馬世龍 劉蘇珍

摘要：對(duì)EPC工程項(xiàng)目進(jìn)行信息化、集成化的管理，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的增值。打造信息化管理平臺(tái)，重點(diǎn)是基于BIM模型，通過EPC管理流程打通建造全過程;根據(jù)推進(jìn)時(shí)間軸依次建立設(shè)計(jì)BIM模型、采購(gòu)BIM模型、施工BIM模型，通過智能構(gòu)件縱向延伸至網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行招采，并綜合運(yùn)用監(jiān)控系統(tǒng)和航拍技術(shù)，探索實(shí)現(xiàn)BIM5D管理。文章以實(shí)際工程為例，對(duì)信息化管理策略進(jìn)行分析，對(duì)EPC模式下的BIM技術(shù)路徑進(jìn)行討論，并對(duì)信息化管理實(shí)踐成果進(jìn)行探討，提高了項(xiàng)目執(zhí)行的效率。

關(guān)鍵詞：智能建造;BIM5D;EPC總承包

一、項(xiàng)目概況

某污水處理廠采取EPC總承包建設(shè)模式，工程規(guī)模為15m3/d，建設(shè)污水、污泥處理建（構(gòu)）筑物主要包括細(xì)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(zhuǎn)盤濾池，接觸消毒池及巴氏計(jì)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(fēng)機(jī)房及配電間等;輔助建筑物包括綜合樓、門衛(wèi)房及大門。

對(duì)EPC工程項(xiàng)目進(jìn)行信息化、集成化的管理，可以提高項(xiàng)目執(zhí)行的效率;利用現(xiàn)有的資源為業(yè)主提供價(jià)值最大化的項(xiàng)目產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的增值，成為時(shí)下工程總承包行業(yè)的趨勢(shì)。本項(xiàng)目在參建各方的共同努力下，積極推動(dòng)信息化管理技術(shù)在本項(xiàng)目中的實(shí)踐應(yīng)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(dòng)工業(yè)化，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理現(xiàn)代化的過程，其是將現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)的管理理念相融合，轉(zhuǎn)變企業(yè)生產(chǎn)方式，經(jīng)營(yíng)方式，業(yè)務(wù)流程，傳統(tǒng)管理方式和組織方式，重新整合企業(yè)內(nèi)外部資源，提高企業(yè)效率和效益，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的過程[1]。

目前的項(xiàng)目管理中相關(guān)方業(yè)主、設(shè)計(jì)院、承包商、分包商、供應(yīng)商、建設(shè)監(jiān)理各方的信息傳遞和管理方式是基于彼此間合同和業(yè)務(wù)關(guān)系進(jìn)行的，存在以下方面問題：（1）設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工相脫節(jié)——數(shù)據(jù)集成連續(xù)性差;（2）采購(gòu)對(duì)市場(chǎng)真實(shí)反映有差距——透明度有待提高;（3）采購(gòu)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(shè)管理粗放。

污水處理廠EPC總承包項(xiàng)目信息化管理目的是打造一個(gè)信息化管理平臺(tái)，項(xiàng)目各相關(guān)方在同一個(gè)平臺(tái)上傳遞和獲取項(xiàng)目相關(guān)信息，從而通過信息化管理實(shí)現(xiàn)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(tái)

智能建造云平臺(tái)以BIM技術(shù)為核心，通過EPC&OM管理，降低過程成本，提供企業(yè)盈利能力。智能建造平臺(tái)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(yùn)營(yíng)，提高建造質(zhì)量，加快建造進(jìn)度，以及方便運(yùn)營(yíng)管理。通過云平臺(tái)，打通項(xiàng)目策劃、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、歸檔、運(yùn)維整個(gè)生命周期;采購(gòu)、建造、運(yùn)營(yíng)全過程可視化，過程可追溯，精確高效;構(gòu)件和模型隨著進(jìn)展再逐漸長(zhǎng)大，成熟后，留下一堆數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)指導(dǎo)著下一次建造[2]。

3.BIM數(shù)據(jù)解決方案

信息化管理的重點(diǎn)是基于BIM模型，采用EPC模式打通項(xiàng)目建造全過程。根據(jù)項(xiàng)目推進(jìn)時(shí)間軸，分別建立設(shè)計(jì)BIM模型，采購(gòu)BIM模型，施工BIM計(jì)劃模型，通過建造過程中形成的數(shù)據(jù)，建立施工實(shí)際BIM模型;而基于采購(gòu)BIM模型和施工BIM計(jì)劃模型，提取構(gòu)件參數(shù)信息，形成智能構(gòu)件，通過智能構(gòu)件在智能建造云平臺(tái)上進(jìn)行集中招采，延伸至網(wǎng)絡(luò)。

4.監(jiān)控系統(tǒng)與航拍技術(shù)

系統(tǒng)中采用8個(gè)高清紅外智能球機(jī)，安裝于6個(gè)塔吊上，覆蓋全廠區(qū)，信號(hào)通過無線設(shè)備傳輸至監(jiān)控室。錄像機(jī)連接一臺(tái)高清觸控一體機(jī)、并可通過網(wǎng)絡(luò)連至后方公司辦公室和管理者手機(jī)上。

委托專業(yè)單位定期項(xiàng)目工地進(jìn)行無人機(jī)航拍，宏觀分析和對(duì)比項(xiàng)目進(jìn)展。

三、EPC模式下BIM技術(shù)路徑

1.設(shè)計(jì)BIM模型

將單體構(gòu)筑物按專業(yè)進(jìn)行拆分，各專業(yè)建模后進(jìn)行整合，形成完整模型。整合后完整模型為各專業(yè)設(shè)計(jì)信息集成，模型中包含各專業(yè)所有設(shè)計(jì)信息，可以通過剖切得到各專業(yè)圖紙的任意平剖面，生成二維施工圖紙。

各專業(yè)模型搭建完畢之后，可用REVIT自帶分析及協(xié)作功能進(jìn)行管道系統(tǒng)碰撞檢查以及專業(yè)協(xié)同碰撞檢查優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少失誤，實(shí)現(xiàn)零碰撞[3]。

對(duì)單體構(gòu)筑物內(nèi)的常規(guī)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)化族構(gòu)建，設(shè)備族按規(guī)則進(jìn)行命名和保存，參數(shù)化族自動(dòng)化程度高，只需變更參數(shù)，進(jìn)行參數(shù)化聯(lián)動(dòng)，即可用于其他單體構(gòu)筑物或者其他項(xiàng)目。

2.采購(gòu)BIM模型

通過設(shè)計(jì)BIM模型，選定甲供材范圍，提取與采購(gòu)需求有關(guān)的構(gòu)筑物單元或設(shè)備數(shù)據(jù)信息，形成采購(gòu)BIM模型;根據(jù)施工工藝和施工方案進(jìn)行深化，形成施工BIM計(jì)劃模型，分別形成基于設(shè)計(jì)BIM模型的招采構(gòu)件和基于施工BIM計(jì)劃模型的招采構(gòu)件，智能構(gòu)件之所以“智能”，在于構(gòu)件包含了構(gòu)筑物尺寸、材質(zhì)、工程量和施工工藝等相關(guān)信息，智能構(gòu)件作為基本單元在智能建造云平臺(tái)進(jìn)行招采，實(shí)現(xiàn)了工程從線下到線上的連通。

3.施工BIM計(jì)劃模型

根據(jù)施工總平面布置，創(chuàng)建施工場(chǎng)布模型;根據(jù)施工措施設(shè)計(jì)，建立施工模板和腳手架模型;根據(jù)施工方案和進(jìn)度計(jì)劃模擬施工過程和進(jìn)展;根據(jù)施工工藝特點(diǎn)分專業(yè)對(duì)土建模型和機(jī)電模型進(jìn)行深化，對(duì)場(chǎng)平管線密集部分進(jìn)行碰撞檢查及調(diào)整，并進(jìn)行廠區(qū)部分算量清單的提取[4]。

4.施工實(shí)際BIM模型

根據(jù)施工資源和環(huán)境的變化，創(chuàng)建基于實(shí)際條件的工藝工法模型，收集實(shí)際施工數(shù)據(jù)，投入的人材機(jī)資源和形成的工作量與計(jì)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，可作為成本及進(jìn)度動(dòng)態(tài)調(diào)整控制的依據(jù)，通過施工BIM計(jì)劃模型和施工實(shí)際BIM模型的對(duì)比分析，不斷改進(jìn)，指導(dǎo)著項(xiàng)目的推進(jìn)。通過施工BIM模型，構(gòu)件具有了三維空間+成本（費(fèi)用）+進(jìn)度（時(shí)間）5個(gè)維度的信息，實(shí)現(xiàn)了BIM5D管理。

四、信息化管理實(shí)踐成果

（1）空間（3D）

如果說航拍技術(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)包含圖像和視頻等相關(guān)信息，BIM模型則包含了數(shù)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(shí)際的三維空間數(shù)據(jù)信息，并且可以及時(shí)將數(shù)據(jù)傳遞至管理中心，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理;還可以實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景漫游，所見及所得，檢查并指導(dǎo)著項(xiàng)目的實(shí)施;BIM模型是一個(gè)包含多個(gè)維度的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，因而可以剖切出任意二維平面圖紙。

（2）成本（4D）

形成工程費(fèi)用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括兩方面：工程實(shí)體和為實(shí)現(xiàn)工程實(shí)體所采取的施工措施。

針對(duì)構(gòu)件實(shí)體：提取不同的構(gòu)件鋼筋，混凝土數(shù)據(jù)，生成報(bào)表，指導(dǎo)施工單位鋼筋采購(gòu)、下料，及混凝土澆筑供應(yīng)[5]。針對(duì)施工措施：對(duì)構(gòu)筑物進(jìn)行腳手架及模板的施工模擬，得到計(jì)算書，方案書，平面圖紙等成果。

（3）進(jìn)度（5D）

根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，可以模擬建筑物施工進(jìn)展，通過對(duì)比分析進(jìn)行動(dòng)態(tài)糾偏和調(diào)整。

（4）空間+成本+進(jìn)度（BIM5D）

通過整合空間數(shù)據(jù)信息和成本、進(jìn)度信息，可以查看構(gòu)筑物實(shí)體形象，進(jìn)度及費(fèi)用，從而實(shí)現(xiàn)BIM5D管理。

（5）智能構(gòu)件

構(gòu)筑物以梁板柱為基本單元，管線、門窗及設(shè)備以獨(dú)立個(gè)體為單元，各個(gè)單元包含材質(zhì)、工藝特性等要求。將智能構(gòu)件上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可進(jìn)行招采。

五、結(jié)束語

綜上所述，污水處理廠EPC總承包項(xiàng)目由4個(gè)團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作，實(shí)踐信息化管理，在應(yīng)用流程上實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)BIM、采購(gòu)BIM、施工BIM，在應(yīng)用面上實(shí)現(xiàn)了BIM5D管理。然而在推動(dòng)過程中也面臨一系列問題，最大的問題就是應(yīng)用深度和精確度不夠，包括：（1）實(shí)際工程量和模型有出入，另外很多無法與圖紙對(duì)比;（2）現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度受相關(guān)條件限制，無法和5D模擬想匹配;（3）現(xiàn)場(chǎng)模板腳手架基本上是憑經(jīng)驗(yàn)搭設(shè)，難以和模型進(jìn)行對(duì)比及應(yīng)用。當(dāng)前，信息化管理的應(yīng)用推動(dòng)力在于管理層，作業(yè)層還未享受到信息化管理帶來的益處，因而推動(dòng)過程中存在以上方面的問題，解決問題的關(guān)鍵，在于加強(qiáng)BIM技術(shù)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)和施工單位及作業(yè)班組的互動(dòng)，加深融合，這也是BIM在項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用推動(dòng)過程中需要解決的問題。

參考文獻(xiàn)：

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1.浙江綠城時(shí)代建設(shè)管理有限公司 310000;2.浙江地博勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司 310000