BIM 技術在某海外EPC 項目中的應用研究

李文華

(山東銘遠工程設計咨詢有限公司，山東 青島 266071)

信息化浪潮席卷工業社會已經30年，時至今日，建筑工程行業的信息化建設已成業內未來發展之共識。針對此市場需求，美國的Autodesk 公司在2002年首度提出了建筑信息模型(Building Information Modeling，即BIM)理念。BIM 是通過對建筑實體的多維真實模擬，實現建筑工程全生命周期內的宏觀顯示和微觀檢查，達到建筑行業上下游各專業的無縫銜接和高效配合，從而實現海量數據的共享和共同分析的一系列理念和技術措施的總稱。建筑業在未來的發展趨勢是信息化和工業化的深度融合，其相關原理框圖見圖1。

圖1 信息化工作在未來建筑業發展趨勢中的地位

自北京奧運會以來，BIM 理念逐漸被國內龍頭建筑企業所熟知與接受。采用BIM 理念，運用Autodesk Revit 系列軟件，可以實現建筑信息模型海量數據的集成化管理，從而在動態數據的存儲與交換過程中，實現建筑工程從方案策劃，到設計施工，再到管理運營的全過程生命周期(Life Cycle)三維模擬［1］。

在歐美發達國家，BIM 的應用已是常態。2011年5月10日，中國住房和城鄉建設部在《2011—2015年建筑業信息化發展綱要》［2］中已明確提出:“十二五”期間，基本實現建筑企業信息系統的普及應用，加快建筑信息模型(BIM)、基于網絡的協同工作等新技術在工程中的應用。當前，國內各大建筑企業已紛紛關注此技術，相關標準的制訂和出版等工作也在逐步完善。

1 國際工程總承包EPC 模式介紹

美國土木工程師學會ASCE 將“工程項目建設模式”(Project Delivery System)定義如下:工程項目建設模式指項目參與方為了實現業主的目標與目的，完成預定的工程設施而組織實施項目的系統方式(Project delivery system describes how the project participants are organized to interact，transforming the owner's goals and objectives into finished facilities)。

在國際工程建設領域，工程項目的建設模式一般劃分為以下四大類型［3］:即傳統建設模式(Design-Bid-Build，DBB)、管理型建設模式(Management Contracting Approach)、工程總承包建設模式(Engineering-Procurement-Construction，EPC)和BOT(Build-Operater-Transfer)建設模式。其相關概念解釋見參考文獻［1］，本文僅對其中的EPC 工程總承包模式進行剖析。

EPC 交鑰匙工程總承包建設模式的參與項目各方組織與合同關系示意圖如圖2 所示。

圖2 EPC 建設模式中項目參與方的相對關系

對業主而言，EPC 模式相比較傳統的DBB 模式，大大減少了業主多頭管理的負擔，業主不需要再像國內工程一樣去協調設計方與施工方的各種關系，同時有助于業主在合同談判階段掌握相對準確的工程總造價。但同時帶來的缺點是業主對項目設計環節的掌控力降低。

對承包商而言，針對EPC 合同項目，其合同責任會增大，項目前期議標費用較大，同時對項目的管理水平也有較高的要求。所以當前在海外EPC 總承包項目中，國內企業以央企和國企居多。

在以上各個環節當中，設計環節的細節掌控是EPC項目能否成功實施的關鍵。針對海外項目往往路途遙遠，交通不便，通訊不發達的情況，采用BIM 技術，進行三維模型基礎上的項目信息整合與解構，并與外方業主在BIM 平臺上進行充分有效的信息溝通，是近年來發現的推進項目運作的良好方式之一。

2 某海外EPC 項目中的BIM 技術應用

某海外五星級酒店建筑面積為2.7 萬m2，業主希望在中國找到EPC 的總包商。項目所在地屬于高震區，經協調后業主同意采用鋼管混凝土柱—型鋼梁的混合結構體系。鋼結構建筑較之混凝土結構建筑有著更為優異的抗震性能，并且施工周期快，對項目實施地的地材要求不高，可以較好地控制現場施工工期和人力資源成本，對總承包單位的益處很大。為更好的滿足設計和施工一體化的需求，該項目引入了BIM 技術，圖3 是主體結構在Revit中的模型，該模型完全符合外籍設計師提供的建筑方案設計效果。

在BIM 平臺上，建設方與總包方都可以基于統一且唯一的模型進行溝通，相關問題較好得以協調。通過BIM 模型反映出來的工程問題一目了然，相關技術人員容易掌握細節，這是任何專業外語翻譯人員都無法比擬的優勢。圖4 和圖5 分別是該酒店的全景渲染圖和結構圖。

利用BIM 技術可以多方位靈活地觀察項目本身，各方的意見都可以在一個平臺上得到整合。圖6 是利用Revit 軟件的剖切框功能得到的局部三維視圖，可以直觀地觀察相關細節。

圖3 Revit 建筑模型

圖4 項目渲染圖

圖5 Revit 結構模型視圖

圖6 Revit 模型剖切圖

圖7 某分部分項工程的工程量清單

在設計方案得到業主方認可之后，總包方可根據BIM 模型，迅速獲取用于概算的工程量清單文件(見圖7)，并可根據國際工程慣例給出報價文件。

在傳統的國際建筑工程項目當中，招投標過程耗時耗力，現場商務考察和技術標澄清工作往往由于目的性不明確、前期掌握的資料缺乏而流于形式和效率不高。該項目由于采用了BIM 技術，國外項目所在地的現場考察人員與國內工程技術人員通過搭建項目服務器，成功地利用云存貯功能進行了頻繁地項目數據交互。在投標報價時連同施工組織設計等一并進行了考慮，實現了包含時間(TIME)、造價(COST)信息的5D 動態模擬［4］，得到的工程量清單已考慮了諸如工人宿舍(見圖8)、施工圍擋等費用，初步實現了設計和施工一體化運作，施工組織精細化設計。通過BIM 軟件所建立的企業CI 系統模型很好地展示了企業形象。

圖8 現場安全文明施工CI 標準模型的建立

3 結語

BIM 技術是實現建筑工程行業設計施工一體化的良好途徑。在傳統的國際建筑工程項目當中，招標投標過程耗時耗力，現場商務考察和技術標澄清工作往往由于目的性不明確、前期掌握資料缺乏而流于形式和效率不高。

通過BIM 技術的多方面運用，可以將建設方、總包方、投資商以及材料供應商的多方信息進行有效整合和匯總，利用軟件本身提供的包含空間、時間以及成本5D 信息的虛擬建造功能，擺脫時間和空間限制，得到令各方滿意的階段性成果。

隨著我國規范標準的建立和各大城市數字智慧城市的搭建，BIM 模型將成為一項重要的建筑交付條件。相信隨著國內建筑企業紛紛試水及開拓海外市場，BIM 與EPC 的結合將會越來越普遍，越來越深入。

［1］劉朝球，李云貴.建筑信息模型的發展在設計中的應用［J］.建筑科學，2009，25(1) ：96-99.

［2］住房和城鄉建設部.2011—2015年建筑業信息化發展綱要［Z］.2011.

［3］張水波，陳勇強.國際工程總承包EPC 交鑰匙合同與管理［M］.北京：中國電力出版社，2009.

［4］劉廣文，牟培超，黃銘豐.BIM 應用基礎［M］.上海：同濟大學出版社，2013.

［5］GB 50017-2003，鋼結構設計規范［S］.

［6］JGJ 99-98，高層民用建筑鋼結構技術規程［S］.

［7］陳惠發.鋼框架穩定設計(中譯本) ［M］.周綏平，譯.上海：上海世界圖書出版公司，1999：264-308.