張孟陽(yáng)，戴小龍，余曉淇

(三明學(xué)院 建筑工程學(xué)院，福建 三明 365000)

EPC(engineering procurement construction)工程總承包模式已逐漸成為建筑工程行業(yè)的一大趨勢(shì)，在EPC模式下，總承包商受業(yè)主委托，按照合同約定承擔(dān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、試運(yùn)行等全過(guò)程工作，使項(xiàng)目各參建方深度融合，打破信息交流的壁壘[1]。BIM(building information modeling)技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖ畔?shù)字化，通過(guò)收集、管理和共享信息，打通EPC模式的各個(gè)環(huán)節(jié)，便捷、高效地進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目的全壽命周期管理，更好地控制工程質(zhì)量、進(jìn)度和成本[2]。

工程計(jì)量是成本控制的重要工作，將BIM計(jì)量技術(shù)貫穿應(yīng)用于EPC項(xiàng)目的全壽命周期，有利于數(shù)據(jù)信息在項(xiàng)目可研階段、招投標(biāo)階段、設(shè)計(jì)階段、施工及竣工驗(yàn)收階段的整合、應(yīng)用和深化[3]。

1 EPC項(xiàng)目全過(guò)程工程計(jì)量的難點(diǎn)

EPC總承包模式中，建設(shè)單位與總承包商簽訂合同后，只需在項(xiàng)目竣工時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收，其中設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等均由總承包商負(fù)責(zé)。因此，對(duì)總承包商而言，與傳統(tǒng)模式相比，EPC總承包模式在項(xiàng)目前期、招投標(biāo)階段、設(shè)計(jì)施工及竣工驗(yàn)收階段風(fēng)險(xiǎn)更大，工程計(jì)量難點(diǎn)更多。

1.1 招投標(biāo)階段

EPC模式下的招標(biāo)，通常初步設(shè)計(jì)尚不完善，業(yè)主只提出項(xiàng)目的性質(zhì)、規(guī)模和工期等整體目標(biāo)，沒(méi)有具體的工程量清單，卻需要投標(biāo)人在投標(biāo)文件中詳細(xì)表達(dá)工程項(xiàng)目、工程量、單價(jià)以及投標(biāo)總價(jià)，并最終以總包價(jià)簽訂總承包合同，存在工程量不清、價(jià)格不定的風(fēng)險(xiǎn)。由于投標(biāo)文件中的工程項(xiàng)目及工程量均為估算和經(jīng)驗(yàn)所得，投標(biāo)文件會(huì)存在漏項(xiàng)、與施工圖不一致等問(wèn)題，這些風(fēng)險(xiǎn)一般通過(guò)報(bào)價(jià)策略應(yīng)對(duì)[4]。

1.2 設(shè)計(jì)階段

隨著項(xiàng)目逐步推進(jìn)，與招投標(biāo)階段相比，設(shè)計(jì)階段的方案會(huì)有所改變或進(jìn)一步優(yōu)化，如因地質(zhì)條件預(yù)估偏差而改變基礎(chǔ)形式，施工圖中某些項(xiàng)目的增減等，這些情況均會(huì)引起工程項(xiàng)目或工程量的改變，增大工程計(jì)量的難度。

1.3 施工階段

施工階段常會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更，在EPC模式下設(shè)計(jì)和施工都由總承包商負(fù)責(zé)，更易發(fā)生設(shè)計(jì)變更，進(jìn)而引起工程性質(zhì)或工程量的變化；承包商在招標(biāo)后需向?qū)I(yè)分包商支付預(yù)付款以及后期形象進(jìn)度款，而投標(biāo)報(bào)價(jià)中只有一個(gè)固定總價(jià)，不利于分期計(jì)量。另外，風(fēng)險(xiǎn)消失或轉(zhuǎn)移部分的計(jì)量、實(shí)際工程費(fèi)用與報(bào)價(jià)不一致部分的計(jì)量等，都會(huì)影響項(xiàng)目整體的計(jì)量工作[5]。

1.4 竣工驗(yàn)收階段

在結(jié)算階段需要嚴(yán)格、合理、公平地完成一系列工作，包括核定工程量、套用定額、合理取費(fèi)、分析變更簽證等。結(jié)算階段的工程量是影響工程成本的重要數(shù)據(jù)，除了核對(duì)清單工程量，還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)簽證工程量進(jìn)行核算[6]，并且由于計(jì)量人員對(duì)土建、安裝等各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的影響考慮較少，易造成實(shí)際結(jié)算工程量的偏差。

在實(shí)際EPC總承包項(xiàng)目實(shí)施結(jié)算及結(jié)算審核的過(guò)程中，尚存在大量有爭(zhēng)議的問(wèn)題，會(huì)嚴(yán)重影響工程計(jì)量以及工程成本[7]：一是土石方處置的爭(zhēng)議，是否能夠進(jìn)行回收利用而非完全棄置，以及如何利用；二是土石方外棄的運(yùn)距爭(zhēng)議；三是主要材料單價(jià)的爭(zhēng)議，包括信息價(jià)采用優(yōu)先順序的爭(zhēng)議和材料市場(chǎng)詢(xún)價(jià)、定價(jià)的爭(zhēng)議；四是措施方案及其計(jì)價(jià)的爭(zhēng)議，如運(yùn)輸機(jī)械型號(hào)、數(shù)量配備的合理性和使用時(shí)間等問(wèn)題；五是承包方的施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)偏向考慮承包方利益最大化而非設(shè)計(jì)最優(yōu)化等。

2 BIM計(jì)量技術(shù)在EPC項(xiàng)目中的應(yīng)用

EPC總承包模式在項(xiàng)目的全壽命周期中會(huì)產(chǎn)生較多數(shù)據(jù)信息，BIM技術(shù)能夠高效、合理地應(yīng)用和管理數(shù)據(jù)，改善EPC項(xiàng)目傳統(tǒng)計(jì)量存在的問(wèn)題[8]?，F(xiàn)階段我國(guó)工程咨詢(xún)中的計(jì)量工作大多不利用設(shè)計(jì)階段或者招投標(biāo)階段的BIM模型計(jì)量，而是采用專(zhuān)業(yè)的造價(jià)算量軟件完成，花費(fèi)了大量人力和時(shí)間。因此，將BIM模型應(yīng)用于建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期各個(gè)階段的造價(jià)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)“一模多用”尤為重要。

隨著B(niǎo)IM技術(shù)的發(fā)展[9]，軟件計(jì)量模式逐漸普及，市場(chǎng)上出現(xiàn)較多BIM計(jì)量軟件，如廣聯(lián)達(dá)BIM、晨曦BIM、魯班BIM、品茗B(niǎo)IM等，使工程計(jì)量的效率和準(zhǔn)確度得到了有效提高。但這一類(lèi)型的BIM計(jì)量軟件所建立的模型更傾向于解決工程造價(jià)時(shí)的工程計(jì)量，模型不能高效、準(zhǔn)確地指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工等，因此BIM技術(shù)一直在向“一模多用”方向發(fā)展，使BIM模型用于設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等全過(guò)程，以求BIM技術(shù)員可通過(guò)軟件直接建立模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)、信息共享。在決策階段，BIM模型的可視化、仿真功能、快速構(gòu)建工程結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等特點(diǎn)有助于進(jìn)行成本控制；在設(shè)計(jì)階段，BIM模型可提前發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題并進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)間計(jì)量的完美結(jié)合；在施工階段及竣工驗(yàn)收階段，如發(fā)生設(shè)計(jì)變更等情況也可快速對(duì)模型進(jìn)行修正，重新提取工程量，實(shí)現(xiàn)計(jì)量計(jì)價(jià)效率的提高和工程成本的控制。REVIT系列軟件是我國(guó)建筑業(yè)BIM體系中使用最廣泛的軟件之一，也可進(jìn)行建模、提取工程量，但由于REVIT軟件中的工程量未考慮各構(gòu)件間的扣減關(guān)系等，不符合我國(guó)房屋建筑與裝飾工程工程量計(jì)算規(guī)范，不能直接用于工程計(jì)價(jià)。GTJ軟件是廣聯(lián)達(dá)BIM土建計(jì)量平臺(tái)，其中內(nèi)置平法圖集和工程量計(jì)算規(guī)則，通過(guò)GTJ建模提取的工程量可直接用于工程計(jì)價(jià)。

現(xiàn)階段，我國(guó)工程造價(jià)的各種計(jì)量軟件與REVIT之間的互通主要通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)，通過(guò)圖1所示程序，針對(duì)房屋建筑工程的土建工程量，利用廣聯(lián)達(dá)BIM土建計(jì)量平臺(tái)GTJ2018驗(yàn)證REVIT模型的計(jì)量結(jié)果，可用于工程計(jì)價(jià)的可行性，為BIM模型工程量用于工程造價(jià)提供經(jīng)驗(yàn)。

圖1 GTJ模型工程量對(duì)比REVIT模型工程量程序圖

3 工程案例分析

3.1 項(xiàng)目介紹

工程為三明學(xué)院工科實(shí)訓(xùn)大樓，分為A樓、B樓、C樓、D樓、庫(kù)房和消防水池6個(gè)單元，均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。由于篇幅限制，本文以工科實(shí)訓(xùn)大樓A樓一層為例，針對(duì)柱、梁、板、墻、門(mén)窗進(jìn)行REVIT和GTJ建模，嘗試進(jìn)行二者之間的模型互用，并進(jìn)行分析。

3.2 GTJ模型及計(jì)量結(jié)果

如果工程CAD圖紙不規(guī)范(未劃分圖層等)，GTJ建模無(wú)法識(shí)別，所有構(gòu)件均需手動(dòng)建模，那么用時(shí)會(huì)較長(zhǎng)。通過(guò)GTJ對(duì)工科實(shí)訓(xùn)大樓A樓一層建立模型(見(jiàn)圖2)，匯總計(jì)算各構(gòu)件的工程量，得到工程量匯總表。其中，KZ1工程量匯總表見(jiàn)圖3。

圖2 GTJ模型

圖3 GTJ模型KZ1工程量匯總

3.3 REVIT模型及計(jì)量結(jié)果

從GTJ模型文件中導(dǎo)出.gfc文件，將.gfc文件導(dǎo)入BIMMAKE軟件，并從BIMMAKE軟件導(dǎo)出.gbp文件(見(jiàn)圖4)，最后將.gbp文件導(dǎo)入REVIT進(jìn)行調(diào)整(見(jiàn)圖5)，即可得到REVIT模型文件(見(jiàn)圖6)。

圖4 BIMMAKE導(dǎo)入.gfc文件、導(dǎo)出.gbp文件

圖5 .gbp文件導(dǎo)入REVIT

圖6 REVIT模型圖

在REVIT中通過(guò)明細(xì)表創(chuàng)建功能得到各構(gòu)件的明細(xì)表，其中，結(jié)構(gòu)柱明細(xì)表見(jiàn)表1，并從中提取各構(gòu)件工程量。

表1 結(jié)構(gòu)柱明細(xì)表

3.4 兩模型工程量對(duì)比及結(jié)論

將REVIT模型和GTJ模型的柱、墻、梁板、門(mén)窗的工程量計(jì)量結(jié)果進(jìn)行整理，得到兩模型工程量對(duì)比表(見(jiàn)表2)，表中門(mén)窗工程量單位為m2，其他構(gòu)件工程量單位均為m3,且有：

(1)

式(1)中：K為REVIT中構(gòu)件工程量與GTJ中構(gòu)件工程量的差值百分比；A為GTJ中構(gòu)件工程量(門(mén)窗工程量單位為m2，其他構(gòu)件工程量單位均為m3)；B為REVIT中構(gòu)件工程量(門(mén)窗工程量單位為m2，其他構(gòu)件工程量單位均為m3)。

通過(guò)表2對(duì)比結(jié)果可得，REVIT中的工程量誤差主要出現(xiàn)在混凝土構(gòu)件、砌體構(gòu)件，因REVIT無(wú)法分開(kāi)統(tǒng)計(jì)矩形梁以及有梁板工程量，導(dǎo)致二者梁工程量、板工程量差別較大。但梁板工程量之和基本相等，誤差來(lái)源于構(gòu)件間的扣減關(guān)系。砌體部分，由于REVIT內(nèi)外墻交接處的墻類(lèi)型劃分不同導(dǎo)致內(nèi)墻和外墻的工程量區(qū)別較大，但二者之和基本相等。

表2 構(gòu)件工程量對(duì)比表

經(jīng)過(guò)上述分析可得，對(duì)于建筑部分的主體結(jié)構(gòu)和門(mén)窗而言，REVIT和GTJ的工程量差量來(lái)源主要是各構(gòu)件間的扣減關(guān)系不同、構(gòu)件的劃分不同等。而對(duì)于不需要考慮扣減關(guān)系的構(gòu)件，如門(mén)、窗等則不存在誤差。

4 結(jié) 論

BIM技術(shù)和EPC總承包模式是建筑工程行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，EPC項(xiàng)目通過(guò)BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的建設(shè)項(xiàng)目全生命周期管理，二者互為依托，推進(jìn)行業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)階段BIM計(jì)量技術(shù)也逐漸應(yīng)用于EPC項(xiàng)目的工程計(jì)量，但是其應(yīng)用尚不成熟，依然難以實(shí)現(xiàn)實(shí)際意義上的“一模多用”，無(wú)法將BIM模型高效、合理地應(yīng)用于EPC項(xiàng)目全壽命周期的計(jì)量。本文僅針對(duì)建筑工程部分進(jìn)行了BIM模型和造價(jià)軟件模型的工程量對(duì)比，今后還需要對(duì)EPC項(xiàng)目的鋼筋工程、裝飾工程以及裝配式建筑進(jìn)行BIM計(jì)量研究，并對(duì)BIM模型和工程造價(jià)軟件模型進(jìn)行不同轉(zhuǎn)換及處理，更大程度地完成BIM模型應(yīng)用于EPC項(xiàng)目的全過(guò)程計(jì)量的嘗試和研究，為EPC項(xiàng)目全過(guò)程BIM計(jì)量提供更多的參考。