BIM技術(shù)在EPC模式下設(shè)計(jì)總包管理的效應(yīng)分析

摘 要：H醫(yī)院一二期建設(shè)工程項(xiàng)目在一期采用了傳統(tǒng)發(fā)包模式，在二期采用了EPC總承包模式。基于BIM技術(shù)的EPC模式下H醫(yī)院二期的設(shè)計(jì)總包管理，對(duì)設(shè)計(jì)平行分包商的效應(yīng)分析，提升項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量和管理水平，明確了BIM技術(shù)在工程管理方面的應(yīng)用價(jià)值，豐富對(duì)工程項(xiàng)目管理的理論認(rèn)識(shí)，以期進(jìn)一步完善相關(guān)理論模型和方法。

關(guān)鍵詞：BIM；EPC；設(shè)計(jì)總包；平行分包

0 引言

隨著工程項(xiàng)目越來(lái)越復(fù)雜化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，越來(lái)越多的業(yè)主開始傾向于采用具有更高收益的承發(fā)包模式。其中最具代表性的就是“設(shè)計(jì)-采購(gòu)-施工”總包（EPC）模式。EPC模式能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工等環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，從而提高工程項(xiàng)目的整體效率和質(zhì)量。

在EPC模式中，建立設(shè)計(jì)總包的有效管理權(quán)限，通過分析H醫(yī)院二期基于BIM技術(shù)在“三控一協(xié)調(diào)”方面的實(shí)際應(yīng)用分析，總結(jié)出BIM技術(shù)能夠更好的支撐設(shè)計(jì)總包的管理效應(yīng)。

1 項(xiàng)目概況

H醫(yī)院是一所集醫(yī)療、教學(xué)、預(yù)防、康復(fù)為一體的綜合性縣級(jí)公立醫(yī)院。本工程采用的是整體規(guī)劃分期實(shí)施的建設(shè)策略。由于規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，現(xiàn)有用地上還存在老門診樓、老外科樓等附著物，因此在建設(shè)時(shí)必須充分考慮醫(yī)院項(xiàng)目的可持續(xù)性。

整個(gè)醫(yī)院的實(shí)施建設(shè)總共分為3個(gè)階段進(jìn)行[1]：①第一階段優(yōu)先建設(shè)H醫(yī)院一期，包括綜合樓、精神科樓、科教樓、傳染科樓、科教信息樓、職工活動(dòng)中心等子項(xiàng)建筑。②第二階段是在一期建設(shè)完成并投入使用后拆除現(xiàn)狀外科樓，并進(jìn)行二期門診樓、120急救站、健康體檢大樓等子項(xiàng)的建設(shè)。③第三階段是在二期建設(shè)完成后，對(duì)老門診樓等原有建筑進(jìn)行改造升級(jí)，完成H醫(yī)院臨道路一側(cè)前場(chǎng)的所有室外附屬工程，從而完成整個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容。

2 不同發(fā)包模式下的設(shè)計(jì)管理概述

2.1 一期DBB發(fā)包模式下設(shè)計(jì)管理概述

設(shè)計(jì)-招標(biāo)-建造（DBB）模式采用的是分階段招標(biāo)的模式，即先進(jìn)行總體規(guī)劃及土建單體的設(shè)計(jì)招標(biāo)，再由其他專業(yè)設(shè)計(jì)公司在既定的土建條件基礎(chǔ)上，進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)等工作，最后由施工單位施工。在這種模式下，業(yè)主會(huì)將項(xiàng)目的不同階段或不同部分分別招標(biāo)，由不同的承包商來(lái)完成。

在項(xiàng)目的第一階段一期設(shè)計(jì)招標(biāo)中，業(yè)主分別先后采購(gòu)了主體設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、場(chǎng)地設(shè)計(jì)以及其他弱電智能化等專項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容。

一期工程于2019年11月竣工驗(yàn)收，設(shè)計(jì)公司于2015年6月中標(biāo)進(jìn)場(chǎng)，2016年9月圖紙通過施工圖審查并移交建設(shè)方。土建施工方與監(jiān)理方于2016年下半年陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)，第三方造價(jià)機(jī)構(gòu)在2017年2月進(jìn)場(chǎng)，在2017年4月施工期間，業(yè)主陸續(xù)采購(gòu)了其他相關(guān)的下游設(shè)計(jì)施工一體化承包商。

由于各參建設(shè)計(jì)主體進(jìn)場(chǎng)時(shí)間前后不一，沒有在設(shè)計(jì)初期統(tǒng)一協(xié)同，在一期綜合樓的監(jiān)管服務(wù)過程中，產(chǎn)生了如基于室內(nèi)設(shè)計(jì)方案修改而造成的土建重大變更，多設(shè)計(jì)協(xié)同造成了施工界面混亂，各設(shè)計(jì)單位制圖標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一需反復(fù)確認(rèn)等問題，影響了設(shè)計(jì)公司成本、進(jìn)度跟質(zhì)量3方面的控制成果[2]。

2.2 二期EPC發(fā)包模式下設(shè)計(jì)總包管理概述

對(duì)第二階段二期建設(shè)工程，業(yè)主單位選擇采用了EPC設(shè)計(jì)施工總承包模式作為新的工程建設(shè)承包模式。設(shè)計(jì)公司作為聯(lián)合體中的設(shè)計(jì)責(zé)任人，直接負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)文件的進(jìn)度、質(zhì)量和成本，因此通過合同條款的約束，對(duì)于各設(shè)計(jì)平行分包商形成了絕對(duì)的權(quán)威。

設(shè)計(jì)平行分包商是在設(shè)計(jì)總包單位協(xié)調(diào)下，分別負(fù)責(zé)室內(nèi)施工圖設(shè)計(jì)、弱電智能化設(shè)計(jì)、潔凈空間設(shè)計(jì)等工作的專業(yè)單位或企業(yè)。設(shè)計(jì)平行分包商需要根據(jù)總包單位的要求進(jìn)行工作，并與其保持密切聯(lián)系。

二期工程于2022年10月竣工驗(yàn)收，在確認(rèn)EPC設(shè)計(jì)施工總承包商后，設(shè)計(jì)公司立刻開展各設(shè)計(jì)版塊的籌備建設(shè)，并通過BIM技術(shù)的支撐，在施工圖交付之前便利用BIM技術(shù)協(xié)同平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，將所有的專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容匯集成為一個(gè)綜合的建筑信息模型，并檢查碰撞與矛盾處。在通過施工圖審查后，通過將模型信息與聯(lián)合體企業(yè)共享，以提高施工階段的管理效率和精度[3]。

3H醫(yī)院二期項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)的效應(yīng)分析

3.1 BIM技術(shù)的應(yīng)用

設(shè)計(jì)公司從設(shè)計(jì)管理的角度出發(fā)，通過對(duì)一期項(xiàng)目的復(fù)盤總結(jié)發(fā)現(xiàn)，如果一個(gè)項(xiàng)目的管理場(chǎng)景建立在EPC這種總承包模式下，最容易產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的地方，恰恰是總包單位對(duì)于平行分包單位的設(shè)計(jì)管理方面的問題。

在設(shè)計(jì)施工聯(lián)合體建立初期，設(shè)計(jì)公司就主動(dòng)提出了應(yīng)用BIM技術(shù)來(lái)進(jìn)行本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工與管理。BIM技術(shù)作為一個(gè)協(xié)同平臺(tái)，可以給工程管理項(xiàng)目提供直觀可視化的信息模型，將研究范圍從二維轉(zhuǎn)為三維，能夠提高參建各方的項(xiàng)目認(rèn)識(shí)度。這一提議也得到了聯(lián)合體施工企業(yè)的同意，共同推動(dòng)了基于BIM技術(shù)的施工管理。

3.2 H醫(yī)院二期應(yīng)用BIM技術(shù)的效應(yīng)分析

基于BIM技術(shù)的生產(chǎn)管理模式，形成了集合建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電、室內(nèi)、潔凈空間、人防、鋼結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等全專業(yè)的綜合模型。

BIM技術(shù)在H醫(yī)院二期工程建設(shè)中提供了信息化技術(shù)手段的支撐，EPC模式可以幫助建立公司在設(shè)計(jì)管理上對(duì)于平行分包商的絕對(duì)權(quán)威性。以下從“三控一協(xié)調(diào)”4個(gè)方面對(duì)應(yīng)用BIM后的一二期設(shè)計(jì)管理效應(yīng)對(duì)比做出分析[4]。

3.2.1 進(jìn)度控制

進(jìn)度是影響業(yè)主單位對(duì)設(shè)計(jì)單位整體印象的最直觀的體現(xiàn)，圖紙無(wú)法按時(shí)交付屬于整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最嚴(yán)重的問題。對(duì)比分析H醫(yī)院一期工程與二期工程在進(jìn)度控制上的整體效應(yīng)，從設(shè)計(jì)階段和施工階段分別來(lái)進(jìn)行分析。

在設(shè)計(jì)階段，一期工程能夠?qū)崿F(xiàn)自身的進(jìn)度安排的目標(biāo)。二期工程在設(shè)計(jì)階段由于需要協(xié)調(diào)統(tǒng)籌平行分包單位并且最終實(shí)現(xiàn)BIM綜合建筑信息模型，主要取決于設(shè)計(jì)總包單位對(duì)于平行分包單位整體進(jìn)度的控制，因此在整個(gè)進(jìn)度周期上較一期長(zhǎng)，而在進(jìn)度把控上需要投入更多的精力和時(shí)間。

在施工階段，設(shè)計(jì)公司在一期工程建設(shè)時(shí)，備受下游設(shè)計(jì)單位的影響，發(fā)生了重大的修改和多次的變更，產(chǎn)生了較多的碎片化進(jìn)度控制環(huán)節(jié)。下游設(shè)計(jì)單位每提交一次成果，公司必須抽調(diào)并組織設(shè)計(jì)組進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)證，修改時(shí)還需出具變更通知單，并制定進(jìn)度計(jì)劃并進(jìn)行進(jìn)度管理。而二期工程設(shè)計(jì)時(shí)則不同，進(jìn)度控制在設(shè)計(jì)階段基本告一段落，施工時(shí)由于設(shè)計(jì)施工共享模型，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)大多可以由施工單位自行解決，公司作為設(shè)計(jì)總包簽字蓋章認(rèn)可即可。

3.2.2 質(zhì)量控制

如果說(shuō)進(jìn)度控制是整個(gè)工程的外驅(qū)力，那么質(zhì)量則是內(nèi)驅(qū)力。一期建設(shè)時(shí)，設(shè)計(jì)公司對(duì)下游設(shè)計(jì)單位并沒有直接的控制權(quán)限，但下游設(shè)計(jì)單位的成果又影響著整體的施工進(jìn)程。具體可以從施工圖階段審查意見數(shù)量和施工單位與監(jiān)理單位的工作聯(lián)系函兩方面來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析[5]。

3.2.2.1 施工圖審查階段的審查意見數(shù)量

對(duì)于設(shè)計(jì)公司來(lái)說(shuō)，一、二期內(nèi)部生產(chǎn)管理的區(qū)別在于是否采用了BIM技術(shù)作為支撐，在利用BIM技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電圖紙的逆向設(shè)計(jì)后，形成了綜合信息技術(shù)模型，可以有效地檢查管線碰撞，也提升了出圖質(zhì)量，因此在施工圖審查時(shí)能夠通過得更加順利。

一期工程根據(jù)審查機(jī)構(gòu)出具的《審查意見告知書》內(nèi)容，合計(jì)審查意見108條，傳統(tǒng)建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電五大專業(yè)平均每專業(yè)21.6條。二期工程合計(jì)審查意見123條，在傳統(tǒng)5大專業(yè)上增加了室內(nèi)審查和人防審查兩塊主要內(nèi)容，平均每專業(yè)18條。

3.2.2.2 施工單位及監(jiān)理單位寄送的工作聯(lián)系函

工作聯(lián)系函的內(nèi)容一般分為兩大類：一是發(fā)函方對(duì)于圖紙內(nèi)容不確定，需要設(shè)計(jì)回復(fù)解釋或做相應(yīng)的補(bǔ)充修改。二是現(xiàn)場(chǎng)因各種原因發(fā)生了變化，請(qǐng)示設(shè)計(jì)是否同意。第一種情況，可以作為設(shè)計(jì)單位質(zhì)量控制的依據(jù)，統(tǒng)稱為答疑工作聯(lián)系函。

在一期工程期間由于沒有統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各個(gè)設(shè)計(jì)專業(yè)，不免會(huì)發(fā)生圖紙矛盾問題，對(duì)此根據(jù)設(shè)計(jì)公司《科技檔案歸檔目錄單》內(nèi)容，合計(jì)13份答疑工作聯(lián)系函。而在二期工程項(xiàng)目中，由于采用BIM技術(shù)，即便有些不明的情況，可以通過共享模型信息實(shí)現(xiàn)即時(shí)溝通，并沒有形成標(biāo)準(zhǔn)化的函件往來(lái)。

3.2.3 成本控制

雖然前后兩期建設(shè)采用了兩種不同的招標(biāo)模式，但作為同一個(gè)項(xiàng)目的延續(xù)，二期在招標(biāo)環(huán)節(jié)依然采用了與一期相同的設(shè)計(jì)費(fèi)計(jì)價(jià)費(fèi)率。一、二期雖然在規(guī)模、參設(shè)專業(yè)數(shù)量以及建安總費(fèi)用方面有所不同，但可以通過成本在合同額的占比來(lái)對(duì)比一、二期在使用BIM技術(shù)前后的效應(yīng)進(jìn)行分析討論[6]。

3.2.3.1 設(shè)計(jì)成本

設(shè)計(jì)成本主要是指設(shè)計(jì)人員通過生產(chǎn)施工圖紙及BIM模型產(chǎn)生的工作績(jī)效。在一期傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)管理模式下，在項(xiàng)目初期能夠很好的對(duì)自身的設(shè)計(jì)成本進(jìn)行控制。但由于下游設(shè)計(jì)單位的方案對(duì)土建施工圖的影響，造成了重大的二次變更，其中設(shè)備專業(yè)修改量的調(diào)整系數(shù)甚至達(dá)到了1.8。即便公司與業(yè)主方簽訂了合同補(bǔ)充協(xié)議，由業(yè)主來(lái)承擔(dān)本次修改的全部成本費(fèi)用，但計(jì)入到整個(gè)項(xiàng)目合同金額中，實(shí)際設(shè)計(jì)成本占比達(dá)到了35.18%。

在二期工程項(xiàng)目中，由于主動(dòng)采用了BIM技術(shù)，因此設(shè)計(jì)成本增加了BIM工作組的工作量，根據(jù)公司的項(xiàng)目結(jié)算報(bào)告，最終結(jié)算實(shí)際設(shè)計(jì)成本占比為30.33%。

3.2.3.2 服務(wù)成本

服務(wù)成本主要包括差旅費(fèi)、住宿費(fèi)、餐飲費(fèi)、圖文打印等費(fèi)用。在一期工程中，設(shè)計(jì)工作組的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)周期長(zhǎng)、頻次高，又因重大修改變更產(chǎn)生了相對(duì)較多的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)和圖文打印，根據(jù)公司的項(xiàng)目結(jié)算報(bào)告，最終服務(wù)成本結(jié)算占比為7.44%。

在二期工程工程中，BIM技術(shù)對(duì)于服務(wù)成本的控制效果顯著，主要原因如下：①BIM技術(shù)提高了設(shè)計(jì)的精度和準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)可以提供高度精細(xì)的3D模型，避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤和遺漏，減少了后期的修改和調(diào)整以及需要通過達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)解決問題的頻率。②提高效率和節(jié)省時(shí)間。BIM技術(shù)可以將各專業(yè)集成到一個(gè)模型中，包括但不限于土建、設(shè)備、室內(nèi)以及其他專項(xiàng)設(shè)計(jì)，能夠基于共享模型做到對(duì)多專業(yè)的統(tǒng)籌安排，雖然增加了設(shè)計(jì)周期，但有效地縮短了施工時(shí)間，減少了人力和時(shí)間的浪費(fèi)。

整個(gè)施工階段僅在主體封頂、初驗(yàn)、終驗(yàn)等必要階段達(dá)到項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)項(xiàng)目結(jié)算報(bào)告，二期工程的最終服務(wù)成本結(jié)算占比為2.82%。

3.2.4 組織與協(xié)調(diào)

組織與協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)認(rèn)為是整個(gè)設(shè)計(jì)管理中的重中之重，在一期工程時(shí)，凸顯了非常多的銜接問題以及界面不清晰的問題。BIM技術(shù)提高了設(shè)計(jì)總包在平行分包單位管理中的組織與協(xié)調(diào)能力。它為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供了一個(gè)集中的平臺(tái)，方便設(shè)計(jì)成果的匯集和共享，降低了交付物的返工和誤差。

在H醫(yī)院一期工程建設(shè)過程中，公司在設(shè)計(jì)階段的組織與協(xié)調(diào)工作密度較低，僅做內(nèi)部溝通。而到了施工階段，由于有下游設(shè)計(jì)單位的陸續(xù)介入，增加了對(duì)下游設(shè)計(jì)單位大量的組織與協(xié)調(diào)工作，過程中不停地出現(xiàn)問題，為此需要公司不停地協(xié)調(diào)問題，然后解決問題。

在H醫(yī)院二期建設(shè)中，由于應(yīng)用了BIM技術(shù)，需要設(shè)計(jì)總包與平行分包單位協(xié)同設(shè)計(jì)。公司對(duì)平行分包商的組織與協(xié)調(diào)工作主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)進(jìn)行到施工階段后，組織與協(xié)調(diào)的密度反而大大降低[7]。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過介紹了H醫(yī)院項(xiàng)目一二期工程項(xiàng)目的概況，并對(duì)DBB模式和EPC總承包模式下的兩種不同的設(shè)計(jì)管理模式進(jìn)行了概述，通過對(duì)DBB發(fā)包模式下的H醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目一期工程的總結(jié)發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目在設(shè)計(jì)管理方面產(chǎn)生了較多的實(shí)際工程問題，這一系列問題為工程項(xiàng)目管理的效應(yīng)帶來(lái)不利的影響。在H醫(yī)院二期工程的設(shè)計(jì)過程中，通過引入了BIM技術(shù)，使得其在“三控一協(xié)調(diào)”方面表現(xiàn)出理想的結(jié)果，并與一期工程工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)管理效應(yīng)做了對(duì)比。BIM技術(shù)為H醫(yī)院二期工程的整個(gè)設(shè)計(jì)管理環(huán)節(jié)提供了有利的支撐，幫助業(yè)主以及各參建單位實(shí)現(xiàn)了管理目標(biāo)的最大化。

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收稿日期：2023-09-28

作者簡(jiǎn)介：黃韶鵬（1987—），男，廣東深圳人，本科，工程師，研究方向：工程管理。