EPC 項(xiàng)目基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)建庫(kù)研究
——中建五局標(biāo)準(zhǔn)化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)

文｜中國(guó)建筑五局建筑設(shè)計(jì)院 曹志陽(yáng) 賀雄 熊玉林

1.引言

2019 年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部會(huì)同多部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目工程總承包管理辦法》，要求加強(qiáng)設(shè)計(jì)、采購(gòu)與施工的融合，深化設(shè)計(jì)和施工方案，提升對(duì)工程總承包項(xiàng)目的管理[1]。2020 年，住房和城鄉(xiāng)與多部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見(jiàn)》，提出要大力推行工程總承包項(xiàng)目，促進(jìn)各部門(mén)、各線條的深度融合[2]。

在國(guó)家政策和市場(chǎng)需求的共同指引下，一個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)、分享、應(yīng)用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)技術(shù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，為EPC 工程行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的動(dòng)能，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可提升項(xiàng)目管理效率，為決策提供有效的依據(jù)。借助云技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)從預(yù)測(cè)分析到?jīng)Q策分析的升級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目降本增效，助力EPC 工程項(xiàng)目的成功。

2.研究意義

2.1 研究背景

EPC 工程是指對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目，包含設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等全過(guò)程或若干階段實(shí)行承包的“交鑰匙”工程建設(shè)模式。可能包含建設(shè)工程從前期策劃到運(yùn)維管理的全部工作

EPC 模式已逐漸成為房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目工程總承包管理的主流，傳統(tǒng)工程建設(shè)單位的項(xiàng)目管理受到大數(shù)據(jù)發(fā)展的影響而面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，尤其是在工程總承包模式下，需要設(shè)計(jì)方高度參與融合項(xiàng)目，如仍然使用傳統(tǒng)施工總承包的管理辦法，很難滿足EPC 項(xiàng)目和時(shí)代發(fā)展的需要，因此數(shù)據(jù)以及信息的海量化已經(jīng)成為目前工程項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)，而基于大數(shù)據(jù)分析下對(duì)工程總承包項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)管理信息化研究與應(yīng)用就顯得尤為重要。

2.2 研究意義

標(biāo)準(zhǔn)化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)的研究屬于開(kāi)創(chuàng)性工作，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，可以用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)。用于推進(jìn)設(shè)計(jì)模塊化，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；縮短設(shè)計(jì)周期，實(shí)現(xiàn)快速成圖；提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)品質(zhì)設(shè)計(jì)；把控設(shè)計(jì)深度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)；考慮工程經(jīng)濟(jì)性，助力合理控概；考慮施工便利性，助力快速建造。為企業(yè)EPC 項(xiàng)目探索出一條基于EPC 項(xiàng)目的設(shè)計(jì)管理、設(shè)計(jì)咨詢、設(shè)計(jì)優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施流程與標(biāo)準(zhǔn)化的成果清單，為企業(yè)EPC 業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)提高強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)支撐。

圖1 具有廣泛適用性的大數(shù)據(jù)平臺(tái)

工程總承包模式下的信息化設(shè)計(jì)管理平臺(tái)，將傳統(tǒng)的線下的項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理工作，借助大數(shù)據(jù)手段，轉(zhuǎn)移到線上平臺(tái)。打破了傳統(tǒng)局限于土建主體專業(yè)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理，對(duì)精裝修、幕墻、機(jī)電、園林、基礎(chǔ)設(shè)施等全專業(yè)進(jìn)行統(tǒng)籌管理。根據(jù)不同的建筑業(yè)態(tài)，整合、集成不同類型的構(gòu)造做法，形成標(biāo)準(zhǔn)化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，可滿足項(xiàng)目上的不同需求，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量快速精確設(shè)計(jì)，支撐項(xiàng)目?jī)?yōu)質(zhì)履約設(shè)計(jì)資源共享，提供免費(fèi)優(yōu)質(zhì)設(shè)計(jì)資源，企業(yè)可根據(jù)自身需求查找、調(diào)用相關(guān)設(shè)計(jì)資源，解決資源匱乏，找資源難的問(wèn)題。

3.研究目標(biāo)及內(nèi)容

標(biāo)準(zhǔn)化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)，在研究全國(guó)各地區(qū)設(shè)計(jì)技術(shù)做法和特點(diǎn)基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，不斷將新材料、新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝運(yùn)用到標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)設(shè)計(jì)中，讓使用者能夠?yàn)g覽、下載所需要的圖紙內(nèi)容，并能上傳相應(yīng)圖紙，不斷豐富完善資料庫(kù)。標(biāo)準(zhǔn)化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)由房建、市政、公路三部分組成。房建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)目前的建設(shè)研究主要集中在安置用房、廠房、學(xué)校、辦公、醫(yī)院等。公路項(xiàng)目的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)目前的建設(shè)研究主要集中在高速路、一級(jí)公路、二級(jí)、三級(jí)公路等。市政項(xiàng)目的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的建設(shè)目前的研究主要集中在市政給排水工程、道路工程、橋梁工程、隧道工程、防洪工程、燃?xì)夤こ獭⒐步煌?、熱力工程、環(huán)境衛(wèi)生工程、園林和景觀工程。

4.研究路徑和研究成果

4.1 研究路徑

收集不同地區(qū)國(guó)內(nèi)主要項(xiàng)目的設(shè)計(jì)圖集資料，包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖集及地方標(biāo)準(zhǔn)圖集；收集各行業(yè)通用施工方法、各設(shè)計(jì)院常規(guī)設(shè)計(jì)方法。結(jié)合新規(guī)范、新工藝進(jìn)行二次優(yōu)化設(shè)計(jì)，并組織各專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行討論，邀請(qǐng)內(nèi)外部專家進(jìn)行指導(dǎo)和審查。通過(guò)查閱資料、考察、校審等工作，對(duì)研究?jī)?nèi)容分析、歸納、總結(jié)，形成南北方不同地域，包含國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)做法、品質(zhì)做法、便利施工做法、經(jīng)濟(jì)型做法的節(jié)點(diǎn)大樣。達(dá)到預(yù)期成果和相應(yīng)效果，最后結(jié)合平臺(tái)研發(fā)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)智能化的數(shù)據(jù)快速應(yīng)用。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)技術(shù)路徑

4.2 研究成果

中建五局標(biāo)準(zhǔn)化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)研究成果主要包含標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)建設(shè)和平臺(tái)建設(shè)兩個(gè)部分。

標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)主要對(duì)各專業(yè)的圖紙、設(shè)計(jì)文本組成、制圖內(nèi)容框架、設(shè)計(jì)詳圖大樣等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定義，最終形成統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

在標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)的大數(shù)據(jù)支撐下，傳統(tǒng)工作方式得到改善，達(dá)到以下效果：

圖3 平臺(tái)界面

圖4 豐富的通用大樣集

圖5 同一大樣的南北方各不同類型做法

（1）方案比選?？蓪?duì)不同區(qū)域，根據(jù)不同需求進(jìn)行選擇、調(diào)用數(shù)據(jù)，在各類型工作中全面進(jìn)行方案比選。

（2）快速成圖?？筛鶕?jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，精準(zhǔn)鎖定相應(yīng)類型圖紙，節(jié)省資料搜集和圖紙作業(yè)時(shí)間。

（3）深度融合。數(shù)據(jù)庫(kù)在歸納的數(shù)據(jù)中，充分考慮建造和商務(wù)等線條需求，打通各專業(yè)、各線條間屏障?？焖贉y(cè)算、快速施工，極大提升工程建設(shè)效率。

標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)可以根據(jù)需要，上傳不同類型的圖紙，不斷充實(shí)、壯大、完善標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)庫(kù)存資料。

4.3 平臺(tái)建設(shè)

中建五局標(biāo)準(zhǔn)化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)部署組件選型備注：

操作系統(tǒng) Windows 局域網(wǎng)服務(wù)器

應(yīng)用平臺(tái) Vue,Java 前后端分離部署

圖形引擎 Three.js,HTML5 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二維和三維引擎

緩存處理 Redis 用于系統(tǒng)后端緩存中間件

負(fù)載均衡 Nginx 環(huán)節(jié)服務(wù)器壓力

RPC 框架 SpringBoot 后端開(kāi)發(fā)框架

轉(zhuǎn)化服務(wù) WindowsServer 自主研發(fā)的自動(dòng)轉(zhuǎn)化服務(wù)

文檔存儲(chǔ) Nas 用于系統(tǒng)文件存儲(chǔ)

（1）平臺(tái)管理

a.個(gè)人中心

提供個(gè)人工的平臺(tái)，包括：任務(wù)提示、工作提醒、相關(guān)流程提示、相應(yīng)權(quán)限設(shè)置等。

b.組織及角色分配

系統(tǒng)管理員管理可以對(duì)系統(tǒng)中的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、崗位結(jié)構(gòu)和具體人員等用戶進(jìn)行權(quán)限和角色的賦予和管理。

c.權(quán)限管理

系統(tǒng)管理員可對(duì)用戶根據(jù)工作范圍和專業(yè)進(jìn)行劃分，與賦予的角色相關(guān)聯(lián)，并對(duì)界面和權(quán)限進(jìn)行授權(quán)；授權(quán)功能可以劃分多級(jí)，除系統(tǒng)管理員可授權(quán)外，部分具有相應(yīng)審批權(quán)限的角色也具有二級(jí)授權(quán)功能。

（2）標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)管理

a.標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)首頁(yè)

提供按照不同類別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)進(jìn)行以目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)的分層展示。

b.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)管理

提供對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖的上傳、屬性編輯的功能；標(biāo)準(zhǔn)圖可自行按照目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)的方式添加、修改和刪除；自行擴(kuò)容功能：無(wú)需平臺(tái)研發(fā)部門(mén)介入，也可自行無(wú)限擴(kuò)容；預(yù)留BIM 等軟件的擴(kuò)容接口。

c.標(biāo)準(zhǔn)圖審核管理

提供來(lái)自用戶上傳的標(biāo)準(zhǔn)圖、大樣的整編、審批功能，對(duì)審批通過(guò)后的相應(yīng)圖紙歸入到相關(guān)目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)下。

d.標(biāo)準(zhǔn)圖利用

標(biāo)準(zhǔn)圖查詢：提供標(biāo)準(zhǔn)圖的快速查詢、檢索功能，按照查詢條件快速定位到想要查詢的標(biāo)準(zhǔn)圖及節(jié)點(diǎn)大樣。

標(biāo)準(zhǔn)圖瀏覽：提供標(biāo)準(zhǔn)縮略圖的瀏覽功能，單機(jī)縮略圖可自動(dòng)放大、瀏覽大圖。

大樣瀏覽：大樣與標(biāo)準(zhǔn)圖關(guān)聯(lián)，點(diǎn)擊大樣序號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)圖已標(biāo)記的大樣錨點(diǎn)可自動(dòng)彈出大樣縮略圖；大樣縮略圖自動(dòng)按照地區(qū)、做法要求進(jìn)行呈現(xiàn)，點(diǎn)擊縮略圖自動(dòng)彈出大圖。

標(biāo)準(zhǔn)圖下載：提供用戶對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圖、大樣的下載。

插件使用功能：在設(shè)計(jì)軟件如CAD 中可實(shí)時(shí)查看平臺(tái)中的標(biāo)準(zhǔn)圖紙，并支持提供關(guān)鍵字快速檢索大樣圖。

e.統(tǒng)計(jì)排行

系統(tǒng)根據(jù)用戶利用、下載情況自動(dòng)按照從大到小的順序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總。

f.社區(qū)論壇

系統(tǒng)提供公共論壇交流、打分等功能，對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)中的圖紙、節(jié)點(diǎn)大樣進(jìn)行溝通、評(píng)價(jià)、打分、消息回復(fù)等功能。

5.總結(jié)與展望

目前，擴(kuò)展性強(qiáng)、配置方便、存儲(chǔ)資料豐富的標(biāo)準(zhǔn)化快速設(shè)計(jì)平臺(tái)已經(jīng)投入使用，滿足了建設(shè)工程行業(yè)的需求，體現(xiàn)了系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)配置、業(yè)態(tài)類型的動(dòng)態(tài)配置，任務(wù)的自動(dòng)分配機(jī)制對(duì)平臺(tái)的充實(shí)和平穩(wěn)運(yùn)行是有效的。