李松波 谷偉 喬夢(mèng)甜

1. 嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 嘉興 314036；2. 浙江利恩工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司 浙江 嘉興 314000

引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)信息技術(shù)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化方向發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)了建筑產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化?，F(xiàn)代化的建筑產(chǎn)業(yè)要求建筑工程的全生命周期實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、信息化的管理，大幅提升建造水平，打造高性價(jià)比的建筑產(chǎn)品。建筑業(yè)中的EPC總承包管理模式廣泛應(yīng)用于中大型工程項(xiàng)目，承擔(dān)了工程項(xiàng)目的勘察設(shè)計(jì)、工程施工、設(shè)備及材料采購(gòu)工作，并對(duì)建筑工程的資金使用、進(jìn)度安排、安全管理和質(zhì)量控制等全面負(fù)責(zé)。EPC管理模式涉及的關(guān)聯(lián)單位眾多，管理復(fù)雜，要確保工程的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)就需要工程信息的快速交流，基于BIM技術(shù)搭建的平臺(tái)可滿足各參建單位信息的快速共享，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的高效管理[1-3]。

1 EPC項(xiàng)目管理模式主要特點(diǎn)

在建筑行業(yè)承包模式中，主要包含了DBB模式（設(shè)計(jì)、投標(biāo)、建造）、CM模式（邊設(shè)計(jì)、邊施工）以及EPC總承包模式。DBB模式是一種傳統(tǒng)的承包模式，主要特點(diǎn)是工程建設(shè)循序漸進(jìn)，在完成前一個(gè)階段的任務(wù)后，后一個(gè)階段任務(wù)再開始進(jìn)行，適用于工期較為寬松的工程，這也導(dǎo)致建設(shè)方投資成本較大從而承受較大的資金風(fēng)險(xiǎn)，而在建造過程中，施工單位無法參與設(shè)計(jì)單位的工程設(shè)計(jì)流程，導(dǎo)致施工過程中工程變更較多，設(shè)計(jì)內(nèi)容落地困難，出現(xiàn)索賠的概率更大，出現(xiàn)質(zhì)量事故后也會(huì)出現(xiàn)追責(zé)不清問題，使得工程在造價(jià)、進(jìn)度、質(zhì)量安全等方面面臨較多問題；CM模式又稱為分階段發(fā)包方式或快速軌道方式，它是由業(yè)主委托CM單位并以承包商的身份，采取有條件的“邊設(shè)計(jì)、邊施工”，著眼于縮短工程項(xiàng)目周期，提高生產(chǎn)組織效率，優(yōu)化設(shè)計(jì)減少工程變更，一般以“成本+利潤(rùn)”的方式按每個(gè)單項(xiàng)工程與承包商分別簽訂合同。EPC模式與以上兩種承包模式有很大的不同，其主要區(qū)別如表1所示。

表1 傳統(tǒng)模式與EPC模式對(duì)比

通過以上對(duì)比可知，EPC模式比傳統(tǒng)模式具有較多的優(yōu)勢(shì)，首先對(duì)于建設(shè)方來講EPC模式具有招標(biāo)簡(jiǎn)單、合同關(guān)系明了、組織協(xié)調(diào)少的特點(diǎn)。這能讓建設(shè)方從大量的對(duì)接工作中解脫出來，把主要精力用于項(xiàng)目的總體把控上，減少了中間環(huán)節(jié)，提升了信息溝通效率，并能站在工程項(xiàng)目共同利益上協(xié)調(diào)各參建方，提升工程價(jià)值。其次，EPC模式可以優(yōu)化項(xiàng)目施工工期，減少工程變更。EPC模式中各建設(shè)階段可交叉進(jìn)行，在設(shè)計(jì)階段就可考慮工程所需采購(gòu)的設(shè)備型號(hào)、材料供給數(shù)量以及施工過程中容易出現(xiàn)的問題，減少了工程變更的風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化了施工工期。最后，EPC模式可有效控制建設(shè)成本，提升工程價(jià)值。建設(shè)方與總承包簽訂一次合同，實(shí)行總價(jià)合同，無須支付索賠和額外的工程費(fèi)用，總承包則負(fù)責(zé)各建設(shè)階段的工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全、資金使用等，有利于提升總承包商的主觀能動(dòng)性，全面把控工程勘察設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工的全過程，實(shí)現(xiàn)各階段合理銜接和充分配合，提升工程建設(shè)質(zhì)量[4]。

2 BIM技術(shù)在EPC項(xiàng)目中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)主要應(yīng)用特點(diǎn)

BIM技術(shù)是基于3D可視模型為基礎(chǔ)的新型信息化技術(shù)，它能貫穿于工程項(xiàng)目的可行性研究、勘察設(shè)計(jì)、物資采購(gòu)、施工管理、維護(hù)運(yùn)營(yíng)等工程項(xiàng)目過程的全生命周期，運(yùn)用其信息快速共享、模型聯(lián)動(dòng)修改、專業(yè)間碰撞檢測(cè)、建筑性能優(yōu)化等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的平臺(tái)管理，提升工程項(xiàng)目整體效益。與BIM技術(shù)相關(guān)軟件的主要類型與專業(yè)功能，如圖1、表2所示。

圖1 BIM技術(shù)常用軟件類型

表2 BIM技術(shù)軟件專業(yè)功能

2.2 基于BIM技術(shù)的EPC項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段協(xié)同管理過程

在工程項(xiàng)目的整個(gè)建造過程中，設(shè)計(jì)費(fèi)用所占比例并不高，但因其是整個(gè)項(xiàng)目的開始階段，對(duì)于工程項(xiàng)目整體造價(jià)的影響是巨大的，有關(guān)資料表明設(shè)計(jì)階段對(duì)于整個(gè)工程的造價(jià)影響高達(dá)75%，而施工階段對(duì)于工程總造價(jià)的影響僅占5%～10%，因此做好設(shè)計(jì)階段的工作至關(guān)重要。

基于BIM技術(shù)的EPC項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段協(xié)同管理過程是要保持各參建單位的密切聯(lián)系，以BIM技術(shù)平臺(tái)為依托，將施工單位和生產(chǎn)單位的意見反饋到設(shè)計(jì)階段，形成共建共享的互動(dòng)模式。設(shè)計(jì)階段各專業(yè)將盡可能地減少“窩工”時(shí)間，及時(shí)進(jìn)行穿插工作，將建筑工程、結(jié)構(gòu)工程、消防工程、建筑給排水、電氣工程、暖通通風(fēng)工程、裝飾工程、幕墻工程等專業(yè)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，拓寬信息傳遞、轉(zhuǎn)換和共享的通道，真正實(shí)現(xiàn)信息傳遞的準(zhǔn)確性和一致性，有效避免各專業(yè)間因協(xié)作不當(dāng)而引起的錯(cuò)誤、沖突和不足[5]。

EPC項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模一般都很大，外觀設(shè)計(jì)也較為復(fù)雜，包含了海量的工程圖紙，任何一個(gè)細(xì)節(jié)的修改都可能會(huì)影響到其他部位或?qū)I(yè)的修改，BIM技術(shù)平臺(tái)的參數(shù)化設(shè)計(jì)可以有效地進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整相關(guān)變化，當(dāng)某一處細(xì)節(jié)修改后，與該模型關(guān)聯(lián)的所有參數(shù)都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，從而創(chuàng)建一個(gè)新的模型，提高了模型修改的速度和準(zhǔn)確性，極大地提升了工作效率[6]。在各專業(yè)完成設(shè)計(jì)以后，BIM平臺(tái)可以進(jìn)行三維空間展示，設(shè)計(jì)人員可以直觀地觀察各專業(yè)的空間位置關(guān)系是否合理，并通過動(dòng)漫模擬碰撞檢測(cè)相關(guān)碰撞點(diǎn)的位置和數(shù)量，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行修改和優(yōu)化，提升工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。設(shè)計(jì)階段BIM技術(shù)應(yīng)用如圖2所示。

圖2 設(shè)計(jì)階段BIM技術(shù)應(yīng)用

2.3 基于BIM技術(shù)的EPC項(xiàng)目采購(gòu)階段協(xié)同管理過程

EPC項(xiàng)目中的物資和設(shè)備采購(gòu)貫穿于整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程，其資金投入比例較大，所購(gòu)材料和設(shè)備的質(zhì)量對(duì)項(xiàng)目的最終效益有巨大的影響，因此做好采購(gòu)工作尤為重要。傳統(tǒng)的招標(biāo)采購(gòu)方式由于信息化程度較低，存在招標(biāo)過程不透明和物資采購(gòu)質(zhì)量、數(shù)量控制不足的缺點(diǎn)，而且建設(shè)方或施工方在編制工程量清單的過程中存在對(duì)設(shè)計(jì)方圖紙、方案理解不清的情況，所建模型精細(xì)度不夠，漏項(xiàng)、錯(cuò)項(xiàng)的情況大量存在，導(dǎo)致后期的索賠事件時(shí)有發(fā)生，對(duì)于投資方的資金控制極為不利，因此需要在EPC物資采購(gòu)過程中運(yùn)用新的技術(shù)手段和信息化管理方式，提升物資采購(gòu)的準(zhǔn)確性和透明度。

將BIM技術(shù)應(yīng)用于EPC項(xiàng)目的物資采購(gòu)過程可極大地提升招標(biāo)過程中的技術(shù)含量，優(yōu)化招標(biāo)采購(gòu)流程，對(duì)構(gòu)建、材料、設(shè)備等物料實(shí)行規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化管理，提升物資采購(gòu)的精確性和針對(duì)性，做到物料“物有所值和物盡其用”。基于BIM技術(shù)平臺(tái)首先可使招標(biāo)人利用設(shè)計(jì)單位所提的BIM模型對(duì)工程項(xiàng)目的工程量進(jìn)行準(zhǔn)確、高效的統(tǒng)計(jì)，并能對(duì)所需構(gòu)件、設(shè)備和材料的規(guī)格、型號(hào)及數(shù)量編制較為詳細(xì)的工程量清單；其次參建方可在BIM技術(shù)平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目動(dòng)畫模擬施工，找到施工過程中進(jìn)度、物資采購(gòu)等不合理之處，減少后期施工中的不合理交叉，提升工程的精細(xì)化管理；最后參建方可在BIM技術(shù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中隨時(shí)查看工程項(xiàng)目進(jìn)度狀況和物資使用成本，隨時(shí)對(duì)項(xiàng)目所用的設(shè)備數(shù)量、構(gòu)件種類、材料規(guī)格和成本進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并與進(jìn)度計(jì)劃相比較找到施工過程中的偏差，利用因素分析法、相關(guān)比率法等成本分析方法找到偏差原因及時(shí)糾偏，提供物資使用效率，節(jié)約工程成本，提升項(xiàng)目綜合效益[7]。

2.4 基于BIM技術(shù)的EPC項(xiàng)目施工階段協(xié)同管理過程

施工階段是保證工程項(xiàng)目質(zhì)量最關(guān)鍵的階段，傳統(tǒng)的施工過程中對(duì)于項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場(chǎng)施工人員的職業(yè)素質(zhì)要求很高，但時(shí)常會(huì)出現(xiàn)由于施工人員水平不足，導(dǎo)致對(duì)設(shè)計(jì)圖紙理解不清的狀況下而盲目施工，特別是對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和重要分部分項(xiàng)工程的理解難以達(dá)到設(shè)計(jì)意圖所需的深度，使得工程項(xiàng)目在施工過程中難以嚴(yán)格按圖施工，造成工程項(xiàng)目資金、進(jìn)度、物資材料等的浪費(fèi)，再加之施工階段周期長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、專業(yè)交叉多、不確定性因素多，使投資方存在巨大的工程風(fēng)險(xiǎn)，容易蒙受巨大損失，因此施工過程需要加強(qiáng)管理，提升信息化水平。

BIM技術(shù)在EPC項(xiàng)目的施工階段有極大的使用價(jià)值，通過BIM數(shù)據(jù)平臺(tái)將施工過程中的信息整合到整個(gè)建造過程之中，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度、成本控制、質(zhì)量控制、物資使用、人員配合等方面的全方位協(xié)同管理，提升信息傳遞的快捷性和準(zhǔn)確性[8]。BIM技術(shù)的應(yīng)用貫穿于整個(gè)施工階段，首先在施工準(zhǔn)備階段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，結(jié)合安全文明施工要求合理安排施工場(chǎng)地的空間布局，合理分配原材料、半成品、周轉(zhuǎn)材料的堆放區(qū)以及加工區(qū)，設(shè)置合理的辦公區(qū)、施工區(qū)和生活區(qū)，規(guī)劃廠區(qū)通行線路，減少二次搬運(yùn)，滿足施工要求。其次在施工階段可對(duì)各專業(yè)施工工程進(jìn)行精細(xì)化應(yīng)用，如在復(fù)雜的鋼筋節(jié)點(diǎn)處可運(yùn)用三維的可視化功能讓施工人員直觀地看到鋼筋的排布情況和施工順序，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)處的精準(zhǔn)下料；在機(jī)電專業(yè)中涉及給排水、電氣、暖通空調(diào)等多專業(yè)協(xié)作的問題，管道數(shù)量多且協(xié)調(diào)難度大，運(yùn)用三維機(jī)電模型可有效輔助復(fù)雜區(qū)域的施工過程，對(duì)預(yù)埋件和管道布局提前設(shè)計(jì)，優(yōu)化管道排布方式，建立全尺寸設(shè)備三維模型的構(gòu)件庫(kù)，并在正式施工前進(jìn)行各專業(yè)的碰撞測(cè)試，并輸出碰撞檢查報(bào)告，優(yōu)化施工流程，極大地提升了施工質(zhì)量和協(xié)同效率。最后利用BIM技術(shù)信息傳遞準(zhǔn)確性的特點(diǎn)對(duì)工程項(xiàng)目模型進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)，保證了各專業(yè)算量的統(tǒng)一性，且能在工程變更后快速修改模型，及時(shí)反饋工程量的變化，實(shí)現(xiàn)工程量的動(dòng)態(tài)精確控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

在EPC項(xiàng)目中，基于BIM技術(shù)的協(xié)同管理過程不是簡(jiǎn)單地將各參建方的職責(zé)進(jìn)行混合后再分配，而是以BIM技術(shù)平臺(tái)為依托，搭建了可實(shí)現(xiàn)各參建方協(xié)作的信息管理平臺(tái)，對(duì)原有的工作流程和工作任務(wù)進(jìn)行信息化管理，明確工作任務(wù)，共同發(fā)展并解決各工作階段的主要問題，為工程項(xiàng)目的整體價(jià)值增益。BIM技術(shù)的發(fā)展日新月異，在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用也將越來越廣泛，深入研究BIM技術(shù)和工程項(xiàng)目建設(shè)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)將加快信息化建筑的發(fā)展速度和規(guī)模，為智能建造提供更廣闊的空間。