“類 EPC”工程中 BIM 技術應用淺析

曹 鵬，王鵬飛，李 權

（中國電建集團湖北工程有限公司，湖北 武漢 430040）

0 引言

從基本特征來看，所謂 EPC 就是工程總承包，包括設計、采購、施工三個核心內容。在 EPC 模式下，拋開投資方（業主）理論上給出投資限額、建造需求等因素，我們幾乎可以把 EPC 總承包歸結成就是一個“類開發商”的角色，除了對土地及建筑物沒有處置權外，整個建設過程理論上都歸總承包商管理。但我國現階段的 EPC 市場還處于初級階段，更多的是以施工單位牽頭、投資方更改招標模式的方式居多，我們稱其為“類 EPC”工程，表現多為聯合投標模式。在這種情況下，我們發現，“類 EPC”工程與傳統施工幾乎變化不大，許多工作點還是傳統方式，很難融會貫通。建設工程的規劃設計、圖審、報批、設計交付、施工策劃、施工執行、施工調整、竣工交付等，這些工作在 EPC 全生命周期中，更多是信息孤島，各自為戰，設計與施工為平等并行關系，施工策劃無法影響設計，策劃執行落地還是傳統管理，EPC 的優勢蕩然無存［1］。

此時，我們需要把所有相關因素串聯起來，梳理出一條主線。我們都知道，在整個建設過程中，參建方交流的基礎有一個共同對象，就是“擬建建筑物”，雙方溝通協商都是基于圖紙上表達的“擬建建筑物”。而基于“擬建建筑物”的實體和非實體的相關工作為策劃、設計、深化、修改、施工、調整等，所有領域的工作與協同，這其實就是對 BIM 最直白的理解；因此我們使用 BIM 技術來串聯整個“類 EPC”過程中的工作及相關流程，能更好地支撐我們 EPC 模式的目的性，實現比傳統工作模式更先進的數字化施工。

1 BIM 助力設計與策劃融合

針對行業現狀和特點，行業要求所有參與方都能熟練應用 BIM，讓設計與施工使用的 BIM 無縫連接，所有單位在同一個平臺上做到信息對等。“類 EPC”工程總承包方對設計的管控深度不夠，合理的方案對招標工作的開展有重要的推動作用，也直接影響業主對投資項目的選擇。方案設計對項目總價也有直接影響，一般來說，設計單位在進行方案設計時，要以成低本，高質量、進度快為設計目標，因此“類 EPC”模式中對設計的復核尤為重要［2］。

1.1 設計方案的經濟性

低成本、高收益是業主和總承包商共同的目標，為了達到這一目標，項目方案必須從維持平衡的角度進行設計，從而最大限度地降低后期的運營成本［3］。“類 EPC”工程總承包商就必須對工程造價進行嚴格的審計分析，要求設計單位用專業標準的水平對工程造價進行限額設計。

1.2 設計方案的可行性

設計方案可行性是工程項目中非常重要的內容，也是工程項目能否順利進行的關鍵，對于承包商來說，前期的方案設計極其重要，尤其是對于大型的工程項目，承包商只有對工程項目的設計方案進行不斷改進優化，才能確保施工順利進行，進而達到提高工程的整體質量。

1.3 設計溝通

在方案設計階段，承包商、業主以及設計單位之間要不斷地進行合理有效的溝通，“類 EPC”工程總承包單位雖然不能主導設計管理，但也要有專業人員負責和業主、設計單位進行溝通協商，保證設計可行性。

2 BIM 助力設計與商務融合

在“類 EPC”模式下，合同額、圖紙量、實際工程量必須很明確，并從概算、預算，設計和施工，真正把目標分解（達到構件級別），這樣才能真正實現過程成本管控目的，所以我們需要通過有算量能力的 BIM 技術把設計與施工的商務預算真正打通。

2.1 平臺協同工作

設計階段，采用協同平臺進行 BIM 設計，所有專業在同一平臺上傳、下載數據，減少由設計失誤導致工程造價的增加；施工階段，施工模擬和三維交底以平臺作為溝通的媒介，充分發揮 BIM 模型作為信息交互中心的能力，以實現最優的施工方案，達到提高項目整體經濟效益的目的。

2.2 算量直接導出

在 BIM 模型的構件中掛接 WBS 編碼，使其具有可運算的特征.造價人員根據需要設置工程量計算參數，由軟件自動計算后直接導出相關構件的工程量，匯總形成工程量清單。使得造價工程師有足夠時間進行“三算”的對比分析，從而在最大程度上實現對項目成本風險的有效管控。

2.3 進行統籌管理

管理成本對于“類 EPC”來說是不容忽視的，對建筑工程要進行統籌管理，以便于節約成本。利用 BIM 技術各部門間在同一個平臺上工作，保證協調一致，減少溝通成本，確保目標正確。因此 BIM 技術不僅在建筑工程中具有顯著優勢，還很好地推動了統籌管理，降低管理成本。

3 BIM 助力設計與施工融合

3.1 BIM 技術在建筑施工進度的優化應用

3.1.1 施工資源的優化

設計人員使用 BIM 能對施工資源進行計算，計算出施工過程中所需要的資源，“類 EPC”總承包單位據此復核，可以為施工提供更合理的人力物力來推動施工進度。此外，還可加強工程的協同作業情況，當資源稀缺時，可以充分利用現有資源進行規劃調度，保證施工資源能夠支持工程的正常施工。

3.1.2 施工操作的優化

在對施工操作進行優化時，技術人員要利用到 BIM 技術，在三維空間模擬出更加簡便易行的施工操作和施工技術，大大降低了在施工過程中對施工方式和生產模式的轉變，也優化了建筑施工進度。

3.1.3 計劃進度的優化

施工階段，“類 EPC”總承包單位利用 BIM 軟件可以計算出建筑工程量并制定施工進度計劃，也可利用 BIM 場布軟件對施工現場進行布置。在 3D 建筑模型基礎上加時間和成本兩個維度也就形成了 5D 建筑模型，通過 5D 技術，對工程劃分流水段關聯進度計劃就可以形成虛擬施工，該過程不僅可以合理地分配所有資源和監控施工現場，而且可以有效地縮短施工周期，控制施工成本。

3.1.4 加強數據信息化管理的優化

在施工現場中有許多類型的信息，利用 BIM 技術可以將建設公司、設計公司、施工單位、材料供應商等相關聯的建筑信息全都聯系起來，使各參與方能夠根據各自需求查看信息，保證施工更加嚴謹。在進行工程施工管理時，做到對施工管理相關數據進行實時更新和分享。保證不同部門之間把握總體的建設目的，可以使資源得到高效使用的同時，切實保障建筑工程施工的正常進行。

3.2 BIM 技術在建筑施工質量控制的應用

3.2.1 應對突發性的施工問題

利用 BIM 技術，能夠對整個施工過程進行模擬，對各類突發性問題進行預測；基于此，施工人員以及管理人員可以提前準備相應對策，一旦發生問題，能夠最快速地解決問題。

3.2.2 應對原材料質量問題

在施工之前，利用 BIM 技術對所需要的施工原材料的特性、質量、數量進行準確計算，并存儲于信息模型中；“類 EPC”總承包方據此采購，能夠最大程度保證項目質量，避免因材料問題導致質量下滑［4］。

3.3 BIM 技術在建筑施工安全管理的應用

3.3.1 建筑工程施工安全培訓

在施工安全培訓中，運用 BIM 技術進行 3D 模擬施工操作，為施工人員更為直接地展示施工過程，將不同施工階段中可能存在的安全問題模擬展示在共享平臺上，引起施工人員對安全隱患點的高度重視；還可通過 BIM 技術模擬施工中安全問題出現時的應對措施，例如安全逃生、疏散、教助模擬等。同時還可將 BIM 技術與 VR 等設備結合，增添觸覺、聽覺等方面感知；并把標準化安全施工流程通過場景模擬更為真實地教授于施工人員，使得安全培訓工作變得形象直觀，提高參訓人員積極性，便于施工人員掌握施工安全重點，提升安全施工意識。

3.3.2 施工設計圖紙的審查方面

依賴于 BIM 技術，可以通過模擬施工的方式對施工設計圖紙的可行性和合理性進行檢驗，通過模擬施工，可以提前發現實際施工中存在的問題和設計缺陷，及時作出整改，保證施工設計方案的準確性和合理性，保障施工進程的順利進行［5］。

4 “類 EPC”工程模式下的 BIM 應用有待改進之處

近些年來，EPC 模式正在逐漸獲得更多企業的關注，這是由于其具備優良的實效性，同時也能從源頭上減低整體性的施工與建設成本。但是截至目前，EPC 模式并沒有真正達到自身的健全與完善。探究其中的根源，就在于 EPC 模式仍然欠缺相對健全的工作運行流程，企業以及有關人員對此也并沒能累積充足經驗。因此在該領域的未來實踐中，建筑領域內的企業仍需著眼于健全自身現有的各項機制，針對薄弱環節予以全方位的優化：逐步建立適應 EPC 工程總承包特點的設計管理體制。提高總承包單位在設計階段的參與度，確保工程設計質量，提高工程設計的可行性；與此同時，EPC 工程總承包方也要更多致力于培育綜合素養較高的新型人才，通過脫產學習以及舉辦講座等多樣化的舉措來推廣新型的 BIM 技術。通過靈活適用 BIM 的手段與措施，企業針對信息交互就能夠著眼于加以改進，此項舉措也有助于能耗減低以及多專業彼此的無縫銜接。

5 結語

運用 BIM 理念方法及信息化平臺，提升 EPC 模式下的建筑設計質量、加強工程施工的精細化管理、進行數字化移交，從而更好地達成工程項目的質量目標、進度目標、投資目標，實現 BIM 服務于工程、服務于項目目標。在未來的相關實踐中，施工企業應當歸納其中的珍貴經驗，同時也要密切結合項目建設的真實狀況來選擇可行性的技術流程。