杜開(kāi)明，錢(qián)婷亭（中機(jī)中聯(lián)工程有限公司，重慶 400039）

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EPC項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

杜開(kāi)明，錢(qián)婷亭
（中機(jī)中聯(lián)工程有限公司，重慶 400039）

摘要：建筑工程領(lǐng)域的EPC模式指設(shè)計(jì)、采購(gòu)及施工一體化，系集成化項(xiàng)目管理模式的范疇。建筑信息模型，簡(jiǎn)稱BIM，是建筑行業(yè)的新興信息技術(shù)，對(duì)于提升項(xiàng)目管理有著較大的價(jià)值［1］。文章從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)院轉(zhuǎn)型的工程公司角度出發(fā)，采用BIM技術(shù)對(duì)EPC項(xiàng)目實(shí)行全過(guò)程的精細(xì)化管理，為建立一系列基于BIM技術(shù)為核心的企業(yè)EPC項(xiàng)目管控體系提供實(shí)踐基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；EPC模式；項(xiàng)目管理集成化；精細(xì)化

0　引言

從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)院轉(zhuǎn)型的工程公司為了更好地探索EPC項(xiàng)目中的BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐，按計(jì)劃將某自營(yíng)項(xiàng)目列為BIM技術(shù)全過(guò)程精細(xì)化管理試點(diǎn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目屬于改擴(kuò)建精裝工程，包含室內(nèi)外土建改建及新建、設(shè)備安裝及改造、附屬配套設(shè)施、室內(nèi)整體高檔精裝修工作；工程體量雖然不大，但涉及的專業(yè)較多且交叉復(fù)雜，同時(shí)存在不斷調(diào)整設(shè)計(jì)方案的問(wèn)題，是典型性的“三邊工程”。

該項(xiàng)目充分利用BIM的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性的特點(diǎn)，在工程項(xiàng)目全過(guò)程管理中，從設(shè)計(jì)管理、施工管理及運(yùn)維管理方面全面試點(diǎn)應(yīng)用BIM技術(shù)。

1　項(xiàng)目實(shí)施規(guī)劃

1.1 IPD集成化項(xiàng)目組織模式

該項(xiàng)目采用IPD（Integrated Product Development）集成化項(xiàng)目管理模式組織管理，有別于傳統(tǒng)工程分發(fā)包組織模式，由業(yè)主自營(yíng)自建的EPC總承包多采用該模式［2］，如圖1。

圖1　可視化為核心的項(xiàng)目管理平臺(tái)圖

通過(guò)BIM技術(shù)建立施工動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，明確如何通過(guò)創(chuàng)建、修改和再利用信息量豐富的（包括設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)）數(shù)字模型，建立無(wú)縫協(xié)作溝通平臺(tái)，實(shí)行全面的精細(xì)化管理。

1.2《BIM項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃》

《BIM項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃》作為BIM項(xiàng)目管理的綱領(lǐng)性文件，將圍繞如何為建設(shè)項(xiàng)目制訂規(guī)劃框架，整理組織可提高工作效率的各類技術(shù)相關(guān)信息展開(kāi)［3］。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期，BIM實(shí)施計(jì)劃作為協(xié)作工作模板，確定項(xiàng)目各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。BIM實(shí)施計(jì)劃將各成員分工角色與責(zé)任，確定要?jiǎng)?chuàng)建和共享的信息類型，使用何種軟件系統(tǒng)，以及分別由誰(shuí)使用，能讓項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)更順暢地溝通，更高效地計(jì)劃，從而降低成本，讓團(tuán)隊(duì)在建設(shè)的各個(gè)階段都能對(duì)質(zhì)量、工作內(nèi)容和進(jìn)度駕馭自如。

根據(jù)工程項(xiàng)目管理規(guī)模效益和合適的管理幅度，為便于管理，更好地控制項(xiàng)目成本，結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，該項(xiàng)目采用專項(xiàng)工程專業(yè)分包方式，部分分包單位參與BIM施工模型搭建工作。進(jìn)一步討論制定各層級(jí)BIM應(yīng)用的流程圖，確定項(xiàng)目目標(biāo)及BIM具體目標(biāo)，編制BIM實(shí)施計(jì)劃流程圖，這些流程提供了每項(xiàng)BIM應(yīng)用的詳細(xì)執(zhí)行過(guò)程，同時(shí)定義了每個(gè)活動(dòng)的信息交換，建立了整個(gè)執(zhí)行計(jì)劃的基礎(chǔ)。

2　設(shè)計(jì)管理

相較于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)管理工作，該項(xiàng)目決策階段的目標(biāo)控制由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在授權(quán)范圍內(nèi)進(jìn)行全方位控制。

2.1方案模型轉(zhuǎn)換及優(yōu)化

該項(xiàng)目二維平面設(shè)計(jì)采用歐特克公司的CAD平臺(tái)，3D模型設(shè)計(jì)采用歐特克公司的Revit平臺(tái)。在方案階段，采用傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)和三維模型轉(zhuǎn)換進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中的模型對(duì)比，如圖2，為項(xiàng)目核心管理層提供決策依據(jù)。

圖2　CAD及Revit模型對(duì)比

2.2 3D建模及設(shè)計(jì)審查

在確定方案設(shè)計(jì)后，項(xiàng)目組從初設(shè)階段將傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為3D建模設(shè)計(jì)，利用BIM技術(shù)的可視化、模擬性和優(yōu)化性等特點(diǎn)快速高效的將限額設(shè)計(jì)過(guò)程融入設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的建模工作中。

在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)完成3D建模設(shè)計(jì)進(jìn)入施工圖階段后，項(xiàng)目組引入“大辦公室（Big Room）”管理概念［4］，將現(xiàn)場(chǎng)管理人員、成本控制人員、物資采購(gòu)人員聯(lián)同設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行短期的集中協(xié)同設(shè)計(jì)，確定項(xiàng)目BIM設(shè)計(jì)審查流程。

2.3碰撞檢查

項(xiàng)目3D建模和模型設(shè)計(jì)審查階段，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用BIM技術(shù)將平面圖紙轉(zhuǎn)化為三維可視化模型，各專業(yè)同時(shí)在同一個(gè)中心文件中建立模型，協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)直接觀察、專業(yè)軟件等方式發(fā)現(xiàn)并糾正各種設(shè)計(jì)問(wèn)題。

Revit管線碰撞檢查：在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，各專業(yè)由于溝通不到位，經(jīng)常出現(xiàn)各種專業(yè)間的碰撞問(wèn)題。利用Revit軟件一鍵式查找模型中的管線碰撞，輔以專業(yè)審圖人員進(jìn)行讀圖記錄，并進(jìn)行反饋修改完善，簡(jiǎn)單高效。

過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)碰撞問(wèn)題如下：

（1）原2D設(shè)計(jì)未充分考慮與現(xiàn)有建筑的相互構(gòu)造關(guān)系處理。

（2）原2D設(shè)計(jì)各專業(yè)圖紙標(biāo)高不統(tǒng)一。

（3）原2D設(shè)計(jì)中門(mén)窗尺寸不合理。

（4）外立面造型中與墻體的錨接方式不合理。

（5）2D暖通設(shè)計(jì)的設(shè)備定位將影響室內(nèi)空高。

2.4施工模型

BIM技術(shù)設(shè)計(jì)管理的最后一個(gè)步驟是按專業(yè)分離施工模型供現(xiàn)場(chǎng)使用。項(xiàng)目后期使用過(guò)程中，項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)各專業(yè)施工圖正確率在95%以上，達(dá)到了預(yù)期效果，如圖3所示。

圖3　各專業(yè)施工模型

3　施工管理

3.1無(wú)紙化施工組織方案

項(xiàng)目組計(jì)劃采用BIM核心建模軟件Revit建立項(xiàng)目基本信息模型，明確項(xiàng)目定位，及時(shí)進(jìn)行模型深化工作。采用Navisworks進(jìn)行施工模擬，結(jié)合計(jì)算機(jī)云技術(shù)采用移動(dòng)辦公設(shè)備結(jié)合BIM360、ZWCAD、SketchBook、Constructware、AutoCAD WS等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)紙化施工［5］。

3.2可視化虛擬交底

傳統(tǒng)的施工交底，大家是通過(guò)二維藍(lán)圖，加上人的空間三維想象能力去接受交底。但人的三維空間想象能力畢竟有限，而通過(guò)3D可視化的模型，虛擬展示施工工藝，三維技術(shù)交底，提升各部門(mén)協(xié)調(diào)溝通效率。

通過(guò)BIM施工模型，使施工人員更直觀地了解工序組織安排，提高工效。同時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工、施工質(zhì)量、進(jìn)度計(jì)劃的交底文件同各專業(yè)設(shè)計(jì)交底文件相結(jié)合形成電子文件存入模型中心文件備查。

3.3 4D模型設(shè)計(jì)變更

項(xiàng)目所涉及的工程范圍較廣、內(nèi)容較多，隨著使用功能的不斷完善需要在過(guò)程中不斷地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝進(jìn)行調(diào)整，為了更好地進(jìn)行決策，充分利用BIM模型的快速調(diào)整及工程量提取實(shí)時(shí)提供決策依據(jù)，利用BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)減少設(shè)計(jì)變更發(fā)生的次數(shù)，降低溝通成本。

3.4 BIM模型提取工程量

項(xiàng)目屬于典型的“三邊工程”，經(jīng)常需要依據(jù)最新圖紙調(diào)整施工資源計(jì)劃。依靠傳統(tǒng)的方式已經(jīng)跟不上這么快的變化節(jié)奏。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以在2～4h內(nèi)調(diào)整好變更量，快速分析出下一步需要的人材機(jī)資源計(jì)劃，及時(shí)調(diào)整部署。

3.5Revit直出施工定位圖

在我國(guó)建筑行業(yè)，國(guó)家制定了一系列的建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集，設(shè)計(jì)院在提供施工圖時(shí)大多以規(guī)范和圖集為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)，但很多時(shí)候因二維空間表達(dá)能力有限大都無(wú)法完全滿足施工單位的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需要，尤其是水、暖、電及其它配套專業(yè)。該項(xiàng)目利用Revit軟件的可出圖性，按照國(guó)外的Shop Drawing標(biāo)準(zhǔn)按施工組織設(shè)計(jì)要求分專業(yè)繪制了一套現(xiàn)場(chǎng)施工定位圖［6］?，F(xiàn)場(chǎng)施工定位圖能直接向施工班組提供下料、定位等影響現(xiàn)場(chǎng)施工的數(shù)據(jù)，全方面指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工安排，提高施工精度，通過(guò)項(xiàng)目組測(cè)算，利用施工定位圖進(jìn)行工程制安，普遍可將材料損耗控制到0.1%的誤差以內(nèi)，如圖4所示。

圖4　設(shè)備安裝施工定位圖示例

3.6網(wǎng)絡(luò)模型共享

項(xiàng)目管理中，工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)都集中在項(xiàng)目預(yù)算員手上，管理者很難及時(shí)獲取到這些數(shù)據(jù)，做出的決策往往也是依靠經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用基于BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，將完成模型后的工程量上傳系統(tǒng)，各條線的管理人員可以依據(jù)權(quán)限任意調(diào)取服務(wù)器工程數(shù)據(jù)，針對(duì)施工班組的要料計(jì)劃進(jìn)行審核，如圖5所示。

圖5　企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)模型共享示意圖

項(xiàng)目利用Revit Server搭建企業(yè)級(jí)“云”服務(wù)中心，將BIM模型中心數(shù)據(jù)存于企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的PIM訪問(wèn)技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)［7］。通過(guò)不斷的積累整理數(shù)據(jù)形成企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，達(dá)到數(shù)據(jù)共享、監(jiān)控的功能；形成數(shù)據(jù)共享直接為其提供最基礎(chǔ)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)。

3.7施工進(jìn)度模擬

項(xiàng)目利用NavisWork軟件搭建項(xiàng)目4D施工進(jìn)度模擬方案，將項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃、成本計(jì)劃同施工模型有機(jī)結(jié)合，便于管理人員及時(shí)跟蹤項(xiàng)目進(jìn)展情況。

4　結(jié)論

作為一種全新的工作方式和應(yīng)用工具，BIM技術(shù)的工程應(yīng)用對(duì)于提高建設(shè)單位對(duì)建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及成本管理水平，都發(fā)揮著極其重要作用。

通過(guò)該項(xiàng)目的順利實(shí)施，企業(yè)自身對(duì)BIM技術(shù)在EPC項(xiàng)目管理中的應(yīng)用有了更加清晰的認(rèn)識(shí)。因此，在未來(lái)探索企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中，筆者認(rèn)為對(duì)BIM技術(shù)在EPC項(xiàng)目中的應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃如下：

（1）強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目決策階段BIM應(yīng)用規(guī)劃在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的重要性。

（2）探索如何將已經(jīng)趨于成熟的BIM技術(shù)在EPC項(xiàng)目中使用，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，有理有據(jù)地形成部分具有實(shí)際可操作性的管理文件。

（3）向其他正在使用BIM技術(shù)的企業(yè)取經(jīng)，探索可用于大型復(fù)雜EPC項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

（4）機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，探索打造以BIM技術(shù)為核心的企業(yè)“云”級(jí)ERP服務(wù)平臺(tái)。

5　結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)，BIM技術(shù)都將是推動(dòng)建筑行業(yè)全面信息化和現(xiàn)代化的主要手段，其應(yīng)用價(jià)值與發(fā)展前景較為廣闊，筆者堅(jiān)信BIM技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)一定會(huì)得到更好的推廣與普及。

參考文獻(xiàn)：

［1］吳吉明.BIM的本土化機(jī)遇與應(yīng)對(duì)策略［C］.BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)施工及房地產(chǎn)企業(yè)中協(xié)調(diào)國(guó)際會(huì)議，2010：38-39.

［2］麥格勞.BIM建筑信息模型在中國(guó)市場(chǎng)的研究報(bào)告［R］.希爾建筑信息公司，2009：12-13.

［3］丁士昭.建筑工程信息化導(dǎo)論［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005：16-117.

［4］趙紅紅，李建成.信息化建筑設(shè)計(jì)——Autodesk Revit ［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005：58-59.

［5］李剛超.風(fēng)物長(zhǎng)宜放眼量——BIM應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢(shì)展望［J］.中國(guó)建設(shè)信息，2010（8）：102-106.

［6］葉紅化，蘇駿.基于BIM的設(shè)計(jì)可視化技術(shù)在上海世博會(huì)德國(guó)館中的應(yīng)用［C］.第二屆工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新論壇論文集，2009：57-62.

［7］李清泉.三維空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取、建模與可視化［M］.武漢：武漢大學(xué)出版社，2003：28-31.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

中圖分類號(hào)：TL372+.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-9107（2016）07-0030-03

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.07.030

收稿日期：2016-04-14

作者簡(jiǎn)介：杜開(kāi)明（1984-），男，湖北洪湖人，研究生，工程師，從事國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)采購(gòu)施工 （EPC）總承包項(xiàng)目管理工作及BIM技術(shù)應(yīng)用工作。

Application Practice of BIM Technology in EPC Project

Abstract：EPC mode in construction engineering refers to the integration of design，purchase and construction，one of integrated management modes. BIM，short for Building information mode，is a new information technology in construction industry，and is of great significance in improving project management.For the construction companies which transformed from traditional design institutes，BIM technology is extensively adopted to thoroughly manage the EPC project.It offers some references for relevant projects.

Keywords：BIM technology；EPC mode；integrated project management；delicacy management