EPC工程總承包項目中BIM技術(shù)的應用與研究

文/天津市建筑設計院 張昭午 牛克娟 向 敏

1 EPC工程總承包模式下BIM技術(shù)應用優(yōu)勢

EPC（Engineering Procurement Construction）是指工程總承包企業(yè)受業(yè)主委托，按照合同約定對工程建設項目的設計、采購、施工、試運行等實行全過程或若干階段的承包。通常工程總承包企業(yè)在總價合同條件下，對其所承包工程的質(zhì)量、安全、費用和進度負責。

在EPC工程總承包模式中，設計、采購和施工不再是單獨由建設方委托的個體，而是一個利益共同體，在滿足建設方整體約定下，有機組合后可更高效地開展各項工作。

在這種模式下，設計方可通過BIM技術(shù)的應用更好地協(xié)同各專業(yè)專項設計，提高一體化設計的協(xié)同效率，可促進和推動BIM模型和數(shù)據(jù)在全過程流轉(zhuǎn)，更好地將設計信息傳遞到施工階段和招標采購階段，實現(xiàn)信息的全過程共享共用。施工方則可更好地承接BIM模型和數(shù)據(jù)，通過BIM技術(shù)更早更積極地參與設計過程，發(fā)揮施工技術(shù)和措施的優(yōu)勢，優(yōu)化施工工藝，合理降低成本、提高利潤。

因此，在EPC模式下，應用BIM技術(shù)可提高協(xié)同效率，合理降低成本，提高工程總承包企業(yè)的管理效益。BIM技術(shù)真正成為設計、施工、采購單位的內(nèi)驅(qū)需求，一體化的BIM技術(shù)應用更容易實現(xiàn)。

2 EPC工程總承包模式下BIM技術(shù)應用特點

2.1 BIM信息來源的多樣性和持續(xù)性

BIM模型信息的創(chuàng)建是BIM技術(shù)應用的基礎和第一步，對于EPC工程總承包項目，模型信息來源通常分為承接模型、獨立創(chuàng)建模型和變更洽商模型3種形式。

2.1.1 承接模型

由設計單位直接基于BIM技術(shù)開展設計工作是行業(yè)發(fā)展趨勢，工程總承包項目要盡可能承接設計單位的BIM設計模型，基于總體設計模型，開展專項深化設計，同時根據(jù)項目建設、管理、合約采購等需求進行相應的模型深化。

當采用承接模型方式時，需在項目策劃階段明確設計模型深度和標準及設計模型交付節(jié)點，在模型交付階段與設計單位做好交底工作，并進行模型驗收，核實設計模型是否滿足表達設計的需求、是否完整表達設計圖紙、模型是否具備可傳遞性，同時需了解已在設計階段進行BIM深化設計的部位；及時發(fā)現(xiàn)模型中存在的問題并反饋給設計單位，并在問題反饋后持續(xù)關(guān)注，同時，還需明確后續(xù)設計變更、圖紙洽商對應的模型維護工作主體單位。

2.1.2 獨立創(chuàng)建模型

在設計單位未提供設計模型的情況下，可采取獨立創(chuàng)建模型的方式。當采用該方式時，模型創(chuàng)建單位可以是工程總承包管理方，但必須在項目合理的時間周期內(nèi)完成全專業(yè)模型，并及時組織設計、施工專業(yè)團隊進行會審，確保在工程總承包管理過程中能及時提供有效的BIM模型信息。當涉及多專業(yè)協(xié)調(diào)時，應由EPC工程總承包管理團隊的設計管理部門組織進行設計與BIM的技術(shù)交底，同時邀請工程建設管理人員參與，實現(xiàn)設計、施工一體化信息共享，提高協(xié)調(diào)解決方案的可實施性。

2.1.3 變更洽商模型

設計變更和洽商直接影響工程進度、質(zhì)量、安全和成本，傳統(tǒng)設計與施工建設模式下，圖紙變更大多由建設方承擔，但EPC工程總承包模式中，建設方僅承擔因建設方原因?qū)е碌脑O計變更調(diào)整。

因此，變更管理是EPC工程總承包管理的重中之重，即便如此，大多數(shù)項目也難以避免設計變更和洽商。當遇到不可避免的設計變更和洽商時，應及時更新BIM模型信息，通過模型文件數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)和更新，使工程項目變更的位置一目了然，各變更位置對應的原始技術(shù)資料隨時從云端調(diào)取，查閱資料，對照模型三維尺寸、屬性等，消除信息傳遞障礙，縮短設計師與業(yè)主、監(jiān)理、承包商、供應商之間的信息傳輸和交互時間，從而使管理更有時效性，實現(xiàn)對設計變更的有效管理和動態(tài)控制，并實現(xiàn)造價的動態(tài)控制和有序管理，進而確保下一次決策分析的基礎數(shù)據(jù)信息準確。

2.2 BIM信息的時效性

整個設計、施工、采購一體化EPC工程總承包管理的過程，其實就是一個不斷優(yōu)化的過程，沒有準確的信息就無法做出合理優(yōu)化結(jié)果。BIM作為數(shù)據(jù)信息資料庫，應動態(tài)管理，并應做到數(shù)據(jù)的及時共享。

2.2.1 BIM數(shù)據(jù)的及時更新

建設項目全生命周期各階段所需要的信息內(nèi)容和深度不同，各階段信息的應用目標和方式也不同，因此應在項目不同階段啟動前完成對BIM模型數(shù)據(jù)的深化、拆分，并隨著項目進展的不斷深入，及時更新完善，同時還需與現(xiàn)場實際情況進行對比，確保圖紙、模型、實體工程的統(tǒng)一，并在竣工結(jié)算階段生成BIM竣工量單與成本進行核算，最終形成竣工模型交付給建設單位。

2.2.2 BIM數(shù)據(jù)的及時共享

BIM數(shù)據(jù)不僅要及時更新，更應將成果及時分享給各參建單位，只有BIM數(shù)據(jù)成果被及時使用才能更好地體現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)協(xié)同的價值，提高各單位各部門應用和推廣BIM技術(shù)的積極性。在EPC工程總承包模式下，參建單位和部門眾多，尤其要重視BIM數(shù)據(jù)的及時共享。在施工準備階段通過BIM技術(shù)應用，針對設計可改進、可優(yōu)化的內(nèi)容，應及時對設計進行反饋，并抄送相關(guān)管理部門。BIM模型量單應及時提供給合約部門和設計部門，便于在設計階段更好地進行材料、機械設備及供貨周期的調(diào)研分析，為設計階段中后期采購工作的插入最大程度地節(jié)約時間，從而降低采購成本。三維整體效果、管線排布后管線凈空分析等應用成果應及時向建設單位匯報，并根據(jù)建設單位提出的建議在模型中及時進行反饋。同時應及時將BIM技術(shù)應用成果向施工專業(yè)分包進行技術(shù)交底，加快加深施工管理人員和作業(yè)人員對整個項目的了解，提前獲知項目復雜節(jié)點和管理控制預案。

2.3 BIM應用與項目的關(guān)聯(lián)性

工程項目建設是一個持續(xù)更新、迭代、完善的過程，工程總承包建設模式中，設計、施工、采購的協(xié)同更加充分，這就要求BIM技術(shù)應用必須與項目高度關(guān)聯(lián)，在二維圖紙、三維模型、現(xiàn)場實物之間要做好一一對應關(guān)系。

2.3.1 BIM與二維圖紙的關(guān)聯(lián)

倡導基于BIM技術(shù)開展正向設計，實現(xiàn)BIM與二維圖紙的一一對應，如采用傳統(tǒng)設計加BIM應用的方式，應通過設計會審和確認等組織保障措施，確保BIM模型信息同二維圖紙的一致性。無論采用何種BIM技術(shù)應用形式，均應結(jié)合基于BIM技術(shù)的深化設計、綜合協(xié)同等設計工作，補充預留預埋圖、管線綜合圖、節(jié)點圖等，作為傳統(tǒng)設計施工圖紙的補充，以更充分地指導施工作業(yè)。

2.3.2 BIM與現(xiàn)場實物的關(guān)聯(lián)

BIM技術(shù)成果必須在現(xiàn)場進行落地實踐，將實踐中所做的調(diào)整及時反饋到BIM技術(shù)成果中，才能確保BIM技術(shù)應用的連續(xù)性、完整性。為確保BIM技術(shù)與現(xiàn)場實物的關(guān)聯(lián)，一般采用重點部位巡視檢查、階段檢驗驗收和竣工檢驗驗收相結(jié)合的方式。

在BIM技術(shù)應用策劃時，應同設計人員、工程技術(shù)人員，根據(jù)工作狀況、專業(yè)綜合程度、設計和施工控制要點等因素，選擇對整體完成度影響較大的部位設置重點管控檢查要點，并結(jié)合工期計劃和工序安排，確定檢查時點，及時核對現(xiàn)場實體與BIM的宏觀一致性。同時結(jié)合階段檢驗驗收和竣工檢驗驗收，對項目進行全面核查，確保BIM與現(xiàn)場實體工程的對應關(guān)系。

3 EPC工程總承包BIM技術(shù)應用關(guān)鍵措施

3.1 BIM與項目策劃緊密相連

在EPC項目啟動前，BIM應提前介入，制定BIM實施目標，這些目標必須是具體、可衡量的，以及能夠促進建設項目的設計、施工和采購成功進行，還要同項目部取得高度一致，納入EPC工程總承包管理策劃，實現(xiàn)BIM技術(shù)應用與EPC工程總承包管理的高度融合，最終實現(xiàn)以BIM技術(shù)解決技術(shù)問題為先導，通過BIM技術(shù)實現(xiàn)流程再造為核心，全面提升精細化管理，實現(xiàn)更高的現(xiàn)場生產(chǎn)效率。

3.2 制定項目級BIM工作標準

應依據(jù)標準規(guī)范要求，結(jié)合項目特點和項目管控要求，編制適合本項目的項目級BIM工作標準，明確具體模型標準、應用點、應用深度、交付成果要求，以及各參建單位的BIM工作范圍與工作職責，明確各應用牽頭方、參與方和成果審核方，指導項目各參建方有序、高效參與EPC工程總承包項目的全過程BIM技術(shù)應用。

3.3 BIM技術(shù)應用組織保障

在EPC工程總承包項目中，BIM不僅要密切與項目關(guān)聯(lián)，而且要得到工程總承包項目部的大力支持，需各專業(yè)單位積極參與，還必須建立一系列的組織保障措施，通過組建系統(tǒng)人員配置保障體系、編制BIM系統(tǒng)運行工作計劃、建立系統(tǒng)運行例會制度和系統(tǒng)運行檢查機制，保障BIM在項目實施階段高效運行，以實現(xiàn)項目實施目標。

3.3.1 組建系統(tǒng)人員配置保障體系

1）按BIM組織架構(gòu)成立項目部BIM系統(tǒng)執(zhí)行小組，明確本項目BIM技術(shù)應用第一責任人。一般來說，EPC工程總承包項目的BIM技術(shù)應用應全員參與，應由工程總承包的總承包管理單位或牽頭方作為總體項目BIM技術(shù)應用的牽頭方和主管單位。

2）成立BIM系統(tǒng)領(lǐng)導小組，小組成員由工程總承包項目總監(jiān)、技術(shù)總工程師、工程管理總監(jiān)、設計管理總監(jiān)、成本合約經(jīng)理、BIM技術(shù)總監(jiān)及鋼結(jié)構(gòu)、機電、裝飾、幕墻等專業(yè)分包BIM技術(shù)負責人組成，定期溝通并及時解決相關(guān)問題。

3）工程總承包管理單位企業(yè)BIM中心設專人專職檢查各項目部BIM技術(shù)應用情況，及時監(jiān)督和糾偏。

4）各專業(yè)設計和施工分包均應配備BIM技術(shù)應用專職人員，定期參加專題BIM工作會議。

3.3.2 編制BIM系統(tǒng)運行工作計劃

各參建單位應根據(jù)總工期及深化設計出圖要求，編制BIM技術(shù)系統(tǒng)運行工作計劃，該計劃必須與工程進度計劃緊密關(guān)聯(lián)，滿足項目總體BIM技術(shù)應用要求，并具備BIM先行、指導施工的可行性。該計劃由項目部BIM系統(tǒng)執(zhí)行小組審核，審核通過后，各參建單位基于該計劃深化和細化本單位BIM技術(shù)應用計劃，由項目部BIM系統(tǒng)執(zhí)行小組嚴格監(jiān)督執(zhí)行。

3.3.3 建立系統(tǒng)運行例會制度

為更好地開展協(xié)調(diào)工作，BIM系統(tǒng)聯(lián)合團隊成員每周召開一次專題會議，匯報工作進展情況、遇到的困難及需要項目部協(xié)調(diào)的問題。項目部BIM系統(tǒng)執(zhí)行小組每周內(nèi)部召開一次工作碰頭會，針對本周本條線工作進展情況和遇到的問題，制定下周工作目標。BIM系統(tǒng)聯(lián)合團隊成員必須參加每周的工程例會和設計協(xié)調(diào)會，及時了解設計和工程進展情況。

4 展望與結(jié)語

EPC工程總承包模式下的BIM技術(shù)應用不同于傳統(tǒng)設計、施工模式下的BIM技術(shù)應用。傳統(tǒng)模式下，BIM技術(shù)應用主要由設計或施工單位發(fā)起，主要解決企業(yè)自身的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展訴求，兼顧上下游協(xié)同。EPC工程總承包模式下，工程總承包管理團隊的重點在于如何更高效地實現(xiàn)設計、采購和施工的協(xié)同，通過提升管理效率實現(xiàn)項目增益，在這樣的背景下，如何更好地發(fā)揮BIM技術(shù)的協(xié)同優(yōu)勢，實現(xiàn)全專業(yè)、全過程的BIM技術(shù)應用系統(tǒng)組織，是工程總承包模式下BIM技術(shù)應用的重點。

EPC工程總承包模式下的BIM技術(shù)應用，具備統(tǒng)籌全局的可行性，也肩負全過程協(xié)同的責任，應高度重視BIM技術(shù)策劃，通過BIM技術(shù)協(xié)同，從源頭統(tǒng)籌和提升工程總承包管理能力，實現(xiàn)工程總承包管理價值，進而推動BIM技術(shù)推廣應用，同時提高各參建單位BIM技術(shù)應用水平。