BIM 技術(shù)在EPC 項目全生命周期中的一體化應(yīng)用

陜西省建筑職工大學(xué)，陜西 西安 710068

0 引言

BIM（Building Information Modeling）是當(dāng)下建設(shè)行業(yè)流行的項目全生命周期信息化管理技術(shù)，能夠有效提高項目建設(shè)的生產(chǎn)效率。EPC（Engineering Procurement Construction）是當(dāng)前國際通用的設(shè)計、采購、施工一體化的工程總承包模式，規(guī)避了傳統(tǒng)承包模式中設(shè)計、采購、施工相分離的弊端。將BIM 技術(shù)導(dǎo)入EPC 項目，有利于充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的優(yōu)勢，最大限度提高EPC 項目的管理效能，達(dá)到降本增效的目的。目前，由于BIM 技術(shù)在我國的應(yīng)用尚未成熟，BIM 技術(shù)尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)單位固有的一套熟悉的流程、BIM 人才儲備不足等多方面原因，BIM 技術(shù)和EPC 模式結(jié)合還不夠緊密，BIM 技術(shù)在EPC項目中的優(yōu)勢發(fā)揮還不明顯，全面系統(tǒng)化的應(yīng)用還有待深入。

1 BIM 技術(shù)的優(yōu)勢

BIM 技術(shù)是集合工程項目三維空間、四維時間、五維成本、六維運營等多維信息，貫穿設(shè)計、施工、運營管理全過程的建筑模型信息集成技術(shù)，具有諸多優(yōu)點，如可視化性、模擬性、協(xié)調(diào)性、一體化性、優(yōu)化性、可出圖性、信息完備性等［1］。從政府主管部門、建設(shè)方到設(shè)計、施工、運營方，建設(shè)項目的各參與方均可運用BIM 技術(shù)，對項目全生命周期內(nèi)的不同階段進行管理和工作，徹底改變了傳統(tǒng)項目建設(shè)和運營管理依靠二維平面圖紙工作的方式，從根本上提高建設(shè)項目的效率和質(zhì)量。

2 EPC 項目的特點和需求

EPC 是指企業(yè)受業(yè)主委托，按照合同約定，承包工程建設(shè)項目的設(shè)計、采購、施工全過程或若干階段的工作，并對工程項目的質(zhì)量、安全、造價、進度，乃至試運營進行負(fù)責(zé)的工程項目管理模式，有以下特點和需求：

（1）EPC 項目對總承包方的管理技術(shù)水平提出了很高要求。EPC 模式下，總承包方統(tǒng)領(lǐng)項目全過程，不僅是項目統(tǒng)籌規(guī)劃的組織者、參建各方協(xié)同運作的管理者，也是設(shè)計、采購、施工等所有工程信息匯集、流轉(zhuǎn)的中心。如何集成管理EPC 項目各階段涉及到的大量信息、有效協(xié)同參建各方工作，發(fā)揮EPC 模式的高效優(yōu)勢，總承包方需要選取更為高效的管理實施路徑。

（2）EPC 項目中總承包方承擔(dān)更大風(fēng)險。EPC 項目中，工程總價和工期通常是明確固定的，設(shè)計、采購和施工全方工作均由總承包方統(tǒng)管，項目周期長，增加了不可抗拒因素影響的機會，總承包方承擔(dān)更大的風(fēng)險。所以，他們更愿意選擇采用先進的管理理念和方法規(guī)避風(fēng)險。

3 BIM 技術(shù)在EPC 項目全生命周期的應(yīng)用分析

3.1 設(shè)計階段

EPC 項目中，BIM 技術(shù)通過以設(shè)計為主導(dǎo)的正向設(shè)計充分發(fā)揮其優(yōu)勢。EPC 模式的優(yōu)勢是要體現(xiàn)以設(shè)計為龍頭宏觀串聯(lián)，建立項目的管理體系［2］。它使BIM 技術(shù)在設(shè)計階段甚至策劃階段的運用成為可能，實現(xiàn)以設(shè)計為主導(dǎo)的正向工作層次。正向設(shè)計以3D 建筑信息模型為載體，協(xié)同建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電等各專業(yè)同時開展工作，相較于傳統(tǒng)專業(yè)間互提圖紙資料的串行工作模式，優(yōu)勢明顯：（1）一模多圖，可以衍生成不同專業(yè)的多張圖紙，提高出圖效率；（2）避免BIM 技術(shù)應(yīng)用階段滯后帶來的大量不必要的翻模工作，縮短設(shè)計周期；（3）排除設(shè)計、施工兩套不同圖紙帶來的內(nèi)容偏差，提高設(shè)計質(zhì)量。

在EPC 模式下能充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的協(xié)同能力。（1）設(shè)計與采購協(xié)同。通過BIM 信息協(xié)同平臺，采購人員在設(shè)計階段就可統(tǒng)計明確材料、設(shè)備的品種和數(shù)量，向供貨商直接訂制產(chǎn)品，確定供貨周期，提高采購效率。（2）設(shè)計與施工協(xié)同。通過BIM 3D 模型對整個項目進行模擬預(yù)演，準(zhǔn)確直觀表達(dá)設(shè)計意圖、快速對各專業(yè)交叉面進行展示，進行全專業(yè)協(xié)同設(shè)計。例如，融入施工管理人員對施工工藝的理解和項目管理經(jīng)驗，提前進行3D 綜合管線及關(guān)鍵空間凈空分析，及時發(fā)現(xiàn)并避免交叉碰撞，優(yōu)化圖紙，減少設(shè)計變更和返工。

3.2 采購階段

BIM 技術(shù)在EPC 項目采購風(fēng)險管控中同樣發(fā)揮著巨大的作用。EPC 項目中采購支出一般占到工程總造價的65%左右［3］，不僅包含建筑設(shè)備材料，更包含專業(yè)設(shè)備和材料的采購，采購能否順利進行將直接影響工程的質(zhì)量和成本。借助BIM 4D、5D 建筑模型的工程量統(tǒng)計功能，可以詳細(xì)反映出所有設(shè)備和材料的數(shù)據(jù)信息，供采購部門、供應(yīng)商、工程部門等參建方進行信息即時共享和集成管理。實現(xiàn)采購流程化、可控化，降低采購風(fēng)險和成本，為施工的順利進行奠定基礎(chǔ)。

3.3 施工階段

3.3.1 可視化技術(shù)交底

傳統(tǒng)的施工交底，采用二維圖紙和說明文字的方式，往往因為施工人員對平面圖紙的三維空間想象力不足或?qū)ξ淖值睦斫獠怀浞郑斐山坏撞磺澹霈F(xiàn)錯誤。而在 BIM 模式下，所有的圖紙數(shù)據(jù)都儲存在BIM 信息模型中，可以通過3D 模型精準(zhǔn)無誤地進行施工工序、工藝的仿真模擬，實現(xiàn)虛擬可視化交底，極大地方便EPC 項目施工人員理解掌握，并進行重點把控，從而避免盲目施工、慣性施工，提高施工質(zhì)量和工效。

3.3.2 施工重、難點突破

EPC 總承包項目一般多為大型復(fù)雜項目，工期緊、施工難度大，運用BIM 技術(shù)，針對譬如大跨度空間、異型結(jié)構(gòu)構(gòu)造等施工重點、難點部位，進行技術(shù)數(shù)據(jù)分析、施工工藝演示，可以有效突破施工重、難點，大大降低施工風(fēng)險。

3.4 試運行階段

BIM 技術(shù)同樣可以運用到EPC 項目的運行管理中。BIM 6D技術(shù)即生產(chǎn)運維管理，是對EPC項目BIM模型的功能延伸［4］。EPC 項目完工后，業(yè)主或運營商基于項目全部信息為一體的BIM 6D 模型，可以進行（1）設(shè)備運行監(jiān)控。實時監(jiān)控機電設(shè)備的運行狀態(tài)，對發(fā)生故障的設(shè)備迅速檢修。（2）能源管理。對用戶的能源消耗自動統(tǒng)計分析，對異常情況及時預(yù)警。（3）建筑空間管理。直觀地查詢定位用戶的空間位置以及用戶信息，方便物業(yè)的日常管理和維護，實現(xiàn)智能化運維管理。

4 結(jié)束語

BIM 作為建筑全生命周期信息化管理技術(shù)，使得EPC 項目點對點的分散管理得到有效整合，真正實現(xiàn)了設(shè)計、采購、施工、運營一體化，從而極大提高了EPC 項目的效益和價值，促進了工程總承包管理方式從人工化的松散型到信息化的精細(xì)型的質(zhì)的轉(zhuǎn)換。

BIM 技術(shù)在EPC 項目的應(yīng)用，堅持以設(shè)計為主導(dǎo)貫穿采購、施工、運行各個階段全生命周期，才能充分發(fā)揮出BIM 技術(shù)的優(yōu)勢，使EPC 項目最大程度的受益。BIM 技術(shù)和EPC 模式相輔相成，相互促進。隨著EPC 項目內(nèi)在需求的驅(qū)動和BIM 技術(shù)的不斷實踐發(fā)展，BIM 技術(shù)在EPC 項目中的應(yīng)用，必將全面深入。