)過程的一體化管理水平。如圖1所示，采用EPC模式，實現(xiàn)了由一個主體單位負(fù)責(zé)項目全過程的目的，從組織架構(gòu)的角度解決了存在于建設(shè)過程中的專業(yè)化與協(xié)作化之間的矛盾。

圖1 風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式的組織架構(gòu)示意

基于圖1所示風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式的組織架構(gòu)，業(yè)主、項目管理公司、EPC總承包商等建設(shè)過程的主要參與方，在風(fēng)景園林建設(shè)過程中的組織關(guān)系如下：

首先，風(fēng)景園林建設(shè)的投資人（或業(yè)主）：主要負(fù)責(zé)投資決策；根據(jù)投資對風(fēng)景園林工程的效用需求，提出對風(fēng)景園林工程建設(shè)的原則要求；選擇并委托項目管理公司；在項目管理公司的輔助下選擇并委托風(fēng)景園林EPC總承包商。

其次，受業(yè)主委托的項目管理公司：建設(shè)前期輔助業(yè)主進(jìn)行項目策劃；設(shè)計階段主要負(fù)責(zé)（主導(dǎo)或參與）擬定建造標(biāo)準(zhǔn)，編制設(shè)計任務(wù)書，確定設(shè)計方案，主導(dǎo)初步設(shè)計并編制設(shè)計概算；招標(biāo)階段主要負(fù)責(zé)審定招標(biāo)條件，編制交付標(biāo)準(zhǔn)，擬定招標(biāo)文件及合同條款；施工階段主要負(fù)責(zé)審核變更及簽證，以建造標(biāo)準(zhǔn)和交付標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，檢查和驗收詳細(xì)設(shè)計和施工成果；工程交付階段主要負(fù)責(zé)擬定移交標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)此驗收評價；同時，開展全過程工程造價咨詢，竣工階段負(fù)責(zé)審核結(jié)算以及編制決算。

第三，風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商：按既定的建造標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計任務(wù)書、初步設(shè)計、相關(guān)交付標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范，全面負(fù)責(zé)技術(shù)設(shè)計、施工圖設(shè)計、深化設(shè)計；全面負(fù)責(zé)項目采購和施工等工作；履行總承包合同時，風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商可以使用本公司的資源、也可委托分包商完成部分任務(wù)，但必須承擔(dān)針對設(shè)計、采購、施工等環(huán)節(jié)的組織和協(xié)調(diào)工作。

2 風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式應(yīng)用BIM的必要性分析

2.1 采用IPD方式是實施風(fēng)景園林建設(shè)EPC業(yè)務(wù)的合理選擇

風(fēng)景園林建設(shè)EPC組織架構(gòu)的運行過程，各參與方（業(yè)主、項目管理公司、EPC總承包商）除了按EPC組織架構(gòu)規(guī)定的組織關(guān)系承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任外，還必須協(xié)調(diào)好風(fēng)景園林建設(shè)過程中各階段、各專業(yè)以及各項目要素之間的系統(tǒng)聯(lián)系，切實做好質(zhì)量與費用之間的聯(lián)動、設(shè)計與施工之間的聯(lián)動、各參與方之間的聯(lián)動等，才能有效提高風(fēng)景園林建設(shè)過程的一體化管理水平。為此，一種合理的選擇是，采用集成項目交付（Integrated Project Delivery，簡稱IPD）方式，據(jù)此實施風(fēng)景園林建設(shè)EPC業(yè)務(wù)。

風(fēng)景園林建設(shè)EPC業(yè)務(wù)過程采用IPD的工作流程如圖2所示，第一，組織虛擬設(shè)計、采購、施工，共同探討能有效協(xié)調(diào)各專業(yè)、各項目要素之間關(guān)系的解決方案，實現(xiàn)基于統(tǒng)籌平衡的項目優(yōu)化；第二，組合必要的資源開展實際建設(shè)活動，并在建設(shè)過程中對實際建設(shè)效果進(jìn)行全方位監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)問題，則共同探討整改措施；第三，當(dāng)建設(shè)條件發(fā)生變化時，通過重新組織面向后續(xù)建設(shè)過程的虛擬設(shè)計、采購、施工，達(dá)到新的平衡。

圖2 風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式中IPD的基本流程

2.2 IPD需要能滿足協(xié)同工作要求的信息交互環(huán)境

采用IPD方式，必須建立不同專業(yè)人員之間的協(xié)同工作關(guān)系，并將這種關(guān)系貫穿于建設(shè)全過程，實現(xiàn)基于信息交互的集成的、并行的設(shè)計、采購、施工[3]，為此，必須創(chuàng)建能幫助各專業(yè)人員開展協(xié)同工作的信息交互環(huán)境，包括信息傳遞、集成、可視化及管理應(yīng)用等，實現(xiàn)如圖3所示的集成的、并行的信息傳遞。

圖3 基于IPD方式的信息傳遞

2.3 創(chuàng)建IPD所要求的信息交互環(huán)境必須借助BIM

為了獲得IPD要求的信息交互環(huán)境，必須借助BIM技術(shù)，通過創(chuàng)建基于BIM的風(fēng)景園林建設(shè)EPC信息模型，研發(fā)具備虛擬設(shè)計、采購、施工以及全過程實施控制輔助功能的信息管理系統(tǒng)，完成能夠?qū)崿F(xiàn)信息交互的環(huán)境建設(shè)。

首先，在設(shè)計階段將風(fēng)景園林建設(shè)的主要參與人集合在一起，面向建設(shè)全過程，通過組織虛擬設(shè)計、采購、施工，建立風(fēng)景園林建設(shè)過程的綜合平衡，當(dāng)實際建設(shè)過程發(fā)生因干擾導(dǎo)致的條件變化，則不斷重復(fù)上述虛擬過程以維持建設(shè)過程的平衡關(guān)系。

其次，通過實時監(jiān)測，跟蹤不同建設(shè)階段的實際情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，分析原因，反饋給相關(guān)專業(yè)人員，以便對后續(xù)建設(shè)過程進(jìn)行整改，要么規(guī)范或調(diào)整設(shè)計、采購、施工等的建設(shè)行為，要么通過重新虛擬確定新的目標(biāo)。

3 風(fēng)景園林建設(shè)EPC應(yīng)用BIM的可行模式

3.1 風(fēng)景園林建設(shè)EPC應(yīng)用BIM的主體單位選擇

從招投標(biāo)開始，風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商就已成為建設(shè)全過程的唯一主體單位，需要根據(jù)招標(biāo)文件的要求，全面負(fù)責(zé)設(shè)計、采購、施工，并協(xié)調(diào)好建設(shè)全過程各階段、各專業(yè)以及各項目要素之間的關(guān)系。為此，風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商迫切需要提高建設(shè)過程的一體化管理水平，而提高一體化管理水平的有效途徑，是將風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式、BIM技術(shù)以及IPD結(jié)合起來。EPC作為一種承發(fā)包模式的創(chuàng)新，能夠有效解決存在于建設(shè)過程中的專業(yè)化與協(xié)作化之間的矛盾，BIM是在EPC條件下采用IPD方式開展風(fēng)景園林建設(shè)必須得到的信息技術(shù)支持，IPD是一種有效的高度集成化的項目交付方式。

風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商出于自身業(yè)務(wù)的需要，具有使用BIM技術(shù)的主觀意愿，同時，由于擁有比較全面的專業(yè)技術(shù)人才和較高水平的管理人才，風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商也具備使用BIM技術(shù)的知識條件，完全可以成為推廣應(yīng)用BIM技術(shù)的主體單位。

3.2 需要構(gòu)建基于BIM的EPC信息平臺

將BIM技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商的業(yè)務(wù)過程，必須借助基于BIM的EPC信息平臺。鑒于目前還缺乏面向風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式的商品化BIM信息平臺以及BIM軟件與其他軟件的兼容性差等問題，風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商作為應(yīng)用BIM的主體單位，需要構(gòu)建基于BIM的EPC信息平臺。

圖4示意了信息平臺的基本架構(gòu)[4]，其中：數(shù)據(jù)源來源于風(fēng)景園林相關(guān)工程技術(shù)人員的業(yè)務(wù)輸出；數(shù)據(jù)層是信息平臺的核心，借助于規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，可以建立BIM數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間的影射關(guān)系，形成能滿足EPC應(yīng)用要求的包括風(fēng)景園林建設(shè)各階段和各項目要素在內(nèi)的信息集成數(shù)據(jù)庫；管理應(yīng)用主要包括設(shè)計管理、采購管理、施工管理以及4D可視化等。

圖4 基于BIM的風(fēng)景園林建設(shè)EPC信息平臺基本架構(gòu)

3.3 風(fēng)景園林建設(shè)EPC應(yīng)用BIM的可行模式

風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商憑借所構(gòu)建的基于BIM的EPC信息平臺，采用IPD方式，可以有效地將設(shè)計、采購、施工等階段的相關(guān)專業(yè)的參與人集合起來，以風(fēng)景園林工程的建設(shè)過程為主線，按圖5所示的應(yīng)用流程進(jìn)行協(xié)同，借助于EPC信息平臺提供的信息交互和決策支持功能，實現(xiàn)對設(shè)計、采購、施工等環(huán)節(jié)的有效組織、協(xié)調(diào)和監(jiān)督。

圖5 基于BIM的風(fēng)景園林建設(shè)EPC信息平臺應(yīng)用流程

首先，根據(jù)業(yè)主對風(fēng)景園林工程的需求完成工程設(shè)計，并采用BIM技術(shù)完成風(fēng)景園林工程的BIM建模，將業(yè)主需求轉(zhuǎn)化為工程需求。

其次，根據(jù)工程需求提出施工現(xiàn)場規(guī)劃及臨時工程設(shè)計，結(jié)合施工約束條件創(chuàng)建基于BIM的系統(tǒng)數(shù)據(jù)層，將工程需求轉(zhuǎn)化為施工需求。

最后，以系統(tǒng)數(shù)據(jù)層為基礎(chǔ)，支持全過程虛擬設(shè)計、采購、施工并為實施控制提供決策支持，實現(xiàn)BIM技術(shù)在風(fēng)景園林建設(shè)EPC中的有效應(yīng)用。

3.3.1 擬建風(fēng)景園林工程的BIM建模

根據(jù)業(yè)主在招標(biāo)文件中提出的擬建風(fēng)景園林工程的建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)范圍、設(shè)施功能、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計指標(biāo)等要求，風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商的設(shè)計人員開展基于風(fēng)景園林建設(shè)EPC信息平臺的多專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計，完成各專業(yè)的設(shè)計工作以及專業(yè)設(shè)計之間的碰撞檢測和優(yōu)化作業(yè)，提交基于BIM技術(shù)的擬建工程三維實體模型文件，將業(yè)主的功能需求轉(zhuǎn)化為符合工程技術(shù)規(guī)律的工程需求，并在施工過程中根據(jù)變化了的條件實時地變更設(shè)計，實現(xiàn)工程需求的動態(tài)表達(dá)。

3.3.2 創(chuàng)建基于BIM技術(shù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)層

基于風(fēng)景園林建設(shè)EPC信息平臺，風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商的施工技術(shù)人員在不同專業(yè)之間開展協(xié)同，共同擬定施工方案，完成施工現(xiàn)場規(guī)劃和臨時工程設(shè)計，提交基于BIM的施工現(xiàn)場三維實體模型文件。在擬建工程三維實體模型和施工現(xiàn)場三維實體模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合擬建工程的質(zhì)量、安全、工期、驗收、試運行、風(fēng)險承擔(dān)等約束條件，集成施工信息，完成風(fēng)景園林工程4D、5D等層面的BIM建模，最終形成基于BIM的系統(tǒng)數(shù)據(jù)層，將工程需求轉(zhuǎn)化為施工需求。

3.3.3 風(fēng)景園林建設(shè)EPC信息平臺在項目管理、采購管理、決策支持等方面的應(yīng)用

風(fēng)景園林建設(shè)EPC信息平臺除了能為風(fēng)景園林工程總承包提供工程設(shè)計和施工設(shè)計所需的協(xié)同工作環(huán)境外，借助基于BIM的系統(tǒng)數(shù)據(jù)層，還可以被應(yīng)用于風(fēng)景園林建設(shè)EPC的項目管理、采購管理、決策支持等方面。

①項目管理應(yīng)用。

以系統(tǒng)數(shù)據(jù)層為基礎(chǔ)，風(fēng)景園林建設(shè)EPC信息平臺可以將相關(guān)項目要素的計劃與控制信息關(guān)聯(lián)起來，為實現(xiàn)全過程、多要素集成管理提供輔助。

②采購管理應(yīng)用。

以系統(tǒng)數(shù)據(jù)層為基礎(chǔ)，風(fēng)景園林建設(shè)EPC信息平臺可以實現(xiàn)風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商與相關(guān)供應(yīng)商、分包商、設(shè)備制造企業(yè)等合作伙伴之間的信息交互，通過實時發(fā)布需求信息并獲得有效響應(yīng)，完成詢價、訂購、簽約等采購工作。

③決策支持應(yīng)用。

通過跟蹤和記錄在風(fēng)景園林工程的設(shè)計、采購、施工過程中產(chǎn)生的信息，創(chuàng)建基于信息集成技術(shù)的數(shù)據(jù)倉庫，采用數(shù)據(jù)挖掘引擎和決策分析工具，風(fēng)景園林建設(shè)EPC總承包商的管理者可以按選定的“決策主題”進(jìn)行決策分析及查詢，獲得相應(yīng)的決策支持。

4 結(jié)語

本文在闡述EPC模式內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，結(jié)合BIM的特點，通過分析風(fēng)景園林建設(shè)EPC模式應(yīng)用BIM的必要性，探討了風(fēng)景園林建設(shè)EPC應(yīng)用BIM的可行模式，以期為在我國風(fēng)景園林建設(shè)領(lǐng)域推行EPC模式提供一種有效的信息化工具。