EPC項目BIM技術應用實踐

杜開明，錢婷亭（中機中聯(lián)工程有限公司，重慶 400039）

?

EPC項目BIM技術應用實踐

杜開明，錢婷亭
（中機中聯(lián)工程有限公司，重慶 400039）

摘要：建筑工程領域的EPC模式指設計、采購及施工一體化，系集成化項目管理模式的范疇。建筑信息模型，簡稱BIM，是建筑行業(yè)的新興信息技術，對于提升項目管理有著較大的價值［1］。文章從傳統(tǒng)設計院轉型的工程公司角度出發(fā)，采用BIM技術對EPC項目實行全過程的精細化管理，為建立一系列基于BIM技術為核心的企業(yè)EPC項目管控體系提供實踐基礎。

關鍵詞：BIM技術；EPC模式；項目管理集成化；精細化

0　引言

從傳統(tǒng)設計院轉型的工程公司為了更好地探索EPC項目中的BIM技術應用實踐，按計劃將某自營項目列為BIM技術全過程精細化管理試點項目。該項目屬于改擴建精裝工程，包含室內外土建改建及新建、設備安裝及改造、附屬配套設施、室內整體高檔精裝修工作；工程體量雖然不大，但涉及的專業(yè)較多且交叉復雜，同時存在不斷調整設計方案的問題，是典型性的“三邊工程”。

該項目充分利用BIM的可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性的特點，在工程項目全過程管理中，從設計管理、施工管理及運維管理方面全面試點應用BIM技術。

1　項目實施規(guī)劃

1.1 IPD集成化項目組織模式

該項目采用IPD（Integrated Product Development）集成化項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　可視化為核心的項目管理平臺圖

通過BIM技術建立施工動態(tài)管理系統(tǒng)，明確如何通過創(chuàng)建、修改和再利用信息量豐富的（包括設計、施工和運營）數(shù)字模型，建立無縫協(xié)作溝通平臺，實行全面的精細化管理。

1.2《BIM項目實施計劃》

《BIM項目實施計劃》作為BIM項目管理的綱領性文件，將圍繞如何為建設項目制訂規(guī)劃框架，整理組織可提高工作效率的各類技術相關信息展開［3］。在項目設計初期，BIM實施計劃作為協(xié)作工作模板，確定項目各項標準與規(guī)范。BIM實施計劃將各成員分工角色與責任，確定要創(chuàng)建和共享的信息類型，使用何種軟件系統(tǒng)，以及分別由誰使用，能讓項目團隊更順暢地溝通，更高效地計劃，從而降低成本，讓團隊在建設的各個階段都能對質量、工作內容和進度駕馭自如。

根據(jù)工程項目管理規(guī)模效益和合適的管理幅度，為便于管理，更好地控制項目成本，結合項目的實際情況，該項目采用專項工程專業(yè)分包方式，部分分包單位參與BIM施工模型搭建工作。進一步討論制定各層級BIM應用的流程圖，確定項目目標及BIM具體目標，編制BIM實施計劃流程圖，這些流程提供了每項BIM應用的詳細執(zhí)行過程，同時定義了每個活動的信息交換，建立了整個執(zhí)行計劃的基礎。

2　設計管理

相較于傳統(tǒng)的建筑設計管理工作，該項目決策階段的目標控制由項目負責人在授權范圍內進行全方位控制。

2.1方案模型轉換及優(yōu)化

該項目二維平面設計采用歐特克公司的CAD平臺，3D模型設計采用歐特克公司的Revit平臺。在方案階段，采用傳統(tǒng)二維設計和三維模型轉換進行設計過程中的模型對比，如圖2，為項目核心管理層提供決策依據(jù)。

圖2　CAD及Revit模型對比

2.2 3D建模及設計審查

在確定方案設計后，項目組從初設階段將傳統(tǒng)的二維平面設計轉為3D建模設計，利用BIM技術的可視化、模擬性和優(yōu)化性等特點快速高效的將限額設計過程融入設計團隊的建模工作中。

在設計團隊完成3D建模設計進入施工圖階段后，項目組引入“大辦公室（Big Room）”管理概念［4］，將現(xiàn)場管理人員、成本控制人員、物資采購人員聯(lián)同設計團隊進行短期的集中協(xié)同設計，確定項目BIM設計審查流程。

2.3碰撞檢查

項目3D建模和模型設計審查階段，設計團隊運用BIM技術將平面圖紙轉化為三維可視化模型，各專業(yè)同時在同一個中心文件中建立模型，協(xié)同設計過程中通過直接觀察、專業(yè)軟件等方式發(fā)現(xiàn)并糾正各種設計問題。

Revit管線碰撞檢查：在傳統(tǒng)設計過程中，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)審圖人員進行讀圖記錄，并進行反饋修改完善，簡單高效。

過程中發(fā)現(xiàn)設計碰撞問題如下：

（1）原2D設計未充分考慮與現(xiàn)有建筑的相互構造關系處理。

（2）原2D設計各專業(yè)圖紙標高不統(tǒng)一。

（3）原2D設計中門窗尺寸不合理。

（4）外立面造型中與墻體的錨接方式不合理。

（5）2D暖通設計的設備定位將影響室內空高。

2.4施工模型

BIM技術設計管理的最后一個步驟是按專業(yè)分離施工模型供現(xiàn)場使用。項目后期使用過程中，項目組發(fā)現(xiàn)各專業(yè)施工圖正確率在95%以上，達到了預期效果，如圖3所示。

圖3　各專業(yè)施工模型

3　施工管理

3.1無紙化施工組織方案

項目組計劃采用BIM核心建模軟件Revit建立項目基本信息模型，明確項目定位，及時進行模型深化工作。采用Navisworks進行施工模擬，結合計算機云技術采用移動辦公設備結合BIM360、ZWCAD、SketchBook、Constructware、AutoCAD WS等互聯(lián)網(wǎng)技術應用軟件實現(xiàn)現(xiàn)場無紙化施工［5］。

3.2可視化虛擬交底

傳統(tǒng)的施工交底，大家是通過二維藍圖，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3D可視化的模型，虛擬展示施工工藝，三維技術交底，提升各部門協(xié)調溝通效率。

通過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。同時將現(xiàn)場安全文明施工、施工質量、進度計劃的交底文件同各專業(yè)設計交底文件相結合形成電子文件存入模型中心文件備查。

3.3 4D模型設計變更

項目所涉及的工程范圍較廣、內容較多，隨著使用功能的不斷完善需要在過程中不斷地對現(xiàn)場工藝進行調整，為了更好地進行決策，充分利用BIM模型的快速調整及工程量提取實時提供決策依據(jù)，利用BIM技術的可視化特點減少設計變更發(fā)生的次數(shù)，降低溝通成本。

3.4 BIM模型提取工程量

項目屬于典型的“三邊工程”，經(jīng)常需要依據(jù)最新圖紙調整施工資源計劃。依靠傳統(tǒng)的方式已經(jīng)跟不上這么快的變化節(jié)奏。應用BIM技術，可以在2～4h內調整好變更量，快速分析出下一步需要的人材機資源計劃，及時調整部署。

3.5Revit直出施工定位圖

在我國建筑行業(yè)，國家制定了一系列的建筑規(guī)范和標準圖集，設計院在提供施工圖時大多以規(guī)范和圖集為基礎進行構造設計，但很多時候因二維空間表達能力有限大都無法完全滿足施工單位的現(xiàn)場作業(yè)需要，尤其是水、暖、電及其它配套專業(yè)。該項目利用Revit軟件的可出圖性，按照國外的Shop Drawing標準按施工組織設計要求分專業(yè)繪制了一套現(xiàn)場施工定位圖［6］?，F(xiàn)場施工定位圖能直接向施工班組提供下料、定位等影響現(xiàn)場施工的數(shù)據(jù)，全方面指導現(xiàn)場施工安排，提高施工精度，通過項目組測算，利用施工定位圖進行工程制安，普遍可將材料損耗控制到0.1%的誤差以內，如圖4所示。

圖4　設備安裝施工定位圖示例

3.6網(wǎng)絡模型共享

項目管理中，工程項目數(shù)據(jù)都集中在項目預算員手上，管理者很難及時獲取到這些數(shù)據(jù)，做出的決策往往也是依靠經(jīng)驗。應用基于BIM技術的數(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)權限任意調取服務器工程數(shù)據(jù)，針對施工班組的要料計劃進行審核，如圖5所示。

圖5　企業(yè)級網(wǎng)絡模型共享示意圖

項目利用Revit Server搭建企業(yè)級“云”服務中心，將BIM模型中心數(shù)據(jù)存于企業(yè)數(shù)據(jù)庫，以企業(yè)內網(wǎng)的PIM訪問技術進行網(wǎng)頁訪問［7］。通過不斷的積累整理數(shù)據(jù)形成企業(yè)數(shù)據(jù)庫，達到數(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的項目數(shù)據(jù)。

3.7施工進度模擬

項目利用NavisWork軟件搭建項目4D施工進度模擬方案，將項目進度計劃、成本計劃同施工模型有機結合，便于管理人員及時跟蹤項目進展情況。

4　結論

作為一種全新的工作方式和應用工具，BIM技術的工程應用對于提高建設單位對建設項目規(guī)劃、設計、施工及成本管理水平，都發(fā)揮著極其重要作用。

通過該項目的順利實施，企業(yè)自身對BIM技術在EPC項目管理中的應用有了更加清晰的認識。因此，在未來探索企業(yè)技術轉型升級過程中，筆者認為對BIM技術在EPC項目中的應用發(fā)展規(guī)劃如下：

（1）強調項目決策階段BIM應用規(guī)劃在項目實施過程中的重要性。

（2）探索如何將已經(jīng)趨于成熟的BIM技術在EPC項目中使用，總結經(jīng)驗，有理有據(jù)地形成部分具有實際可操作性的管理文件。

（3）向其他正在使用BIM技術的企業(yè)取經(jīng)，探索可用于大型復雜EPC項目的技術經(jīng)驗。

（4）機遇與挑戰(zhàn)并存，探索打造以BIM技術為核心的企業(yè)“云”級ERP服務平臺。

5　結束語

未來一段時期內，BIM技術都將是推動建筑行業(yè)全面信息化和現(xiàn)代化的主要手段，其應用價值與發(fā)展前景較為廣闊，筆者堅信BIM技術在我國建筑行業(yè)一定會得到更好的推廣與普及。

參考文獻：

［1］吳吉明.BIM的本土化機遇與應對策略［C］.BIM技術在設計施工及房地產(chǎn)企業(yè)中協(xié)調國際會議，2010：38-39.

［2］麥格勞.BIM建筑信息模型在中國市場的研究報告［R］.希爾建筑信息公司，2009：12-13.

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

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

［5］李剛超.風物長宜放眼量——BIM應用現(xiàn)狀及趨勢展望［J］.中國建設信息，2010（8）：102-106.

［6］葉紅化，蘇駿.基于BIM的設計可視化技術在上海世博會德國館中的應用［C］.第二屆工程建設計算機應用創(chuàng)新論壇論文集，2009：57-62.

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

責任編輯：孫蘇，李紅

中圖分類號：TL372+.3

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9107（2016）07-0030-03

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.07.030

收稿日期：2016-04-14

作者簡介：杜開明（1984-），男，湖北洪湖人，研究生，工程師，從事國內外設計采購施工 （EPC）總承包項目管理工作及BIM技術應用工作。

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