BIM技術管理在EPC總承包的實踐探究

馬世龍 劉蘇珍

摘要：對EPC工程項目進行信息化、集成化的管理，可以實現項目的增值。打造信息化管理平臺，重點是基于BIM模型，通過EPC管理流程打通建造全過程;根據推進時間軸依次建立設計BIM模型、采購BIM模型、施工BIM模型，通過智能構件縱向延伸至網絡進行招采，并綜合運用監(jiān)控系統(tǒng)和航拍技術，探索實現BIM5D管理。文章以實際工程為例，對信息化管理策略進行分析，對EPC模式下的BIM技術路徑進行討論，并對信息化管理實踐成果進行探討，提高了項目執(zhí)行的效率。

關鍵詞：智能建造;BIM5D;EPC總承包

一、項目概況

某污水處理廠采取EPC總承包建設模式，工程規(guī)模為15m3/d，建設污水、污泥處理建（構）筑物主要包括細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、纖維轉盤濾池，接觸消毒池及巴氏計量槽、加藥間、污泥濃縮池、污泥深度脫水車間、污水泵房和鼓風機房及配電間等;輔助建筑物包括綜合樓、門衛(wèi)房及大門。

對EPC工程項目進行信息化、集成化的管理，可以提高項目執(zhí)行的效率;利用現有的資源為業(yè)主提供價值最大化的項目產品，實現工程項目的增值，成為時下工程總承包行業(yè)的趨勢。本項目在參建各方的共同努力下，積極推動信息化管理技術在本項目中的實踐應用，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工業(yè)化，實現企業(yè)管理現代化的過程，其是將現代信息技術與先進的管理理念相融合，轉變企業(yè)生產方式，經營方式，業(yè)務流程，傳統(tǒng)管理方式和組織方式，重新整合企業(yè)內外部資源，提高企業(yè)效率和效益，增強企業(yè)競爭力的過程[1]。

目前的項目管理中相關方業(yè)主、設計院、承包商、分包商、供應商、建設監(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)務關系進行的，存在以下方面問題：（1）設計、采購、施工相脫節(jié)——數據集成連續(xù)性差;（2）采購對市場真實反映有差距——透明度有待提高;（3）采購多以文字及線下溝通為主——交易效率低下;（4）工程以包代管——工程建設管理粗放。

污水處理廠EPC總承包項目信息化管理目的是打造一個信息化管理平臺，項目各相關方在同一個平臺上傳遞和獲取項目相關信息，從而通過信息化管理實現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

智能建造云平臺以BIM技術為核心，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、運營，提高建造質量，加快建造進度，以及方便運營管理。通過云平臺，打通項目策劃、設計、采購、施工、歸檔、運維整個生命周期;采購、建造、運營全過程可視化，過程可追溯，精確高效;構件和模型隨著進展再逐漸長大，成熟后，留下一堆數據，這些數據指導著下一次建造[2]。

3.BIM數據解決方案

信息化管理的重點是基于BIM模型，采用EPC模式打通項目建造全過程。根據項目推進時間軸，分別建立設計BIM模型，采購BIM模型，施工BIM計劃模型，通過建造過程中形成的數據，建立施工實際BIM模型;而基于采購BIM模型和施工BIM計劃模型，提取構件參數信息，形成智能構件，通過智能構件在智能建造云平臺上進行集中招采，延伸至網絡。

4.監(jiān)控系統(tǒng)與航拍技術

系統(tǒng)中采用8個高清紅外智能球機，安裝于6個塔吊上，覆蓋全廠區(qū)，信號通過無線設備傳輸至監(jiān)控室。錄像機連接一臺高清觸控一體機、并可通過網絡連至后方公司辦公室和管理者手機上。

委托專業(yè)單位定期項目工地進行無人機航拍，宏觀分析和對比項目進展。

三、EPC模式下BIM技術路徑

1.設計BIM模型

將單體構筑物按專業(yè)進行拆分，各專業(yè)建模后進行整合，形成完整模型。整合后完整模型為各專業(yè)設計信息集成，模型中包含各專業(yè)所有設計信息，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自帶分析及協作功能進行管道系統(tǒng)碰撞檢查以及專業(yè)協同碰撞檢查優(yōu)化設計，減少失誤，實現零碰撞[3]。

對單體構筑物內的常規(guī)設備進行參數化族構建，設備族按規(guī)則進行命名和保存，參數化族自動化程度高，只需變更參數，進行參數化聯動，即可用于其他單體構筑物或者其他項目。

2.采購BIM模型

通過設計BIM模型，選定甲供材范圍，提取與采購需求有關的構筑物單元或設備數據信息，形成采購BIM模型;根據施工工藝和施工方案進行深化，形成施工BIM計劃模型，分別形成基于設計BIM模型的招采構件和基于施工BIM計劃模型的招采構件，智能構件之所以“智能”，在于構件包含了構筑物尺寸、材質、工程量和施工工藝等相關信息，智能構件作為基本單元在智能建造云平臺進行招采，實現了工程從線下到線上的連通。

3.施工BIM計劃模型

根據施工總平面布置，創(chuàng)建施工場布模型;根據施工措施設計，建立施工模板和腳手架模型;根據施工方案和進度計劃模擬施工過程和進展;根據施工工藝特點分專業(yè)對土建模型和機電模型進行深化，對場平管線密集部分進行碰撞檢查及調整，并進行廠區(qū)部分算量清單的提取[4]。

4.施工實際BIM模型

根據施工資源和環(huán)境的變化，創(chuàng)建基于實際條件的工藝工法模型，收集實際施工數據，投入的人材機資源和形成的工作量與計劃數據進行分析對比，可作為成本及進度動態(tài)調整控制的依據，通過施工BIM計劃模型和施工實際BIM模型的對比分析，不斷改進，指導著項目的推進。通過施工BIM模型，構件具有了三維空間+成本（費用）+進度（時間）5個維度的信息，實現了BIM5D管理。

四、信息化管理實踐成果

（1）空間（3D）

如果說航拍技術、監(jiān)控系統(tǒng)包含圖像和視頻等相關信息，BIM模型則包含了數字、文本、圖片、圖紙和視頻等信息，基于三者的綜合，得到模擬和實際的三維空間數據信息，并且可以及時將數據傳遞至管理中心，實現了遠程管理功能。BIM模型所包含的信息量巨大，其不僅可以輔助實現遠程管理;還可以實現三維場景漫游，所見及所得，檢查并指導著項目的實施;BIM模型是一個包含多個維度的數據系統(tǒng)，因而可以剖切出任意二維平面圖紙。

（2）成本（4D）

形成工程費用的基礎數據包括兩方面：工程實體和為實現工程實體所采取的施工措施。

針對構件實體：提取不同的構件鋼筋，混凝土數據，生成報表，指導施工單位鋼筋采購、下料，及混凝土澆筑供應[5]。針對施工措施：對構筑物進行腳手架及模板的施工模擬，得到計算書，方案書，平面圖紙等成果。

（3）進度（5D）

根據施工進度計劃，可以模擬建筑物施工進展，通過對比分析進行動態(tài)糾偏和調整。

（4）空間+成本+進度（BIM5D）

通過整合空間數據信息和成本、進度信息，可以查看構筑物實體形象，進度及費用，從而實現BIM5D管理。

（5）智能構件

構筑物以梁板柱為基本單元，管線、門窗及設備以獨立個體為單元，各個單元包含材質、工藝特性等要求。將智能構件上傳至網絡平臺可進行招采。

五、結束語

綜上所述，污水處理廠EPC總承包項目由4個團隊分工協作，實踐信息化管理，在應用流程上實現了設計BIM、采購BIM、施工BIM，在應用面上實現了BIM5D管理。然而在推動過程中也面臨一系列問題，最大的問題就是應用深度和精確度不夠，包括：（1）實際工程量和模型有出入，另外很多無法與圖紙對比;（2）現場進度受相關條件限制，無法和5D模擬想匹配;（3）現場模板腳手架基本上是憑經驗搭設，難以和模型進行對比及應用。當前，信息化管理的應用推動力在于管理層，作業(yè)層還未享受到信息化管理帶來的益處，因而推動過程中存在以上方面的問題，解決問題的關鍵，在于加強BIM技術應用團隊和施工單位及作業(yè)班組的互動，加深融合，這也是BIM在項目實際應用推動過程中需要解決的問題。

參考文獻：

[1]卞小草，雷暢，丁高俊等.基于GIS+BIM的水電項目群建設管理系統(tǒng)研發(fā)[J].人民長江，2018，（07）：72-76.

[2]張亮.水利工程管理信息化建設的探討[J].工程技術研究，2018，（03）：187-188.

[3]孫世輝，鄭兆信.水電工程總承包項目管理信息化方案研究[J].水力發(fā)電，2017，（11）：102-107.

[4]畢宇清，申琪玉，郭兵.基于協同工作平臺的市政工程項目管理系統(tǒng)分析[J].施工技術，2015，（18）：77-80+85.

[5]趙長慶.工程總承包中的信息化管理[J].油氣田地面工程，2013，（01）：96-97.

1.浙江綠城時代建設管理有限公司 310000;2.浙江地博勘測設計有限公司 310000