BIM技術管理在EPC總承包的實踐探究

馬世龍 劉蘇珍

摘要：對EPC工程項目進行信息化、集成化的管理，可以實現項目的增值。打造信息化管理平臺，重點是基于BIM模型，通過EPC管理流程打通建造全過程;根據推進時間軸依次建立設計BIM模型、采購BIM模型、施工BIM模型，通過智能構件縱向延伸至網絡進行招采，并綜合運用監控系統和航拍技術，探索實現BIM5D管理。文章以實際工程為例，對信息化管理策略進行分析，對EPC模式下的BIM技術路徑進行討論，并對信息化管理實踐成果進行探討，提高了項目執行的效率。

關鍵詞：智能建造;BIM5D;EPC總承包

一、項目概況

某污水處理廠采取EPC總承包建設模式，工程規模為15m3/d，建設污水、污泥處理建（構）筑物主要包括細格柵間及曝氣沉沙池，A2O生物池、二沉池、配水排泥井及污泥泵房、高效澄清池、纖維轉盤濾池，接觸消毒池及巴氏計量槽、加藥間、污泥濃縮池、污泥深度脫水車間、污水泵房和鼓風機房及配電間等;輔助建筑物包括綜合樓、門衛房及大門。

對EPC工程項目進行信息化、集成化的管理，可以提高項目執行的效率;利用現有的資源為業主提供價值最大化的項目產品，實現工程項目的增值，成為時下工程總承包行業的趨勢。本項目在參建各方的共同努力下，積極推動信息化管理技術在本項目中的實踐應用，就BIM5D管理作出了有益的探索。

二、信息化管理策略

1.信息化定義及目的

信息化管理是以信息化帶動工業化，實現企業管理現代化的過程，其是將現代信息技術與先進的管理理念相融合，轉變企業生產方式，經營方式，業務流程，傳統管理方式和組織方式，重新整合企業內外部資源，提高企業效率和效益，增強企業競爭力的過程[1]。

目前的項目管理中相關方業主、設計院、承包商、分包商、供應商、建設監理各方的信息傳遞和管理方式是基于彼此間合同和業務關系進行的，存在以下方面問題：（1）設計、采購、施工相脫節——數據集成連續性差;（2）采購對市場真實反映有差距——透明度有待提高;（3）采購多以文字及線下溝通為主——交易效率低下;（4）工程以包代管——工程建設管理粗放。

污水處理廠EPC總承包項目信息化管理目的是打造一個信息化管理平臺，項目各相關方在同一個平臺上傳遞和獲取項目相關信息，從而通過信息化管理實現信息的集成管理和透明管理，提高信息傳輸效率，并保證信息傳遞的一致性，如圖1所示。

2.智能建造云平臺

智能建造云平臺以BIM技術為核心，通過EPC&OM管理，降低過程成本，提供企業盈利能力。智能建造平臺基于BIM模型，通過EPC管理流程打通建造全過程，也就是在BIM模型上，做招采、建造、管理、運營，提高建造質量，加快建造進度，以及方便運營管理。通過云平臺，打通項目策劃、設計、采購、施工、歸檔、運維整個生命周期;采購、建造、運營全過程可視化，過程可追溯，精確高效;構件和模型隨著進展再逐漸長大，成熟后，留下一堆數據，這些數據指導著下一次建造[2]。

3.BIM數據解決方案

信息化管理的重點是基于BIM模型，采用EPC模式打通項目建造全過程。根據項目推進時間軸，分別建立設計BIM模型，采購BIM模型，施工BIM計劃模型，通過建造過程中形成的數據，建立施工實際BIM模型;而基于采購BIM模型和施工BIM計劃模型，提取構件參數信息，形成智能構件，通過智能構件在智能建造云平臺上進行集中招采，延伸至網絡。

4.監控系統與航拍技術

系統中采用8個高清紅外智能球機，安裝于6個塔吊上，覆蓋全廠區，信號通過無線設備傳輸至監控室。錄像機連接一臺高清觸控一體機、并可通過網絡連至后方公司辦公室和管理者手機上。

委托專業單位定期項目工地進行無人機航拍，宏觀分析和對比項目進展。

三、EPC模式下BIM技術路徑

1.設計BIM模型

將單體構筑物按專業進行拆分，各專業建模后進行整合，形成完整模型。整合后完整模型為各專業設計信息集成，模型中包含各專業所有設計信息，可以通過剖切得到各專業圖紙的任意平剖面，生成二維施工圖紙。

各專業模型搭建完畢之后，可用REVIT自帶分析及協作功能進行管道系統碰撞檢查以及專業協同碰撞檢查優化設計，減少失誤，實現零碰撞[3]。

對單體構筑物內的常規設備進行參數化族構建，設備族按規則進行命名和保存，參數化族自動化程度高，只需變更參數，進行參數化聯動，即可用于其他單體構筑物或者其他項目。

2.采購BIM模型

通過設計BIM模型，選定甲供材范圍，提取與采購需求有關的構筑物單元或設備數據信息，形成采購BIM模型;根據施工工藝和施工方案進行深化，形成施工BIM計劃模型，分別形成基于設計BIM模型的招采構件和基于施工BIM計劃模型的招采構件，智能構件之所以“智能”，在于構件包含了構筑物尺寸、材質、工程量和施工工藝等相關信息，智能構件作為基本單元在智能建造云平臺進行招采，實現了工程從線下到線上的連通。

3.施工BIM計劃模型

根據施工總平面布置，創建施工場布模型;根據施工措施設計，建立施工模板和腳手架模型;根據施工方案和進度計劃模擬施工過程和進展;根據施工工藝特點分專業對土建模型和機電模型進行深化，對場平管線密集部分進行碰撞檢查及調整，并進行廠區部分算量清單的提取[4]。

4.施工實際BIM模型

根據施工資源和環境的變化，創建基于實際條件的工藝工法模型，收集實際施工數據，投入的人材機資源和形成的工作量與計劃數據進行分析對比，可作為成本及進度動態調整控制的依據，通過施工BIM計劃模型和施工實際BIM模型的對比分析，不斷改進，指導著項目的推進。通過施工BIM模型，構件具有了三維空間+成本（費用）+進度（時間）5個維度的信息，實現了BIM5D管理。

四、信息化管理實踐成果

（1）空間（3D）

如果說航拍技術、監控系統包含圖像和視頻等相關信息，BIM模型則包含了數字、文本、圖片、圖紙和視頻等信息，基于三者的綜合，得到模擬和實際的三維空間數據信息，并且可以及時將數據傳遞至管理中心，實現了遠程管理功能。BIM模型所包含的信息量巨大，其不僅可以輔助實現遠程管理;還可以實現三維場景漫游，所見及所得，檢查并指導著項目的實施;BIM模型是一個包含多個維度的數據系統，因而可以剖切出任意二維平面圖紙。

（2）成本（4D）

形成工程費用的基礎數據包括兩方面：工程實體和為實現工程實體所采取的施工措施。

針對構件實體：提取不同的構件鋼筋，混凝土數據，生成報表，指導施工單位鋼筋采購、下料，及混凝土澆筑供應[5]。針對施工措施：對構筑物進行腳手架及模板的施工模擬，得到計算書，方案書，平面圖紙等成果。

（3）進度（5D）

根據施工進度計劃，可以模擬建筑物施工進展，通過對比分析進行動態糾偏和調整。

（4）空間+成本+進度（BIM5D）

通過整合空間數據信息和成本、進度信息，可以查看構筑物實體形象，進度及費用，從而實現BIM5D管理。

（5）智能構件

構筑物以梁板柱為基本單元，管線、門窗及設備以獨立個體為單元，各個單元包含材質、工藝特性等要求。將智能構件上傳至網絡平臺可進行招采。

五、結束語

綜上所述，污水處理廠EPC總承包項目由4個團隊分工協作，實踐信息化管理，在應用流程上實現了設計BIM、采購BIM、施工BIM，在應用面上實現了BIM5D管理。然而在推動過程中也面臨一系列問題，最大的問題就是應用深度和精確度不夠，包括：（1）實際工程量和模型有出入，另外很多無法與圖紙對比;（2）現場進度受相關條件限制，無法和5D模擬想匹配;（3）現場模板腳手架基本上是憑經驗搭設，難以和模型進行對比及應用。當前，信息化管理的應用推動力在于管理層，作業層還未享受到信息化管理帶來的益處，因而推動過程中存在以上方面的問題，解決問題的關鍵，在于加強BIM技術應用團隊和施工單位及作業班組的互動，加深融合，這也是BIM在項目實際應用推動過程中需要解決的問題。

參考文獻：

[1]卞小草，雷暢，丁高俊等.基于GIS+BIM的水電項目群建設管理系統研發[J].人民長江，2018，（07）：72-76.

[2]張亮.水利工程管理信息化建設的探討[J].工程技術研究，2018，（03）：187-188.

[3]孫世輝，鄭兆信.水電工程總承包項目管理信息化方案研究[J].水力發電，2017，（11）：102-107.

[4]畢宇清，申琪玉，郭兵.基于協同工作平臺的市政工程項目管理系統分析[J].施工技術，2015，（18）：77-80+85.

[5]趙長慶.工程總承包中的信息化管理[J].油氣田地面工程，2013，（01）：96-97.

1.浙江綠城時代建設管理有限公司 310000;2.浙江地博勘測設計有限公司 310000