BIM 技術在EPC 項目管理中的應用探討

范弘燁 盛敏杰 宋晉

(浙江工業大學工程設計集團有限公司)

當前建筑工程行業面臨著諸多挑戰，如項目規模不斷增大、復雜度不斷增加以及信息碎片化的問題。在傳統的EPC 項目管理過程中，常常存在各方信息不對稱、溝通困難以及設計與施工分離的問題。這些問題可能導致項目各個層面的延期、質量問題和成本超支等風險。

BIM 技術作為一種先進的設計信息承載技術，在EPC項目中扮演著重要的角色。通過數字化的BIM 技術對整個項目過程進行管理和協作，各個參與方能夠在同一平臺上共享項目信息。這種做法不僅降低了溝通成本和信息差，還極大地提高了項目管理效率和項目質量。通過BIM 技術，各專業參與者可以在項目的不同階段共同協作和決策，實現全程信息共享和項目協同管理。這不僅有助于提前發現和解決潛在問題，減少后期的變更和修復，還能夠提高項目的整體質量。

因此，BIM 技術在EPC 項目中具有重要的作用。它能夠有效解決傳統項目管理中的信息不對稱、溝通困難和設計與施工分離的問題。通過數字化的BIM 技術，項目參與者可以共享信息、協同工作，提高項目管理效率和質量水平。隨著BIM 技術的不斷發展和創新，它將為建筑工程行業帶來更多的可能性和改進機會。

1.項目概況

新文服飾有限公司廠房改建項目位于杭州拱墅區新文路33 號，上園路以南，祥興路以東，祥圓路以西，祥運路以北。項目總建筑面積112481 平方米，地上計容面積74472 平方米，地下建筑面積38009 平方米,可容納車輛800 余輛，非機動車1600 余輛，綠化面積達20%。主要建設內容包括3 棟生產樓和1 棟綜合樓、相應的地下室和地面景觀。項目以經濟生產為建設主，以員工辦公、餐廳及產品展示為輔。

該項目建筑設計方案空間布局井然有序，地面景觀與建筑幕墻相互襯托，力求為生產建設提供一個高效且舒適的工作環境。為滿足工程管理需求，將項目打造為服飾企業創新標桿，提出將BIM 技術作為工程管理的重要輔助手段，促使EPC 項目的高效管理。

傳統的EPC 項目管理中，設計與施工往往存在信息斷層和協同不暢的問題，導致溝通困難、效率低下和風險增加。而BIM 技術的應用能夠打通設計與施工之間的壁壘，實現全過程的信息共享與協同工作。

本文旨在探討BIM 技術在本次EPC 項目中的應用，重點關注其在串聯設計與施工的過程中的優勢和具體應用。通過對實踐案例的研究，我們將分析BIM 技術對EPC 項目管理的影響，并提出一類適用于EPC 項目的BIM 應用案例，探討BIM 技術在提高項目質量、優化工期管理和減少成本方面的優勢。對BIM 技術在幕墻、景觀、裝修等具體應用的結果，我們總結出BIM 技術在EPC 項目管理中的優勢和可行性，并提出相應的技術方案和管理建議。

2.項目BIM 技術應用點

2.1 BIM 土建機電綜合調整

本項目利用BIM 技術開展了設計圖紙審查與優化、BIM 設計交底、幕墻效果選型分析、機電管線深化、BIM平臺管理、工程量統計等傳統BIM 應用。

圖1 管道綜合及大樣

圖2 BIM管道綜合平面布置圖

項目初期，為確保本項目BIM 技術的順利實施，編制了項目BIM 實施計劃，BIM 技術實施方案及程序，使本項目BIM 方案實施更為程序化、規范化。在設計階段使用國內BIM 技術平臺，對原設計圖紙中存在的信息缺省、表達不明確或矛盾的圖紙整理并形成問題報告，對設計圖紙進行優化。對管道進行綜合調整后，對模型中的復雜節點位置做出三維節點圖，制作附有相應尺寸標注的剖面圖，整理成復雜節點報告。

整合所有專業設計模型，利用BIM 技術，發現模型中的沖突和碰撞。整理并出具相應碰撞報告，作為各專業施工技術員討論優化方案的依據，減少返工和施工質量差的現象，從而節約成本并保證施工進度。

2.2 幕墻

本項目設計方通過對新文服飾企業文化的挖掘，在立面設計中提出了“絲綢飄帶”元素，在主樓上通過鋁板、玻璃的變化形成一條縱向的飄帶，既體現了新文服飾服裝設計制造的企業文化又增加了建筑的縱向感和活潑性，減少了因平面布局方正帶來的厚重感，更加接近創新創業產業園的建筑氣質。

橫向鋁板的設計則通過粗細紋理的變化來表現服飾生產中絲織工藝紋理元素，進一步增加了建筑立面的文化元素。整體白色線條，打破沉悶。

圖4 BIM模型渲染幕墻飄帶效果

圖5 原有幕墻圖紙橫向表達

圖6 BIM模型渲染幕墻橫向鋁板效果

因此在本項目中，幕墻外觀是一個重點設計的方面。傳統的二維圖紙往往無法準確表達和展現外立面不同高度的過渡效果。特別是對于某些曲面和多色玻璃的實現方案，很難向后續的施工和監理單位交底。效果圖亦只能呈現一些角度的粗略視覺效果，并且通常只在方案階段展示。而在施工圖中，由于需要攜帶更多細節如豎挺具體方案，實際情況往往與方案效果有一定程度的差異。為了解決這些問題，并確保幕墻外觀的實際效果能夠與設計意圖相符，我們引入BIM 技術有效地將施工圖紙轉化為三維模型，并添加較方案更為詳細的細節信息。通過使用BIM 軟件，對幕墻外觀進行精確建模，并實現平面到立體的過渡效果。這樣可以更好地展示曲面和多色玻璃的效果。同時，BIM 模型還可以與后續的施工圖和監理單位進行交互，確保設計意圖準確傳達。此外，通過虛擬現實技術，設計團隊和相關單位可以在虛擬環境中體驗幕墻外觀，從而更好地理解設計意圖，并在設計階段進行必要的調整和優化。

為準確表達幕墻橫隱豎顯、橫顯豎隱效果，輔助各方理解圖紙做出決策，保證項目順利進行且達到預期效果，我院利用BIM 技術對兩種幕墻方案進行效果模擬，制作幕墻模型并進行渲染，上傳至全景展示平臺進行在線展示，渲染內容展現了不同豎挺布置情況下呈現的效果。按照設計圖紙要求，飄帶內部應采用高透玻璃，其余位置透明度較低，此類需求于二維圖紙難以真實展現效果，我院同樣利用BIM技術，真實呈現了兩種透明度的效果，以及不同顏色玻璃呈現的效果。

在此應用過程中，飄帶模型利用了BIM 軟件中弧線放樣、空心切割等技術，豎挺采用了參數化建模，較普通靜態效果圖，BIM 模型能夠實現不同角度、不同光線、不同顏色的多方案即時呈現，作為設計與甲方及施工方的中間連接點，BIM 技術的方式直觀且表達力強。

最終結果交付甲方并組織相關會議，通過模型的直觀展示，對兩種方案的幕墻選型、可行性及造價進行深入探討，達成一致，避免了后期的返工及材料的損耗，加快了項目的進程。

圖7 原有幕墻圖紙二維表達

圖8 BIM模型渲染幕墻整體效果

圖10 BIM模型渲染幕墻橫顯豎隱

圖11 BIM模型渲染幕墻對比顏色方案

圖12 BIM模型渲染幕墻不同角度效果

2.3 景觀

針對地上園區景觀設計，常規項目多采用不同角度效果圖呈現方式，此類方法對于甲方難以了解項目全貌及不同小景間相互的關系。

圖13 原有景觀圖紙二維表達

我院采用BIM 技術來全方位還原景觀設計效果，制作三維漫游視頻和全景漫游，幫助甲方更好地體驗和了解整個園區的景觀設計方案。甲方可以在虛擬的環境中實際感受到園區的氛圍和景觀布局，從而更全面地評估和確認設計方案。通過與甲方進行會議探討，根據甲方的反饋意見和需求，優化景觀與建筑的位置關系，調整部分景觀設計，使整個園區的行動空間更加整潔和宜人，確保最終的景觀設計能夠達到預期的效果，進一步提升園區的整體形象和環境質量。

2.4 交付效果

在這個以生產為主的項目中，室內空間的布局對甲方的決策具有至關重要的作用。為了確保最終的建成效果與設計一致，我們利用BIM 技術對各個區域進行了真實的模擬。

圖15 原有地下室圖紙管道二維表達

圖16 BIM模型渲染地下室管綜效果

圖17 原有毛坯交付圖紙二維表達

圖18 BIM模型渲染毛坯交付效果

圖19 原有公共空間裝修圖紙二維表達

圖20 BIM模型渲染公共空間裝修效果

對于地下室，我們使用BIM 技術來模擬管道綜合后的效果。通過BIM 模型，可以準確地呈現地下室的管道布局，包括管道的位置、尺寸和連接方式等。對于標準層毛坯部分，利用BIM 技術展示其結構和空間布局，從而讓甲方更好地 了解未經裝修和裝飾的初始狀態。此外，利用BIM 技術模擬展示公共空間的裝修效果，呈現其設計風格、材料選擇和裝飾效果，在設計和裝修階段與設計團隊進行有效的溝通和協商。通過上述模擬，可幫助甲方了解建成后空間效果以及樓層凈高，保證最終建成效果與設計一致。

2.5 信息化平臺

所有問題報告、模型及最終出具的圖紙，均通過智慧建造管理平臺進行項目大數據分析，對管理施工進度、環境監測等數據進行積累。項目管理人員可實時查看各參與方數據，利用BIM 技術實現了項目全過程中各方對建筑信息的共享和無障礙溝通。

該平臺基于項目的實際情況和需求，以數字化模型為核心，提供多維度協同管理平臺的增值服務。其能夠實現的功能如下：

數字化模型輕量化轉化：平臺可以將復雜的數字化模型進行輕量化處理，使其在網絡環境下快速加載和瀏覽。

移動/Web/PC 三端同步：平臺支持移動端、Web 端和PC 端的數據同步和協同工作，實時查看和更新項目數據，并確保團隊成員之間的協作和溝通。

移動端查看并采集現場信息：平臺提供移動端應用程序，使用戶可以在現場使用移動設備查看和采集相關信息。包括記錄和上傳現場照片、填寫檢查表和報告、記錄問題和解決方案等。所有信息都可以與平臺上的數字化模型關聯起來，方便團隊成員的實時溝通和決策。

圖21 BIM輕量化在線平臺

利用BIM 平臺，我們實現了工作流程的簡化，提供了實時的項目信息和交流渠道，促進了團隊間的協作和協同工作。通過移動端的應用和數據采集功能，平臺還使現場工作更加便捷和高效。

3.結語

本文以新文服飾廠房的BIM 輔助EPC 項目管理為例，從傳統BIM 應用到創新BIM 應用方面提供了BIM 能夠為EPC 項目管理提供的輔助案例，此研究成果不僅可以為EPC 項目管理者和從業人員提供可行性建議和實踐案例，也可為相關研究領域的學者提供新的思路和研究方向。我們希望本文能為EPC 行業的專業人員提供有價值的參考，促進BIM 技術在EPC 項目管理中的廣泛應用，推動工程行業管理水平的提升和創新的推動。通過深入理解和應用BIM技術，在EPC 項目中實現更高效、更可持續、更可控的工程建設，為工程行業的發展做出積極的貢獻，推動工程行業的創新與發展。