基于BIM的大型EPC項(xiàng)目集成管理研究
——以桐鄉(xiāng)市全民健身中心項(xiàng)目為例

王鵬飛

(上?；壑ńㄔO(shè)顧問(wèn)有限公司，上海 200092)

引言

近幾年，建筑行業(yè)的投資總額和建設(shè)規(guī)模都保持一個(gè)高位的增長(zhǎng)，建筑業(yè)仍然是促進(jìn)就業(yè)和貢獻(xiàn)國(guó)家GDP的重要引擎。對(duì)于單個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的建筑規(guī)模大、投資額高，項(xiàng)目管理的集成化程度也越來(lái)越高。建設(shè)項(xiàng)目的利益相關(guān)方包括各參與方共同面臨項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的投資、技術(shù)和管理等風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何更好地管控項(xiàng)目實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目管理的模式顯得尤為重要。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)—招標(biāo)—施工管理(DBB)模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代功能復(fù)雜的建設(shè)項(xiàng)目的綜合需求，集成管理模式如國(guó)際上推行的EPC模式則能夠滿(mǎn)足現(xiàn)代建設(shè)項(xiàng)目的需求，已成為未來(lái)的主要趨勢(shì)。項(xiàng)目的EPC管理模式將項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的主要管理過(guò)程和工程風(fēng)險(xiǎn)都轉(zhuǎn)移給了總承包方，業(yè)主方只需要做好總體和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的把控，因此，對(duì)于總承包方來(lái)說(shuō)有利于成本的優(yōu)化和管理效率的提升。EPC模式的核心是集成化的管理和交付，要求承包商具有較高的統(tǒng)籌規(guī)劃和協(xié)同集成的能力，這就需要借助能貫穿項(xiàng)目全過(guò)程的集成信息技術(shù)手段。

BIM技術(shù)作為建筑業(yè)的革命性技術(shù)，逐漸成為EPC項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中最重要的行之有效的信息技術(shù)。BIM技術(shù)的應(yīng)用從根本上解決了EPC項(xiàng)目設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工各階段以及各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)間的信息斷層問(wèn)題，全面提高了工程管理的信息化水平和應(yīng)用效果，能有效減少項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn)[1]。隨著技術(shù)和政策環(huán)境的日趨成熟，BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)EPC總包工程中的應(yīng)用將越來(lái)越深入。

1 基于BIM的EPC項(xiàng)目集成管理

1.1 BIM技術(shù)的集成應(yīng)用

BIM技術(shù)是用集成化的軟件創(chuàng)建和應(yīng)用三維數(shù)字化模型，利用其可視化、參數(shù)化和自動(dòng)化的技術(shù)特征，在建設(shè)項(xiàng)目管理過(guò)程中有效地建立、管理和使用建筑信息的過(guò)程[2]。項(xiàng)目管理過(guò)程中的BIM技術(shù)應(yīng)用強(qiáng)調(diào)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程的產(chǎn)品、組織、流程等各類(lèi)信息進(jìn)行集成化的表達(dá)和管理，應(yīng)用領(lǐng)域涉及項(xiàng)目全生命期的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)的各個(gè)階段[3,4]。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，統(tǒng)一的產(chǎn)品信息模型的缺乏是項(xiàng)目實(shí)施集成化管理的關(guān)鍵阻礙因素[2]，BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)的建筑產(chǎn)品信息集成將為工程項(xiàng)目實(shí)施集成化管理提供基礎(chǔ)性支持。美國(guó)建筑師協(xié)會(huì)(AIA)提出了工程項(xiàng)目集成化交付理論IPD(Integrated Project Delivery)[5]， 即在項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中通過(guò)集成的組織、流程和運(yùn)行機(jī)制可以更好地提高項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)水平，最終達(dá)到為項(xiàng)目增值的目的。IPD的理念與EPC的集成交付具有一致性，BIM技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)成為支持這種集成交付實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段。

1.2 EPC模式下的BIM技術(shù)應(yīng)用

EPC(Engineering-Procurement-Construction)模式也稱(chēng)為“設(shè)計(jì)—采購(gòu)—施工一體化模式”或“工程總承包模式”，是指建設(shè)項(xiàng)目委托給一個(gè)獨(dú)立廠商或者多個(gè)廠商，聯(lián)合對(duì)項(xiàng)目整體的施工設(shè)計(jì)、采購(gòu)發(fā)包、施工管理及竣工交付的全過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一管理。EPC模式在國(guó)外的發(fā)展得到了推崇，近幾年在國(guó)內(nèi)也發(fā)展較快，在一些項(xiàng)目中得到應(yīng)用?？傮w上，EPC模式相對(duì)于傳統(tǒng)管理模式，增加了承包商的整體效益，釋放了業(yè)主的管理和控制，提升了項(xiàng)目整體的設(shè)計(jì)優(yōu)化和成本節(jié)省，改進(jìn)了管理流程，提升了管理效率。

EPC項(xiàng)目在執(zhí)行過(guò)程中與傳統(tǒng)的DBB等管理模式有所不同。在EPC模式下，業(yè)主在工程項(xiàng)目中不用過(guò)多地參與項(xiàng)目細(xì)節(jié)，因此，業(yè)主需要組建精簡(jiǎn)的管理團(tuán)隊(duì)或者委托咨詢(xún)單位對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總體管控。EPC項(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)階段是搭接穿插進(jìn)行的，采購(gòu)階段可以在設(shè)計(jì)進(jìn)行到一定階段就開(kāi)始，而其中施工的過(guò)程就可以從設(shè)計(jì)階段的中期開(kāi)始[6]。因此，在項(xiàng)目過(guò)程中資料的傳輸、各單位或各部門(mén)的溝通等都具有非常高的效率。如圖1所示，為EPC管理模式下的組織信息傳遞的架構(gòu)。

圖1 EPC模式信息組織架構(gòu)圖

項(xiàng)目EPC模式的實(shí)施過(guò)程也具有一定的局限性。首先，業(yè)主對(duì)項(xiàng)目的管控度降低，過(guò)程信息溝通滯后，導(dǎo)致項(xiàng)目的交付效果不能完全滿(mǎn)足業(yè)主要求； 其次，EPC項(xiàng)目的承包商管理責(zé)任較大，面臨的風(fēng)險(xiǎn)也很大，其管理和技術(shù)的局限可能會(huì)影響整個(gè)項(xiàng)目的效果； 最后，項(xiàng)目的不確定因素或者業(yè)主的決策變化產(chǎn)生設(shè)計(jì)變更而導(dǎo)致承包商的成本和工期控制風(fēng)險(xiǎn)大。這些局限性問(wèn)題歸根結(jié)底是在傳統(tǒng)的管理模式下，EPC項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的信息無(wú)法有效共享和溝通不及時(shí)。BIM技術(shù)以其高度信息集成化及協(xié)同工作方式等特點(diǎn)，在EPC項(xiàng)目中能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)目數(shù)據(jù)資源的復(fù)用及信息共享[7]，可以加強(qiáng)業(yè)主與總承包商之間的信息共享和及時(shí)溝通解決問(wèn)題，有效管控項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。BIM技術(shù)可以建立各參與方溝通管理體系，使得項(xiàng)目參與各方進(jìn)行有效的溝通，建立追蹤反饋制度，為項(xiàng)目順利實(shí)施提供了保障。EPC模式下的工程設(shè)計(jì)階段包含內(nèi)容多、考慮因素多、技術(shù)細(xì)節(jié)控制多，應(yīng)用BIM技術(shù)后可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成本信息的集成與共享，為設(shè)計(jì)成果的傳遞和深化提供了集成化的數(shù)字化基座[8]。在EPC項(xiàng)目的施工階段，使各項(xiàng)管理工作前置，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行集成管理的過(guò)程，通過(guò)各階段模型共同建立與使用，將各種項(xiàng)目信息整合集成到同一模型中，根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展添加、更新和使用相關(guān)信息，使得項(xiàng)目信息具有完整性、唯一性和及時(shí)性。

EPC模式是一種集成交付模式IPD，BIM技術(shù)的發(fā)展使得這種集成交付有了實(shí)現(xiàn)手段。一些學(xué)者將BIM與IPD相結(jié)合進(jìn)行研究，從合同關(guān)系的角度來(lái)解釋BIM的作用。Ashcraft指出，只有BIM和IPD相結(jié)合才能使項(xiàng)目集成交付的效益最大化[9]。因此，BIM技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了EPC管理模式的實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)，項(xiàng)目管理的集成度明顯提升，基于BIM的EPC改進(jìn)模式如圖2 所示：

(1)改進(jìn)模式中業(yè)主的管理主導(dǎo)權(quán)交給值得信賴(lài)的總承包商，在甄選承包商時(shí)會(huì)優(yōu)先選取工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和BIM技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富，且自身企業(yè)體系內(nèi)有施工實(shí)施資源的總承包商，EPC承包合同包括設(shè)計(jì)、BIM咨詢(xún)及施工等內(nèi)容[10]；

(2)改進(jìn)模式要求總承包商制定一套完整的數(shù)字化服務(wù)體系，提出全過(guò)程全員參與的BIM總體要求，承包商內(nèi)部團(tuán)隊(duì)提供BIM技術(shù)服務(wù)，形成能夠完全支持實(shí)體工程的集成管理體系[11]；

(3)改進(jìn)模式要求總承包商制定包含基于BIM的集成系統(tǒng)管理平臺(tái)能夠有效地支持BIM組織、流程、數(shù)據(jù)的全過(guò)程集成管理，EPC項(xiàng)目的BIM集成系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)考慮設(shè)計(jì)協(xié)同、采購(gòu)管理、施工管理協(xié)同等。

圖2 基于BIM的EPC改進(jìn)模式

2 EPC項(xiàng)目案例概況

桐鄉(xiāng)市全民健身中心項(xiàng)目位于桐鄉(xiāng)市梧桐街道繞城北路以南、烏鎮(zhèn)大道以東、秋華路以北。項(xiàng)目總建筑面積約9.7萬(wàn)m2，由場(chǎng)館建筑及配套建筑組成，主要功能為體育場(chǎng)館，全民健身用房和相關(guān)配套用房，桐鄉(xiāng)市全民健身中心BIM模型圖如圖3所示。項(xiàng)目采用EPC模式，工程委托一家綜合實(shí)力較強(qiáng)的總承包企業(yè)負(fù)責(zé)，包括工程深化設(shè)計(jì)、采購(gòu)發(fā)包以及施工管理等工作。項(xiàng)目EPC總承包管理團(tuán)隊(duì)全過(guò)程依托BIM技術(shù)，進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工的集成管理。

圖3 桐鄉(xiāng)市全民健身中心BIM模型圖

本EPC項(xiàng)目實(shí)施的重難點(diǎn)：

(1)項(xiàng)目工程體量大，建筑功能多，結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜，工程周邊環(huán)境復(fù)雜，對(duì)施工作業(yè)要求高，環(huán)境保護(hù)要求高；

(2)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)應(yīng)用多項(xiàng)新技術(shù)，包括地下空間應(yīng)用技術(shù)、大跨度鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、幕墻體系工程及復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)工程技術(shù)；

(3)項(xiàng)目項(xiàng)目的安全文明和施工質(zhì)量要求高，確保達(dá)到“錢(qián)江杯”質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和省級(jí)安全文明標(biāo)化工地標(biāo)準(zhǔn)；

(4)總工期緊張，要求在720日歷天內(nèi)完成整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、發(fā)包、施工、驗(yàn)收交付等全部階段；

(5)項(xiàng)目專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)復(fù)雜，參與的分包單位眾多，7個(gè)主要專(zhuān)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)同步穿插施工，項(xiàng)目的EPC總包管理協(xié)調(diào)難度大。

3 整體實(shí)施框架

3.1 EPC模式下BIM團(tuán)隊(duì)組織架構(gòu)

EPC模式下的BIM團(tuán)隊(duì)作為技術(shù)支撐團(tuán)隊(duì)，嵌入了整個(gè)項(xiàng)目的EPC項(xiàng)目組織架構(gòu)中，形成了一個(gè)分工明確、權(quán)責(zé)清晰并具有獨(dú)立工作流程的虛擬組織形式，其組織架構(gòu)分層如圖4所示。企業(yè)保障層面由業(yè)主方BIM中心總控領(lǐng)導(dǎo)，EPC總承包BIM管理層牽頭實(shí)施，下發(fā)任務(wù)予EPC總承包BIM操作層各專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行BIM應(yīng)用落地； 在分析層面由各專(zhuān)業(yè)分包單位技術(shù)部門(mén)牽頭，其余部門(mén)設(shè)置BIM專(zhuān)員進(jìn)行配合，真正實(shí)現(xiàn)“全員BIM”。

圖4 BIM團(tuán)隊(duì)組織體系

為了更好地發(fā)揮BIM技術(shù)在EPC總承包項(xiàng)目中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在該項(xiàng)目前期，就“如何將BIM技術(shù)真正落實(shí)到桐鄉(xiāng)項(xiàng)目中”進(jìn)行了深入的考察、調(diào)研與探討。根據(jù)項(xiàng)目BIM實(shí)施管理大綱規(guī)劃的BIM應(yīng)用內(nèi)容及統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在各專(zhuān)業(yè)分包招標(biāo)前，擬定各專(zhuān)業(yè)分包單位具體BIM技術(shù)應(yīng)用要求，以落實(shí)業(yè)主對(duì)于項(xiàng)目BIM工程應(yīng)用的總體要求。

3.2 BIM應(yīng)用目標(biāo)

作為EPC項(xiàng)目的合同履行和服務(wù)承諾的落實(shí)，本項(xiàng)目設(shè)立了以下BIM應(yīng)用目標(biāo)：

(1)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。通過(guò)加強(qiáng)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)，提升了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，并交付BIM成果延續(xù)至施工階段；

(2)全面應(yīng)用BIM技術(shù)，輔助項(xiàng)目施工管理。施工階段要求各參建方應(yīng)用BIM技術(shù)，提升設(shè)計(jì)品質(zhì)和綜合效率，從而輔助實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度和成本等目標(biāo)；

(3)可視化模擬，提高方案的綜合優(yōu)越性。基于BIM模擬分析，提高現(xiàn)場(chǎng)施工方案的適合性和科學(xué)性，以及管理效率和施工安全質(zhì)量，節(jié)省工期，減少工程變更。

3.3 基于BIM的應(yīng)用全過(guò)程管理服務(wù)

桐鄉(xiāng)市全民健身中心EPC項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段、施工準(zhǔn)備階段、施工階段、竣工階段到運(yùn)維階段都運(yùn)用了BIM技術(shù)，提供了基于BIM的信息生成、共享、完善、應(yīng)用全過(guò)程管理服務(wù)，為該項(xiàng)目帶來(lái)了很大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目BIM全過(guò)程應(yīng)用內(nèi)容做了詳細(xì)規(guī)劃，下文將對(duì)重點(diǎn)應(yīng)用內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述，重點(diǎn)應(yīng)用將聚焦到設(shè)計(jì)階段、施工準(zhǔn)備階段和施工階段。

4 EPC項(xiàng)目的BIM技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)用

本EPC案例項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用在初期經(jīng)過(guò)詳細(xì)的規(guī)劃，對(duì)項(xiàng)目的組織、流程和分工以及BIM應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo)都做了詳細(xì)的要求。以下詳述了項(xiàng)目在搭設(shè)協(xié)同管理平臺(tái)，設(shè)計(jì)階段、施工準(zhǔn)備階段和施工階段的重點(diǎn)應(yīng)用。

4.1 項(xiàng)目BIM協(xié)同管理平臺(tái)的應(yīng)用

本案例EPC項(xiàng)目在總承包的統(tǒng)一管理協(xié)調(diào)下的專(zhuān)業(yè)承包商較多，項(xiàng)目信息量巨大，信息的存儲(chǔ)和交互復(fù)雜，為了保證項(xiàng)目信息的及時(shí)、統(tǒng)一和共享，在項(xiàng)目初期就搭設(shè)了多方參與的協(xié)同管理平臺(tái)SmartPMPBIM。協(xié)同管理平臺(tái)界面如圖5所示，平臺(tái)的主要功能以信息化管理為主，包括項(xiàng)目信息、概覽、工程動(dòng)態(tài)、問(wèn)題報(bào)告、BIM模型、文檔管理、設(shè)備管理、項(xiàng)目設(shè)置和系統(tǒng)設(shè)置等功能模塊。協(xié)同管理平臺(tái)對(duì)項(xiàng)目的復(fù)雜建筑信息進(jìn)行了集成化管理和使用，增進(jìn)了各個(gè)參與方的協(xié)同和協(xié)調(diào)，有助于項(xiàng)目BIM應(yīng)用。項(xiàng)目運(yùn)用該平臺(tái)解決了圖紙、現(xiàn)場(chǎng)、模型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分享問(wèn)題，達(dá)到協(xié)同管理的目標(biāo)。

圖5 BIM協(xié)同管理平臺(tái)

4.2 設(shè)計(jì)階段BIM技術(shù)應(yīng)用

項(xiàng)目在EPC模式下，在設(shè)計(jì)之初就已經(jīng)確定了總承包商，因此BIM技術(shù)的應(yīng)用在本文3.1中所述，總承包商從管理層、操作層和分析層三個(gè)層次，對(duì)BIM應(yīng)用工作進(jìn)行部署并總體把控。施工在設(shè)計(jì)階段就提前介入，不但要管控設(shè)計(jì)的質(zhì)量，還要考慮后續(xù)施工的可建造性。以下列舉了設(shè)計(jì)階段創(chuàng)建可視化設(shè)計(jì)模型、碰撞檢查與設(shè)計(jì)優(yōu)化和網(wǎng)架屋面的標(biāo)高分析等三個(gè)代表性的應(yīng)用：

(1)可視化設(shè)計(jì)模型

利用BIM技術(shù)建立建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、鋼結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)模型，將各個(gè)專(zhuān)業(yè)模型進(jìn)行整合，并通過(guò)VR技術(shù)通過(guò)模型將設(shè)計(jì)意圖展示給項(xiàng)目各參與單位。在總承包商的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管控下，通過(guò)BIM技術(shù)共享和溝通項(xiàng)目信息，既提高了各參與方的協(xié)同工作能力，又提升了總承包商的綜合管理效率，圖6為各個(gè)可視化BIM設(shè)計(jì)模型。

圖6 可視化設(shè)計(jì)模型

(2)碰撞檢測(cè)與設(shè)計(jì)優(yōu)化

建筑設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)和技術(shù)環(huán)節(jié)多，設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量與后續(xù)施工有些緊密聯(lián)系，傳統(tǒng)的模式導(dǎo)致設(shè)計(jì)問(wèn)題暴露滯后，容易發(fā)生設(shè)計(jì)變更和施工返工。EPC模式下，由于施工的提前介入，使得很多設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和沖突提前發(fā)現(xiàn)并得到解決。本項(xiàng)目利用BIM技術(shù)，通過(guò)模型整合進(jìn)行碰撞檢查，同時(shí)結(jié)合凈高分析，提前發(fā)現(xiàn)并解決凈高問(wèn)題以確保圖紙質(zhì)量。項(xiàng)目已發(fā)現(xiàn)的各類(lèi)設(shè)計(jì)問(wèn)題約186個(gè)，這些問(wèn)題在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷得到完善和解決，局部圖紙審查報(bào)告如圖7所示。

圖7 圖紙審查報(bào)告

(3)網(wǎng)架屋面標(biāo)高分析

通過(guò)多專(zhuān)業(yè)模型整合，提前發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目籃球館、游泳館及羽毛球館網(wǎng)架屋面結(jié)構(gòu)標(biāo)高均超過(guò)建筑標(biāo)高，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)放樣核查發(fā)現(xiàn)實(shí)際存在的問(wèn)題。BIM團(tuán)隊(duì)基于模型分析、推算理論屋面高度，提供現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核后，提交設(shè)計(jì)進(jìn)行最終復(fù)核確認(rèn)，提前解決網(wǎng)架標(biāo)高問(wèn)題，為后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)深化應(yīng)用提供重要依據(jù)，標(biāo)高分析如圖8所示。

圖8 網(wǎng)架屋面標(biāo)高分析

4.3 施工準(zhǔn)備階段BIM技術(shù)應(yīng)用

項(xiàng)目在EPC模式下，進(jìn)入施工準(zhǔn)備階段總承包商在其承包范圍內(nèi)就要代替?zhèn)鹘y(tǒng)的業(yè)主方做總體規(guī)劃。尤其是對(duì)各個(gè)分包方的管控，既要做到計(jì)劃統(tǒng)籌，又要兼顧公平合理。借助BIM技術(shù)可以對(duì)項(xiàng)目總體資源信息完整掌握，并借助信息化的手段有效調(diào)整、合理安排。以下列舉了施工準(zhǔn)備階段的施工場(chǎng)布規(guī)劃、施工材料計(jì)劃和機(jī)房預(yù)制加工等三個(gè)代表性應(yīng)用：

(1)施工場(chǎng)布規(guī)劃

在施工準(zhǔn)備期，通過(guò)施工總平圖BIM模型的比對(duì)場(chǎng)布規(guī)劃的合理性、實(shí)用性和綠色經(jīng)濟(jì)等多方面提前進(jìn)行預(yù)演，從而保障施工總平布置的最優(yōu)及各個(gè)階段的機(jī)動(dòng)調(diào)整，各施工階段場(chǎng)地模型如圖9所示。

圖9 各施工階段場(chǎng)布圖

(2)施工材料計(jì)劃

EPC模式下的施工材料計(jì)劃涉及到各個(gè)分包，關(guān)系到項(xiàng)目推進(jìn)的效率?；贐IM模型，提前在模型中對(duì)ALC板、幕墻等進(jìn)行排版、分割、標(biāo)號(hào)，確保模型和現(xiàn)場(chǎng)一致，快速導(dǎo)出相應(yīng)的匯總表與明細(xì)表，計(jì)量范圍并做說(shuō)明。通過(guò)工程部對(duì)計(jì)量范圍及本身工程量估算的交叉檢驗(yàn)，保證材料計(jì)劃的相對(duì)準(zhǔn)確性，進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)材料控制，ALC板BIM工程量檢核如圖10所示。

圖10 ALC板BIM工程量檢核

(3)機(jī)房預(yù)制加工

本項(xiàng)目游泳館地下室空調(diào)水泵房為機(jī)電管線預(yù)制機(jī)房，機(jī)房整體建筑面積約50m2，區(qū)域空間狹窄，管線交叉多，管線排布要求高，且管線預(yù)制對(duì)設(shè)備安裝精度高，整體施工難度較大。施工準(zhǔn)備階段，BIM團(tuán)隊(duì)依照廠家提供的機(jī)組、水泵等設(shè)備和閥門(mén)、過(guò)濾器等附件尺寸大樣圖深化機(jī)房管線BIM模型，并在基礎(chǔ)上進(jìn)行管綜排布； 隨后成立機(jī)電小組，編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，對(duì)管件進(jìn)行拆分，生成二維碼，并導(dǎo)出管道分段加工圖紙和下料圖，交付工廠進(jìn)行預(yù)制加工； 在現(xiàn)場(chǎng)安裝前，通過(guò)BIM預(yù)制施工動(dòng)畫(huà)模擬對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)交底，大大提高了現(xiàn)場(chǎng)效率，更保障了施工人員的安全項(xiàng)目機(jī)房預(yù)制模型，如圖11所示。

圖11 機(jī)房預(yù)制

4.4 施工階段BIM技術(shù)應(yīng)用

進(jìn)入施工階段，本項(xiàng)目EPC的總承包商對(duì)分包方的管理進(jìn)入關(guān)鍵階段，涉及到質(zhì)量、工期和投資等項(xiàng)目的綜合效益。過(guò)程中有巨大的信息量需要實(shí)時(shí)更新、共享及協(xié)調(diào)。借助BIM技術(shù)可以在充分掌握信息的基礎(chǔ)上輔助決策。以下列舉了施工階段的可視化進(jìn)度管理、三維施工交底和鋼結(jié)構(gòu)安裝模擬及分析等三個(gè)代表性應(yīng)用：

(1)可視化進(jìn)度管理

區(qū)別于一般施工方，EPC的總承包商對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度的把控取決于對(duì)各個(gè)分包方的工作面安排和工序的有效搭接?；贐IM模型的進(jìn)度管理，將BIM模型與施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行構(gòu)件關(guān)聯(lián)，使進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度比對(duì)效果更直觀，能夠快速制定相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)，便于總承包管理決策層對(duì)施工進(jìn)度的快速掌握和有效管理。項(xiàng)目通過(guò)BIM模型進(jìn)行進(jìn)度模擬，復(fù)核各工序搭接及專(zhuān)業(yè)間穿插的合理性，確定最優(yōu)施工進(jìn)度計(jì)劃，如圖12所示。

圖12 項(xiàng)目施工模擬與確定最優(yōu)施工進(jìn)度計(jì)劃

(2)三維施工交底

施工技術(shù)交底的傳統(tǒng)方式導(dǎo)致交底不清或者有誤解。本項(xiàng)目在BIM模式下，借助于VR技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)三維交底。在總承包統(tǒng)一安排下，項(xiàng)目各個(gè)分包基于同一數(shù)據(jù)模型和管理標(biāo)準(zhǔn)，使施工人員充分理解和把握設(shè)計(jì)意圖和施工要點(diǎn)，提升了施工的準(zhǔn)確性、減少返工。項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)交底流程與VR技術(shù)三維交底如圖13所示。

圖13 VR技術(shù)三維交底

(3)鋼結(jié)構(gòu)安裝模擬及分析

鋼結(jié)構(gòu)分項(xiàng)工程是本項(xiàng)目的一個(gè)重難點(diǎn)，其中三館屋蓋均為倒三角鋼管桁架結(jié)構(gòu)，跨度大、重量重，下部為土建樓層結(jié)構(gòu)，施工條件復(fù)雜，因此采用何種施工方案是本工程三館結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵?？偝邪M織鋼結(jié)構(gòu)分包方通過(guò)BIM技術(shù)可視化進(jìn)行鋼屋蓋鋼結(jié)構(gòu)施工的多方案模擬對(duì)比分析論證，最終優(yōu)選“累積滑移施工方案”進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，既保證了質(zhì)量安全，又節(jié)省了工期、降低了成本，現(xiàn)場(chǎng)施工方案模擬如圖14所示。

圖14 鋼屋蓋施工方案模擬

綜上所述，本案例EPC項(xiàng)目的BIM技術(shù)的集成化應(yīng)用包括協(xié)同管理平臺(tái)的應(yīng)用，以及設(shè)計(jì)階段、施工準(zhǔn)備階段、施工階段的各項(xiàng)代表性應(yīng)用等都取得了預(yù)期的效果。結(jié)果表明，本EPC項(xiàng)目總承包商在BIM技術(shù)應(yīng)用的改進(jìn)模式下，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)階段的施工提前介入，施工階段應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)各個(gè)分包有效管控，既解決了項(xiàng)目的重難點(diǎn)問(wèn)題，又提升了項(xiàng)目的綜合效益。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于越來(lái)越多的大型復(fù)雜項(xiàng)目，借助BIM技術(shù)的EPC集成管理模式將是重要實(shí)現(xiàn)手段。通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了EPC項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工各階段各專(zhuān)業(yè)的從產(chǎn)品、組織到流程的各類(lèi)信息的集成化儲(chǔ)存、管理和使用。EPC項(xiàng)目以其特殊的一體化總承包合同關(guān)系和各業(yè)務(wù)并行、各承包商集中的集成化管理過(guò)程成為建設(shè)項(xiàng)目高效交付的典型示范。BIM技術(shù)的應(yīng)用更加促進(jìn)了這種示范的實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)，即本研究中提出的基于BIM的EPC改進(jìn)模式實(shí)現(xiàn)了承包商甄選的高效優(yōu)質(zhì)發(fā)包，以總承包牽頭的自上而下的集成管理體系的建立，以及基于BIM的集成系統(tǒng)管理平臺(tái)的項(xiàng)目協(xié)同管理。

在實(shí)際的EPC項(xiàng)目案例研究中，從包括組織、流程和目標(biāo)的整體實(shí)施框架建立，到設(shè)計(jì)階段、施工準(zhǔn)備階段和施工階段的BIM技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)用，進(jìn)一步驗(yàn)證了BIM技術(shù)在EPC項(xiàng)目的集成應(yīng)用使得桐鄉(xiāng)市全民健身中心項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程從管理理念、組織架構(gòu)和工作流程，到實(shí)現(xiàn)工具和方法都產(chǎn)生了根本性的變革，實(shí)現(xiàn)了EPC項(xiàng)目的高效管理和BIM實(shí)施價(jià)值。